Một đoàn tàu chuyển động đều trên 1 đường ray vs v (không đổi )=36km/h.Biết lực ma sát tác dụng lên đoàn tàu diện tích ma sát =20000N.Hãy xác định công suất của đầu máy
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Lực kèo đầu tàu là :
\(P=F.v\Rightarrow F=\dfrac{P}{v}=\dfrac{750}{10}=75N\)
Bởi vì xe chuyển động đều nên lực ma sát bằng lực kéo vật .
\(F_{ms}=F=75N\)
Khối lượng đoàn tàu là :
\(F_{ms}=0,005P\)
\(\Rightarrow10.0,005m=75\)
Vậy \(m=1500kg.\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Gọi m là khối lượng của đoàn tàu ta có: F c = 0,005. 10.m.
Mặt khác: F k = A/s = P/v = 75000N.
Vì đoàn tàu chuyển động đều nên: F k = F c hay 75000 = 0,05m => m = 1500 tấn.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án A.
Gọi khối lượng cả đoàn tàu là m. Ban đầu chuyển động đều nên: F k = μ m g (1)
Khi đứt ra:
+ Định luật II Niu-tơn cho phần đầu tàu:
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
lực mà đoàn tàu đã phát động :
\( F= \frac{P}{V}=\frac{750000}{10}=75000N\)áp dụng định luật 2 NEWTON\( \underset{F kéo}{\rightarrow}+ \underset{F cản}{\rightarrow} = \underset{0}{\rightarrow}\)chiếu lên chiều dương F kéo = F cảnVậy 2F cản = F toàn phần \(\Leftrightarrow\) 2 F cản = 75000mà F cản = 0.005mg\(\Rightarrow\) 2 \(\times \) 0.005mg = 75000\(\Rightarrow\) m = 750000kglực mà đoàn tàu đã phát động
\(F=\frac{p}{V}=\frac{750000}{10}=75000N\)áp dụng định luật 2 NEWTON \(\overrightarrow{F_{kéo}}+ \overrightarrow{F_{cản}}=0\)chiếu lên chiều dương \(F_{kéo}=F_{cản}\)Vậy\(2F_{cản}=F_{toàn.phần}\)\(\Leftrightarrow2F_{cản}\) = 75000 mà Fcản = 0,005mg\(\Rightarrow\) \(2.0,005mg=75000\)\(\Rightarrow\) m = 750000kg![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Tàu có khối lượng 10 tấn nên trọng lượng của tàu là:
P = 10.m = 10.10000 = 100000 N
Khi bánh tàu lăn đều trên đường sắt thì lực kéo cân bằng lực cản nên lực ma sát bằng Fms = 5000N.
So với trọng lượng đầu tàu thì lực ma sát bằng:
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động:
Gia tốc của đoàn tàu:
v 2 2 − v 1 2 = 2 a s ⇒ a = v 2 2 − v 1 2 2 s = 20 2 − 10 2 2.3000 = 0 , 05 m / s 2
⇒ F − F m s = m a ⇒ F = F m s + m a = m k g + a
⇒ F = 100.000 0 , 005.10 + 0 , 05 = 10.000 N
Thời gian tàu chay từ A đến B:
t = v 2 − v 1 a = 20 − 10 0 , 05 = 200 s
Công của đầu máy trên đường AB: A = F . s = 10000 . 3000 = 3 . 1 o 7 ( . / )
Công suất trung bình của đầu máy trên đoạn đường AB:
ϑ ¯ = A t = 3.10 7 200 = 150.000 W = 150 k W
Chọn đáp án A
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động:
Gia tốc của đoàn tàu:
v 2 2 − v 1 2 = 2 a s ⇒ a = v 2 2 − v 1 2 2 s = 20 2 − 10 2 2.3000 = 0 , 05 m / s ⇒ F − F m s = m a ⇒ F = F m s + m a = m ( k g + a ) ⇒ F = 100.000 ( 0 , 005.10 + 0 , 05 ) = 10.000 N
Thời gian tàu chạy từ A đến B:
t = v 2 − v 1 a = 20 − 10 0 , 05 = 200 s
Công của đầu máy trên đường AB:
A = F . S = 10000.3000 = 3.10 7 ( J )
Công suất trung bình của đầu máy trên đoạn đường AB
℘ t b = A t = 3.10 7 200 = 150.000 w = 150 k W
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Định luật ll Niu-tơn:
\(F_k-F_{ms}=m\cdot a\)
\(\Rightarrow F_k-\mu mg=m\cdot a\)
\(\Rightarrow7\cdot10^4-0,05\cdot100\cdot1000\cdot10=100\cdot1000\cdot a\)
\(\Rightarrow a=0,2\)m/s2
Thời gian tàu sau khi đi đc 1km=1000m:
\(S=\dfrac{1}{2}at^2\Rightarrow t=\sqrt{\dfrac{2S}{a}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot1000}{0,2}}=100s\)
Vận tốc tàu sau khi đi đc 1km:
\(v=a\cdot t=0,2\cdot100=20\)m/s