Loading [MathJax]/jax/output/CommonHTML/jax.js

Một ô tô có khối lượng là 4 tấn đang chuyển động đều trên — Không quảng cáo

Một ô tô có khối lượng là 4 tấn đang chuyển động đều trên con đường thẳng nằm ngang với vận tốc 10 m/s, công suất của động cơ ô


Đề bài

Một ô tô có khối lượng là 4 tấn đang chuyển động đều trên con đường thẳng nằm ngang với vận tốc 10 m/s, công suất của động cơ ô tô là 20 kW. Sau đó ô tô tăng tốc, chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi thêm được quãng đường 250 m thì vận tốc của ô tô tăng lên đến 54 km/h. Công suất trung bình của động cơ ô tô trên quãng đường này là bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s 2

  • A.

    6,75.10 5 W

  • B.

    3,45.10 5 W

  • C.

    3,65.10 5 W

  • D.

    3,75.10 5 W

Phương pháp giải

Áp dụng một số công thức:

+ Định luật 2 Newton: F=m.a

+ Công thức chuyển động biến đổi đều: a=v2v202.s;v=v0+at

+ Công thức tính vận tốc trung bình: ¯v=st

+ Công suất trung bình: ¯P=¯v.t

Đổi 54 km/h = 15 m/s; m = 4 tấn = 4000 kg.

Gia tốc chuyển động của ô tô là: a=v2v202s=1521022.250=0,25(m/s2)

Khi ô tô chuyển động đều, ta có: P+N+Fk+Fms=m.a=0     (*)

Chiếu (*) lên chiều dương của trục Ox, Oy, ta có:

{N=P=m.gFkFms=0Fk=Fms=μ.N=μmg

Mặt khác, ta có: Pdc=Fk.vFk=Pdcv=2000010=2000(N)

Có: Fms=Fkμmg=Fkμ=Fkmg=20004000.10=0,05

Khi vật tăng tốc đến v = 15 m/s

Theo định luật 2 Newton, ta có: P+N+Fk+Fms=m.a                          (**)

Chiếu (**) lên chiều dương của trục Oy, ta có: NP=0N=P=mg

Chiếu (**) lên chiều dương của trục Ox, ta có:

FkFms=m.aFk=Fms+m.aFk=μ.N+m.aFk=μmg+maFk=0,05.4000.10+4000.0,25=3000(N)

Thời gian ô tô tăng tốc là:

t=vv0a=15100,25=20(s)

=> Vận tốc trung bình của ô tô trên quãng đường đó là:

¯v=st=25020=12,5(m/s)

=> Công suất trung bình của động cơ ô tô trên quãng đường đó là: ¯P=Fk.¯v=3000.12,5=37500(W)

Đáp án : D