Một xe ô tô có khối lượng 1,2 tấn tắt máy và hãm phanh. Xe chuyển động chậm dần đều

Một xe ô tô có khối lượng 1,2 tấn tắt máy và hãm phanh. Xe chuyển động chậm dần đều cho đến khi dừng lại thì đi được quãng đường 96 m. Biết quãng đường xe đi được trong giây đầu tiên gấp 15 lần quãng đường xe đi được trong giây cuối. Xác định độ lớn của hợp lực tác dụng vào xe trong quá trình chuyển động chậm dần đều.

Giải SBT Vật Lí 10 Bài tập cuối chương 3

Câu hỏi III.7 trang 40 SBT Vật Lí 10: Một xe ô tô có khối lượng 1,2 tấn tắt máy và hãm phanh. Xe chuyển động chậm dần đều cho đến khi dừng lại thì đi được quãng đường 96 m. Biết quãng đường xe đi được trong giây đầu tiên gấp 15 lần quãng đường xe đi được trong giây cuối. Xác định độ lớn của hợp lực tác dụng vào xe trong quá trình chuyển động chậm dần đều.

Lời giải:

Gọi t là thời gian từ lúc xe hãm phanh tới khi dừng hẳn, v₀ là tốc độ tại thời điểm xe hãm phanh.

Quãng đường xe đi được trong giây đầu tiên:

s_đầu = $v_0{t}_1+\frac{1}{2}a{t}_1^2=v_0+0,5a$ (với t₁ = 1 s).

Quãng đường xe đi được trong giây cuối cùng:

s_cuối = s_t – s_t-1 $=v_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^2-\left(v_0\left(t-1\right)+\frac{1}{2}a{\left(t-1\right)}^2\right)=v_0+at-0,5a$

Vật chuyển động chậm dần đều đến khi dừng lại v = 0, nên ta có:

v = v₀ + at = 0 (1)

Suy ra: s_cuối = - 0,5a

Theo giả thiết: $\frac{s_{dau}}{s_{cuoi}}=\frac{v_0+0,5a}{-0,5a}=15\Rightarrow v_0=-8a$ (2)

Từ (1) và (2) $\Rightarrow$ t = 8s.

Lại có: $s=v_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^2\iff 96=-32a\Rightarrow a=-3m/s^2$

$\Rightarrow$ Lực hãm tác dụng vào xe là: F = |ma| = |1200.(-3)| = 3600.