Câu II.2
Đề bài
Ô tô điện khối lượng $2150\ \mathrm{kg}$ chuyển động thẳng đều trên đường ngang với tốc độ $45\ \mathrm{km/h}$. Động cơ tiêu thụ công suất điện $15{,}5\ \mathrm{kW}$ và có hiệu suất $80\%$. Xét tổng lực cản ngược chiều chuyển động; lấy $g=10\ \mathrm{m/s^2}$.
- 1SaiĐộng năng của xe tăng dần vì động cơ sinh công.
- 2ĐúngKhi lực cản tăng, muốn giữ tốc độ thì công suất cơ phải tăng.
- 3ĐúngĐiện năng tiêu thụ trong 1 giờ là $55{,}8\times10^6$ J.
- 4SaiTổng lực cản khi xe chạy đều có độ lớn $1328\ \mathrm N$.
Hướng dẫn giải
**a) Sai; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.**
a) Chuyển động thẳng đều nên tốc độ và động năng không đổi. Công dương của lực kéo bù công âm của lực cản, không làm xe tăng động năng.
b) Giữ tốc độ $v$, công suất cơ cần thiết $P_{\mathrm{cơ}}=F_cv$. Vì thế, khi lực cản $F_c$ tăng, công suất cơ phải tăng.
c) Nếu giữ công suất tiêu thụ đã cho trong một giờ, điện năng $E=P_{\mathrm{điện}}t=15{,}5\cdot10^3\cdot3600=55{,}8\cdot10^6\ \mathrm J$.
d) Đổi $45\ \mathrm{km/h}=12{,}5\ \mathrm{m/s}$. Công suất cơ có ích $P_{\mathrm{cơ}}=HP_{\mathrm{điện}}=0{,}80\cdot15500=12400\ \mathrm W$. Xe chạy đều nên lực kéo cân bằng tổng lực cản:
$$F_c=\frac{P_{\mathrm{cơ}}}{v}=\frac{12400}{12{,}5}=992\ \mathrm N.$$
Vậy nhận định 1328 N sai. Phải dùng công suất cơ có ích, không lấy trực tiếp công suất điện chia cho tốc độ.