Một ô tô, khối lượng 4 tấn đang chuyển động đều trên con đường thẳng nằm ngang với vận tốc 36km/s. Công suất của động cơ ô tô là 20 kW. a/ Tính hệ số ma sát của mặt đường. b/ Sau đó ô tô tăng tốc, chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi thêm được quãng đường 250 m vận tốc ô tô tăng lên đến 54 km/h. Tính công suất trung bình của động cơ ô tô trên quãng đường này và công suất tức thời của động cơ ô tô ở cuối quãng đường? Lấy g = 10m/s2. Cả giang hồ là huynh đệ, mong các hạ giúp đỡ✌️🙏👌

Đổi đơn vị: \(\left\{ \begin{array}{l}m = 4\tan  = 4000kg\\v = 36km/h = 10m/s\\P = 20kW = {20.10^3}{\rm{W}}\end{array} \right.\)

a)

+ Ôtô chuyển động đều \( \Rightarrow \) Lực kéo của động cơ cân bằng với lực ma sát của mặt đường

Ta có: \({F_{ms}} = F\)

+ Công suất của động cơ: \(P = \dfrac{A}{t} = Fv\)

\( \Rightarrow F = \dfrac{P}{v} = \dfrac{{{{20.10}^3}}}{{10}} = 2000N = {F_{ms}}\)

Lại có:

\(\begin{array}{l}{F_{ms}} = \mu N = \mu mg\\ \Rightarrow \mu  = \dfrac{{{F_{ms}}}}{{mg}} = \dfrac{{2000}}{{4000.10}} = 0,05\end{array}\)

b)

Ta có gia tốc chuyển động của ô-tô khi tăng tốc: \(a = \dfrac{{v{'^2} - {v^2}}}{{2s}} = \dfrac{{{{15}^2} - {{10}^2}}}{{2.250}} = 0,25\left( {m/{s^2}} \right)\)

PT định luật II – Niton đối với xe: \(\overrightarrow P  + \overrightarrow N  + \overrightarrow {{F_{ms}}}  + \overrightarrow F  = m\overrightarrow a \) (1)

Chiếu (1) ta được: \( - {F_{ms}} + F = ma\)

\( \Rightarrow F = {F_{ms}} + ma = 2000 + 4000.0,25 = 3000N\)

Vận tốc trung bình của vật khi đi hết quãng đường 250m đó là: \({v_{tb}} = \dfrac{s}{t} = \dfrac{s}{{\dfrac{{v' - v}}{a}}} = \dfrac{{250}}{{\dfrac{{15 - 10}}{{0,25}}}} = 12,5m/s\)

+ Công suất trung bình của động cơ trên quãng đường này là: \({P_{tb}} = F.{v_{tb}} = 3000.12,5 = 37500\left( {\rm{W}} \right)\)

+ Công suất tức thời của động là: \({P_{tt}} = mv' = 4000.12,5 = 50000\left( {\rm{W}} \right)\)