Một xe khối lượng 1 tấn khởi hành chuyển động nhanh dần đều trên đường ngang, hệ số ma sát k = 0,1. Lực kéo của động cơ không đổi là F = 2000N. Sau khi chạy được quãng đường dài 72m thì xe tắt máy lên một dốc nghiêng ∝= 30 độ so với phương ngang, không ma sát. cho g= 10m/s2
Áp dụng định luật $II$ $Newton$, ta có:
$\overrightarrow{F_{k}}+\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{Q}=m.\overrightarrow{a}$
Chọn hệ trục tọa độ vuông góc với chiều chuyển động của vật, $Ox$ trùng với chiều của $F$
Khi xe chuyển động nằm ngang:
$Ox:F_{k}-F_{ms}=m.a$
⇔ $2000-m.g.k=m.a$
⇔ $2000-1000.10.0,1=1000.a$
⇔ $a=1,9m/s²$
Ta có: $v²=2aS=2.1,9.72$
⇔ $v≈16,54m/s$
Khi xe lên dốc:
$Ox:F_{k}-F_{ms}-P.sin_{30}=m.a$
$Oy:-P.cos_{30}+Q=0$
⇔ $Q=P.cos_{30}=m.g.cos_{30}=5000.\sqrt[]{3}$
⇒ $F_{ms}=Q.k=500.\sqrt[]{3}$
⇒ $2000-500.\sqrt[]{3}-10.1000.sin_{30}=1000.a$
⇔ $a≈3,8m/s²$
Ta có: $-v_{0}²=2aS$
⇔ $-16,54²=2.(-3,8).S$
⇔ $S≈36m$