Một ô tô có khối lượng 3 tấn bắt đầu khởi hành nhờ một lực kéo của động cơ Fk = 800N . Biết hệ số ma sát giữa lốp xe với mặt đường là 0,02. Lấy g = 10 m/s2. tính:
a. độ lớn lực ma sát
b. gia tốc của xe
c quãng đường và vận tốc của xe đi được trong 60s đầu tiên
d.nếu sau khi đi được 750m xe tắt máy và hãm phanh. tìm lực hãm phanh để sau 20s xe dừng hẳn
Đáp án:
a.${F_{ms}} = 600N$
b.$a = \dfrac{1}{{15}}m/{s^2}$
c.$\begin{array}{l}
s = 120m\\
v = 4m/s
\end{array}$
d.${F_h} = 900N$
Giải thích các bước giải:
a. Độ lớn lực ma sát là:
${F_{ms}} = \mu mg = 0,02.3000.10 = 600N$
b. Gia tốc của xe là:
$ma = {F_k} – {F_{ms}} \Rightarrow a = \dfrac{{{F_k} – {F_{ms}}}}{m} = \dfrac{{800 – 600}}{{3000}} = \dfrac{1}{{15}}m/{s^2}$
c. Quãng đường và vận tốc của tô trong 60s đầu là:
$\begin{array}{l}
s = \dfrac{1}{2}a{t^2} = \dfrac{1}{2}.\dfrac{1}{{15}}{.60^2} = 120m\\
v = a.t = \dfrac{1}{{15}}.60 = 4m/s
\end{array}$
d. Vận tốc của ô tô sau 750m là:
${v^2} – {v_o}^2 = 2as \Rightarrow v = \sqrt {2as} = \sqrt {2.\dfrac{1}{{15}}.750} = 10m/s$
Gia tốc hãm phanh là:
$a’ = \dfrac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \dfrac{{0 – 10}}{{20}} = – 0,5m/{s^2}$
Độ lớn lực hãm phanh là:
$\begin{array}{l}
ma’ = – {F_h} – {F_{ms}}\\
\Rightarrow {F_h} = – ma’ – {F_{ms}} = – 3000.\left( { – 0,5} \right) – 600 = 900N
\end{array}$