Kéo 1 vật có khối lượng 5kg chuyển động thẳng trên sàn nhà .Biết rằng lúc đầu vật đứng yên ,lực kéo có phương ngang và độ lớn 30N , hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là 0.4. lấy g=10m/s ²
a)tính gia tốc của vật
b)sau khi được quãng đường 16m thì vật có vận tốc là bao nhiêu? Thời gian đi hết quãng đường đó
c) Nếu bỏ qua ma sát và lực kéo có phương hợp với phương chuyển động một góc 60 độ thì vật
chuyển động với gia tốc là bao nhiêu
Đáp án:
a, $a = 2 m/s^{2}$
b, $v = 8 m/s$ ; $t = 4s$
c, $a = 3 m/s^{2}$
Giải thích các bước giải:
a. Phân tích lực gồm $4$ thành phần:
Trọng lượng: $P = m.g = 5.10 = 50 (N)$
Phản lực: $N=P =50(N)$
Lực ma sát: $F_{ms} = 0,4. N = 0,4. 50 = 20N$
lực kéo: $F= 30N$
chuyển động thẳng, biến đổi đều gia tốc không đổi
$F=ma$ => $a = \dfrac{F-Fms}{m}= \dfrac{30-20}{5}= 2 m/s^{2}$
b, Áp dụng công thức:
$v^{2}= 2as$ => khi đi hết $16$ mét đường ta có :
$v^{2} = 2as = 2 . 2 . 16 = 64$ => $v= 8 m/s$
$v(t) = v(0) + a.t = a.t = 2t $=> $t = \dfrac{v}{a} = \dfrac{8}{2} = 4s$
Cách khác sử dụng công thức cơ bản của chuyển động thẳng biến đổi đều:
a. $ v(t) = v(0) + a.t = at$
b. $x(t) = x(t) + v(0).t + 1/2 .at^{2} = 1/2 .at^{2}$
$x=16$ -> từ (2) tính ra $t = 4s$ => thay vào (1) tính ra $v = 8 m/s$
c, Nếu bỏ qua ma sát và lực hợp với phương chuyển động 1 góc 60 độ.
Khi đó, chiếu lực F lên phương chuyển động:
$F_{x}= F . Cos 60 = 30 . 0,5 = 15 N$
Tính gia tốc:
$F=ma$ => $a = \dfrac{F_x}{m}= \dfrac{15}{5} = 3 m/s^{2}$