Một xe có khối lượng 100kg bắt đầu chuyển động trên đường ngang. Biết sau khi chạy được 200m thì đạt vận tốc 20m/s. Tính gia tốc của chuyển động; tính lực kéo của động cơ khi: lực cản không đáng kể; lực cản là 100N; xe đang chạy với vận tốc trên thì tắt máy, hỏi xe chạy thêm được đoạn đường bao nhiêu và sau bao lâu thì dừng lại (lúc này lực cản là 100N)
Đáp án:
\(2\,\,m/{s^2};\,\,200\,\,N;\,\,300\,\,N;\,\,200\,\,m;\,\,20\,\,s\)
Giải thích các bước giải:
Gia tốc của xe:
\(a = \frac{{{v^2}}}{{2s}} = \frac{{{{20}^2}}}{{200}} = 2\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\)
Áp dụng định luật II Niu-tơn, ta có:
\({F_k} – {F_c} = ma \Rightarrow {F_k} = {F_c} + ma\)
Lực kéo của động cơ khi không có lực cản là:
\({F_k} = 0 + 100.2 = 200\,\,\left( N \right)\)
Lực kéo của xe khi có lực cản là:
\({F_k} = 100 + 100.2 = 300\,\,\left( N \right)\)
Gia tốc chuyển động chậm dần của xe là:
\(a’ = \frac{{{F_c}}}{m} = \frac{{100}}{{100}} = 1\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\)
Xe chuyển động thêm được quãng đường:
\(s’ = \frac{{{v^2}}}{{2a’}} = \frac{{{{20}^2}}}{{2.1}} = 200\,\,\left( m \right)\)
Thời gian xe dừng hẳn:
\(t’ = \frac{v}{{a’}} = \frac{{20}}{1} = 20\,\,\left( s \right)\)