Giải bài tập 3.21 trang 37 sbt vật lí 10 cánh diều

Bài 3.21 Một ô tô có khối lượng m = 1,25 tấn chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ cho đến khi đạt tốc độ v = 54,0 km/h thì chuyển động thẳng đều. Biết rằng trong quá trình tăng tốc ô tô đi được quãng đường có độ dài S = 800 m.

a) Tính động năng của ô tô trong giai đoạn nó chuyển động thẳng đều.

b) Tính động năng của ô tô ngay khi nó đã tăng tốc được một khoảng thời gian $\tau $ = 10 s.

c) Tính động năng của ô tô ngay khi nó đã đi được quãng đường S’ = 200 m tính từ lúc bắt đầu xuất phát.

d) Tính công suất của động cơ ô tô khi nó có vận tốc v’ = 10,0 m/s biết rằng hiệu suất của động cơ ở vận tốc này là $\eta $ = 70%.

Câu trả lời:

Đổi 54 km/h = 15 m/s

a) Động năng của ô tô ở giai đoạn nó chuyển động thẳng đều là:

$W_{do}=\frac{1}{2}mv^{2}=\frac{1}{2}.1,25.1000.15^{2}=141kJ$

b) Gia tốc của ô tô là:

$a=\frac{v^{2}}{2S}=\frac{15^{2}}{2.800}=0,141m/s^{2}$

Vận tốc của ô tô sau khoảng thời gian $\tau $ là:

$v_{\tau }=a\tau =\frac{v^{2}\tau }{2S}$

Động năng của ô tô sau khoảng thời gian $\tau $ là:

$W_{d\tau }=\frac{1}{2}mv_{\tau }^{2}=\frac{1}{2}.1,25.1000.1,41^{2}=1242,6J$

c) Vận tốc của ô tô khi nó đi được quãng đường S

$v_{S'}=\sqrt{2aS'}=v\sqrt{\frac{S'}{S}}\Rightarrow W_{dS'}=\frac{1}{2}mv_{S'}^{2}=\frac{1}{2}.1,25.1000.7,5^{2}=35,2kJ$

d) Công suất có ích mà ô tô nhận được để tăng tốc:

$P_{i}=Fv'=mav'=\frac{mv^{2}v'}{2S}=\eta P_{đc}$

Công suất của động cơ ô tô là:

$P_{đc}=\frac{mv^{2}v'}{2S\eta }$ = 2,51 kW.

Xem thêm các môn học

Giải SBT vật lí 10 cánh diều


Copyright @2024 - Designed by baivan.net