Bài 9. Một vật khối lượng 1kg được thả trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10m, góc nghiêng 300 so với phương ngang. Bỏ qua ma sát. Tính vận tốc của vật ở cuối mặt phẳng nghiêng bằng 3 cách sau:
a./ Định luật II Newton? b./ Định lý động năng? c./ Định luật bảo toàn cơ năng?
Đáp án:
10m/s
Giải thích các bước giải:
a.Áp dụng định luật II Newton ta có:
\[ma = P\sin 30 \Rightarrow a = g\sin 30 = 10.\frac{1}{2} = 5m/{s^2}\]
Vận tốc ở cuối mặt phẳng nghiêng là:
\[{v^2} – 0 = 2as \Rightarrow v = \sqrt {2as} = \sqrt {2.5.10} = 10m/s\]
b.Áp dụng định định lí biến thiên động năng:
\[\frac{1}{2}m{v^2} – 0 = {A_p} = P.h = mgh \Rightarrow v = \sqrt {2gh} = \sqrt {2.10.10.\sin 30} = 10m/s\]
c.Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:
Chọn gốc thế năng ở chân mặt phẳng nghiêng:
\[0 + mgh = \frac{1}{2}m{v^2} \Rightarrow v = \sqrt {2gh} = \sqrt {2.10.10.\sin 30} = 10m/s\]