Một ô tô khối lượng 10 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường phảng ngang

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

Bài 24.10* trang 58 SBT Vật Lí 10:

a) Quãng đường ô tô đi được trong khoảng thời gian chuyến động thẳng chậm dần đều.

b) Công và công suất trung bình của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều.

Lời giải:

a) Theo định luật II Niu-tơn, gia tốc chuyển động chậm dần đều của ô tô có giá trị 

$a=\frac{F_{ms}}{m}=-\frac{\mu P}{m}=-\mu g\approx -0,3.10=-3(m/s^2)$

Mặt khác, theo các công thức của chuyển động thẳng chậm dần đều :

v = at + v₀ và $s=v_{tb}t=\frac{v+v_0}{2}t$

với v = 0, v₀ = 54 km/h = 15 m/s, ta suy ra :

Khoảng thời gian chuyển động chậm dần đều của ô tô :

$t=-\frac{v_0}{a}=-\frac{15}{-3}=5\left(s\right)$

Quãng đường ô tô đi được trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều :

$s=\frac{0+v_0}{2}.t=\frac{15}{2}.5=37,59\left(m\right)$

b) 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 = F_mss = ma.s ≈ 10.10³.(-3,0).37,5 ≈ - 1125kJ

P = $\frac{A}{t}=\frac{-{1125.10}^3}{5}=-225\left(k\text{W}\right)$