Một ô tô khối lượng 10 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường phẳng ngang thì tắt máy và bắt đầu chuyển động chậm dần đều cho tới khi bị dừng lại do tác dụng của lực ma sát với mặt đường. Cho biết hệ số ma sát là 0,3. Lấy g ≈ 10 m/s2. Công suất trung bình của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều bằng
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Theo định luật II Niu-tơn, gia tốc chuyển động chậm dần đều của ô tô có giá trị :
\( {\rm{a = }}\frac{{{F_{ms}}}}{m} = \frac{{ - \mu P}}{m} = - \mu g = - 0,3.10 = - 3m/{s^2}\)
+ Mặt khác, theo các công thức của chuyển động thẳng chậm dần đều :
+ Khoảng thời gian chuyển động chậm dần đều của ô tô :
\( v = {v_0} + at \to t = \frac{{ - {v_0}}}{a} = \frac{{ - 15}}{{ - 3}} = 5s\)
+ Quãng đường ô tô đi được trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều :
\( S = {v_{tb}}t = \frac{{v + {v_0}}}{2}t = \frac{{0 + 15}}{2}.5 = 37,5m\)
+ Công A và công suất P của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều có giá trị trung bình bằng:
A = Fms S= maS ≈ 10.103.(-3,0).37,5 ≈ – 1125kJ
\( P = \frac{A}{t} = \frac{{ - {{1125.10}^3}}}{5} = - 225k{\rm{W}}\)