Một vật có khối lượng m= 400 gam , đặt đặt trên mặt bàn nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn là 0,3 . Vợt bắt đầu được kéo đi bằng một lực F=2N có có phương nằm ngang lấy g= 10m/s2
A) tính lực ma sát giữa vật và mặt bàn
B) tính quãng đường vật đi được sau 2 giây
C) sau đó lực F ngừng tác dụng. Tính quãng đường vật đi tiếp đến lúc dừng lại
Đáp án:
a) \({F_{ms}} = 1,2N\)
b) \(s = 4m\)
c) \(s’ = \dfrac{8}{3}m\)
Giải thích các bước giải:
a) Lực ma sát giữa vật và mặt bàn: \({F_{ms}} = \mu N = \mu P = 0,3.0,4.10 = 1,2N\)
b) Phương trình định luật II- Niuton của vật: \(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_{ms}}} + \overrightarrow F = m\overrightarrow a \) (1)
Chiếu (1) theo chiều chuyển động của vật, ta được: \( – {F_{ms}} + F = ma\)
\( \Rightarrow \) Gia tốc chuyển động của vật: \(a = \dfrac{{ – {F_{ms}} + F}}{m} = \dfrac{{ – 1,2 + 2}}{{0,4}} = 2m/{s^2}\)
Phương trình quãng đường của vật: \(s = \dfrac{1}{2}a{t^2}\)
\( \Rightarrow \) Quãng đường vật đi được sau \(2s\): \(s = \dfrac{1}{2}{.2.2^2} = 4m\)
c)
+ Khi ngừng tác dụng lực \(F\), gia tốc chuyển động lúc này của vật: \(a’ = \dfrac{{ – {F_{ms}}}}{m} = \dfrac{{ – 1,2}}{{0,4}} = – 3m/{s^2}\)
+ Khi vật dừng lại \(v = 0\), vận tốc của vật khi ngừng tác dụng lực F là \({v_0} = a.t = 2.2 = 4m/s\)
Áp dụng công thức liên hệ, ta suy ra quãng đường vật đi tiếp đến khi dừng lại là:
\(s’ = \dfrac{{{v^2} – v_0^2}}{{2a’}} = \dfrac{{{0^2} – {4^2}}}{{2.\left( { – 3} \right)}} = \dfrac{8}{3}m\)
Đáp án:
a> Fms=1,2 N
b> s=4m
c> s=2,67 m
Giải thích các bước giải: m= 400g=0,4 kg; u=0,3; Fkéo=2N
a> Fms=u.N=u.m.g= 0,3.0,4.10= 1,2 N
b> t=2s
F-Fms=m.a
<=> 2-1,2=0,4.a
=> a=2 (m/s^2)
s= v0+$\frac{a.t^2}{2}$ = $\frac{2.2^2}{2}$ =4 m
c> v sau khi ngừng tác dụng
v=a.t= 2.2=4 (m/s)
sau khi ngừng tác dụng vật chuyển động chậm dần đều:
Fms=-m.a
=> a= -1,2/0,4=-3 m/s^2
quãng đường đi đến khi dừng lại:
2as= v$^{2}$ -vo$^{2}$ <=> 2.(-3).s=-4$^{2}$ => s=2,67 (m)