Dùng lực F = 75 (N) theo phương ngang kéo vật m = 25 kg trượt trên mặt sàn nằm ngang từ trạng thái đứng yên. Biết hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn là 0,1. Sau khi kéo một thời gian thì ngừng tác dụng lực F. Biết quãng đường vật đi được đến khi dừng lại là 48 m. Công suất trung bình của lực F trong thời gian tác dụng:
Đáp án:
$P=260\text{W}$
Giải thích các bước giải:
$F=75N;m=25kg;\mu =0,1;S=48m$
gia tốc khi không có lực tác dụng:
$\begin{align}
& -{{F}_{ms}}=m.a \\
& \Leftrightarrow -0,1.25.20=25.a \\
& \Rightarrow a=-2m/{{s}^{2}} \\
\end{align}$
vận tốc trước khi ngừng tác dụng lực
$\begin{align}
& -{{v}^{2}}=2aS \\
& \Leftrightarrow v=\sqrt{2.2.48}=8\sqrt{3}m/s \\
\end{align}$
gia tốc khi có lực kéo:
$\begin{align}
& F-{{F}_{ms}}=m.a’ \\
& \Leftrightarrow 75-0,1.25.10=25.a’ \\
& \Rightarrow a’=2m/{{s}^{2}} \\
\end{align}$
thời gian kéo vật : $v=a’.t\Rightarrow t=4\sqrt{3}s$
quãng đường kéo:
$\begin{align}
& {{v}^{2}}=2.a’.S’ \\
& \Rightarrow S’=\dfrac{{{(8\sqrt{3})}^{2}}}{2.2}=48m \\
\end{align}$
công suất trung bình của lực kéo:
$p=\dfrac{A}{t}=\dfrac{F.S’}{t}=\dfrac{75.48}{4\sqrt{3}}=260\text{W}$