Một ô tô khối lượng 1 tấn đang hoạt động với công suất 5 kW và chuyển động thẳng đều

Giải Vật lí 10 Bài 24 - Kết nối tri thức: Công suất

Câu hỏi 4 trang 97 Vật Lí 10: Một ô tô khối lượng 1 tấn đang hoạt động với công suất 5 kW và chuyển động thẳng đều với vận tốc 54 km/h thì lên dốc. Hỏi động cơ ô tô phải hoạt động với công suất bằng bao nhiêu để có thể lên dốc với tốc độ như cũ? Biết hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường không đổi, dốc nghiêng góc 2,3^o so với mặt đường nằm ngang và g = 10 m/s².

Lời giải:

Đổi 1 tấn = 1000 kg; 5 kW = 5000 W; 54 km/h = 15 m/s

- Khi xe ô tô chuyển động thẳng đều: $F_{ms}\text{'}=F_k\text{'}=\frac{\text{P\hspace{0.17em}'}}{v}=\frac{5000}{15}=\frac{1000}{3}N$

- Hệ số ma sát là: $\mu =\frac{F_{ms}\text{'}}{m.g}=\frac{\frac{1000}{3}}{1000.10}=\frac{1}{30}$

- Khi ô tô chuyển động lên dốc, các lực tác dụng lên ô tô được biểu diễn như sau:

- Lực kéo ô tô khi lên dốc có giá trị là:

$F_k=F_{ms}+P_1=\mu .m.g.\cos \alpha +m.g.\sin \alpha$

$=\frac{1}{30}\mathrm{.1000.10.}\cos 2,3+\mathrm{1000.10.}\sin 2,3=734,38N$

- Để có thể lên dốc với tốc độ như cũ, ô tô phải hoạt động với công suất là:

$\text{P}=F_k.v=734,38.15=11015,7W$

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Khởi động trang 96 Vật Lí 10: Để đánh giá việc thực hiện công của người hay thiết bị sinh công...

Hoạt động trang 96 Vật Lí 10: Hai anh công nhân dùng ròng rọc để kéo xô vữa lên các tầng cao của một công trình xây dựng...

Câu hỏi trang 96 Vật Lí 10: Coi công suất trung bình của trái tim là 3 W...

Câu hỏi 1 trang 97 Vật Lí 10: Hãy giải thích tác dụng của líp nhiều tầng trong xe đạp thể thao (Hình 24.1)...

Câu hỏi 2 trang 97 Vật Lí 10: Hình 24.2 mô tả hộp số xe máy. Hãy giải thích tại sao khi đi xe máy trên những đoạn đường dốc...

Câu hỏi 3 trang 97 Vật Lí 10: Động cơ của một thang máy tác dụng lực kéo 20000 N để thang máy chuyển động...

Hoạt động trang 98 Vật Lí 10: Thi xem ai là người có công suất lớn hơn...

Em có thể 1 trang 98 Vật Lí 10: Tính được công suất của các quá trình sinh công...

Em có thể 2 trang 98 Vật Lí 10: Vận dụng khái niệm công suất để giải thích nguyên tắc hoạt động của một số thiết bị máy móc...