Sau khi tắt máy để xuống một dốc phẳng, một ô tô khối lượng 1000 kg

Giải SBT Vật lí 10 Bài 24: Công và Công suất 

Bài 24.11* trang 59 SBT Vật Lí 10: Sau khi tắt máy để xuống một dốc phẳng, một ô tô khối lượng 1000 kg chuyển động thẳng với vận tốc không đổi 54 km/h. Mặt dốc hợp với mặt đất phẳng ngang một góc α, với sin α = 0,04. Lấy g ≈ 10 m/s². Hỏi động cơ ô tô phải có công suất bằng bao nhiêu để ô tô có thể chuyển động lên dốc phẳng này với cùng vận tốc 54 km/h?

Lời giải:

Theo định luật II Niu-tơn, chuyển động thẳng của ô tô trên mặt dốc được mô tả bởi phương trình:

ma = F + P₁ + F_ms = F + mgsinα + μmgcosα (1)

Trong đó:

- a là gia tốc của ô tô

- F là lực của động cơ

- P₁ = mg sinα là thành phần trọng lực ô tô hướng song song với mặt dốc phẳng nghiêng

- F_ms = μmgcosα là lực ma sát của mặt dốc.

Khi ô tô tắt máy (F = 0) và chuyển động đều (a = 0) xuống dốc với vận tốc v = 54 km/h, thì theo (1) ta có :

P₁ + F_ms = 0 => mgsinα = -μmgcosα (2)

Khi ô tô nổ máy (F ≠ 0) và chuyển động đều (a = 0) lên dốc với cùng vận tốc v = 54 km/h = 15 m/s, thì theo (1) ta có :

F + P₁ + F_ms = 0 => F = -(mgsinα + μmgcosα) . (3)

Thay (2) vào (3), ta tìm được: |F| = 2mgsina.

Như vậy, ô tô phải có công suất:

P = |F|v= 2.1000.10.0,04.15 = 12 kW

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác:

Bài 24.1 trang 57 SBT Vật Lí 10: Một người đẩy chiếc hòm khối lượng 150 kg dịch chuyển một đoạn 5 m trên mặt sàn ngang...

Bài 24.2 trang 57 SBT Vật Lí 10: Một vật trọng lượng 50 N được kéo thẳng đều từ mặt đất lên độ cao 10 m ...

Bài 24.3 trang 57 SBT Vật Lí 10: Một ô tô trọng lượng 5000 N, chuyển động thẳng đều trên đoạn đường phẳng ngang dài 3 km...

Bài 24.4 trang 57 SBT Vật Lí 10: Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 500 kg lên cao với gia tốc 0,2 m/s² trong khoảng thời gian 5 s...

Bài 24.5 trang 58 SBT Vật Lí 10: Một học sinh đẩy một vật nặng với lực đẩy 50 N chuyển dời được 5 m...

Bài 24.6 trang 58 SBT Vật Lí 10: Một máy bay khối lượng 3000 kg khi cất cánh phải mất 80s để bay lên tới độ cao 1500 m...

Bài 24.7 trang 58 SBT Vật Lí 10: Một thang máy trọng lượng 10000 N có thể nâng được trọng lượng tối đa là 8000 N...

Bài 24.8 trang 58 SBT Vật Lí 10: Để kéo một vật khối lượng 80 kg lên xe ô tô tải, người ta dùng tấm ván dài 2,5 m...

Bài 24.9 trang 58 SBT Vật Lí 10: Một nhà máy thuỷ điện có hồ chứa nước nằm ở độ cao 30 m so với nơi đặt các tua bin của máy phát điện...

Bài 24.10* trang 58 SBT Vật Lí 10: Một ô tô khối lượng 10 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường phảng ngang ...

Bài 24.12* trang 59 SBT Vật Lí 10: Muốn cất cánh rời khỏi mặt đất, một máy bay trọng lượng 10000 N cần phải có vận tốc 90 km/h...