Пример решения задачи

Пример: Автомобиль массой 3 т, двигаясь из состояния покоя, разогнался до скорости 36 км/ч за 5с. Опередить силу тяги автомобиля, если известно, что он двигался по асфальту, коэффициент трения которого 0,05.

 

 

Дано:	Запишем второй закон Ньютона в векторной форме: Выберем систему отсчета и запишем второй закон Ньютона в проекциях на оси координат:  (1)  (2) Проведем преобразования уравнений: Из первого уравнения (1) имеем: Из второго уравнения (2) имеем: Но Подставив полученные выражения в уравнение (3), получим:  (4) В уравнении (4) неизвестно ускорение. Для того, чтобы его найти, воспользуемся формулой определения ускорения из кинематики: Т.е.   Тогда Ответ: 4,5 кН

3 Задания для самостоятельного выполнения:

 

1А.Под действием силы в 20 Н тело движется с ускорением 0,4 м/с². С каким ускорением будет двигаться это же тело под действием силы в 50 Н?

2А.Сила в 60 Н сообщает телу ускорение 0,8 м/с². Какая сила сообщит этому телу ускорение 2 м/с²?

3А.Тело массой 4 кг под действием некоторой силы приобрело ускорение 2 м/с². Какое ускорение приобретает тело массой 10 кг под действием такой же силы?

4А.Порожний грузовой автомобиль массой 4 т начал движение с ускорением 0,3 м/с². Какова масса груза, принятого автомобилем, если при той же силе тяги он трогается с места с ускорением 0,2 м/с²?

5А.С каким ускорением двигался при разбеге реактивный самолет массой 60 т, если сила тяги двигателей 90 кН?

6А.Автомобиль массой 2 т движется равномерно по горизонтальному шоссе. Найти силу тяги автомобиля, если коэффициент сопротивления качению равен 0,02. Сопротивление воздуха не учитывать.

7А.Автомобиль массой 5 т трогается с места с ускорением 0,6 м/с². Найти силу тяги, если коэффициент сопротивления движению равен 0,04.

8А.Автомобиль массой 14 т, трогаясь с места, проходит первые 50 м за 10 с. Найти силу тяги, если коэффициент сопротивления равен 0,05.

9А.Какой массы состав может вести тепловоз с ускорением 0,1 м/с² при коэффициенте сопротивления 0,005, если он развивает максимальное тяговое усилие в 300 кН?

10А. На вагон массой 20 т начинает действовать сила торможения, и он останавливается через 100 с. Определите ускорение, с которым он двигался, если коэффициент сопротивления движению равен 0,03.

11А. Троллейбус массой 10 т, трогаясь с места, приобрел на пути 50 м скорость 10 м/с. Найти коэффициент сопротивления, если сила тяги равна 14 кН.

12А. Автомобиль, имея скорость 54 км/ч, начинает тормозить. Определите время торможения, если коэффициент трения 0,1.

13А. Брусок массой 500 г скользит равномерно по деревянной площадке под действием силы тяги, равной 2,5 Н. чему равен коэффициент трения бруска о дерево?

14А. Автобус, масса которого с полной нагрузкой равна 15 т, трогается с места с ускорением 0,7 м/с². Найти силу тяги, если коэффициент сопротивления движению равен 0,03.

15А. Груз массой 45 кг перемещается по горизонтальной плоскости под действием силы 300 Н. Коэффициент трения груза о плоскость 0,1. Определить ускорение движения груза.

 

1В.

2В.

3В.

4В.

5В.

6В.

7В.

8В.

9В.

10В.

11В.

12В.

13В.

14В.

15В.

16В. На наклонной плоскости с углом наклона 20⁰ находится тело массой 20 кг. Определите силу, направленную вдоль плоскости, которую необходимо приложить к телу, чтобы оно равномерно двигалось вверх. Коэффициент трения тела о плоскость 0,4.

17В. Брусок массой 0,1 кг начинает скользить вдоль наклонной плоскости, если угол наклона к горизонту 30⁰. Коэффициент трения скольжения 0,3. Определите силу трения скольжения.

18В. На деревянную наклонную плоскость помещают брусок из дерева. Угол наклона плоскости постоянно увеличивают до 27⁰, при котором брусок начинает скользить по плоскости с ускорением. Определите коэффициент трения бруска о поверхность наклонной плоскости.

19В. Определите ускорение, с которым скользит тело по наклонной плоскости высотой 50 см и длиной 1 м, если коэффициент трения тела о плоскость равен 0,15.

20В. Вверх по наклонной плоскости с углом наклона 30⁰ движется тело массой 10 кг под действием постоянной силы 80 Н, направленной вверх вдоль плоскости. Определите ускорение этого тела, если коэффициент трения тела о плоскость 0,1.

 

1С.

2С.

3С.

4С.

5С.

6С.

7С.

8С.

9С.

10С.

11С.

12С.

13С.

14С.

15С.

16С.

17С.

18С.

19С.

20С.

21С. На шнуре, перекинутом через неподвижный блок, помещены грузы массой 0,3 и 0,2 кг. С каким ускорением движется система? Какова сила натяжения шнура во время движения?

22С. На нити, перекинутой через неподвижный блок, подвешены грузы массой 0,3 и 0,34 кг. За 2 с после начала движения каждый груз прошел путь 1,2 м. найти величину ускорения свободного падения, исходя из данных опыта.

23С. На концах нити, перекинутой через неподвижный блок, подвешены тела массой по 240 г каждое. Какое добавочный груз надо положить на одно из тел, чтобы каждое из них прошло за 4 с путь, равный 160 см?

24С. Вертолет массой 30 т поднимает на тросах вертикально вверх груз массой 10 т с ускорением 1 м/с². Найти силу тяги вертолета и силу, действующую со стороны груза на прицепной механизм вертолета.

25С. Маневровый тепловоз массой 100 т тянет два вагона массой по 50 т каждый с ускорением 0,1 м/с². Найти силу тяги тепловоза и силу натяжения сцепок, если коэффициент сопротивления движению равен 0,006.

 

Контрольные вопросы

 

1. Как связаны между собой понятия массы и силы?

2. Что является причиной начала движения тел?

3. В чем особенность силы трения?

4. Что называют весом тела?

5. Может ли тело мгновенно прекратить движение? Почему?