Một đường thử nghiệm được xây dựng để chạy thử xe có chiều dài một vòng là 1,10 km

Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều Chủ đề 2: Lực và chuyển động

Bài 2.35 trang 26 SBT Vật lí 10: Một đường thử nghiệm được xây dựng để chạy thử xe có chiều dài một vòng là 1,10 km. Trong quá trình chạy thử nghiệm, một máy cảm biến ghi lại chiếc xe đang di chuyển ở tốc độ 16,0 m/s. Sau khi hoàn thành hai vòng tiếp theo của đường đua, máy cảm biến ghi lại tốc độ của xe là 289 m/s. Gia tốc của xe khi chạy trên đường thử nghiệm là không đổi và chiếc xe mẫu có khối lượng 1,25 tấn.

a. Tính lực tác dụng lên xe trong quá trình chạy thử.

b. Xe đạt tốc độ tối đa 320 m/s và duy trì được trên đoạn đường thẳng của đường thử nghiệm. So sánh lực phát động và lực cản tác dụng lên xe trong khoảng thời gian này.

Lời giải

Gia tốc của xe trên đường thử nghiệm:

$$\begin{gathered} a=\frac{v^2-v_0^2}{2s} \\ =\frac{{289}^2-16,0^2}{2.\left(2.1,{10.10}^3\right)}=18,9\left(m/s^2\right) \end{gathered}$$

a. Lực tác dụng lên xe:

$$\begin{gathered} F=ma \\ =1,{25.10}^3.18,9=23,{6.10}^3\left(N\right) \end{gathered}$$

b. Xe chuyển động thẳng đều nên lực phát động và lực cản tác dụng lên xe là hai lực cân bằng.