Một vật khối lượng 10kg trượt từ đỉnh một mặt phẳng dài 5m với vận tốc ban đầu 2m/s góc nghiêng 30 độ so với phương ngang hệ số ma sát u= 0,1. Chọn gốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng lấy g =10 m/s^2
a )tính vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng
b) tính nhiệt lượng sinh ra trong quá trình vận chuyển vật chuyển động
Một vật khối lượng 10kg trượt từ đỉnh một mặt phẳng dài 5m với vận tốc ban đầu 2m/s góc nghiêng 30 độ so với phương ngang hệ số ma sát u= 0,1. Chọn gố
By Rose
Đáp án:
$\begin{align}
& v=6,73m/s \\
& Q=25\sqrt{3}J \\
\end{align}$
Giải thích các bước giải:
$m=10kg;S=5m;{{v}_{0}}=2m/s;\alpha ={{30}^{0}};\mu =0,1$
a) cơ năng tại đỉnh dốc:
$\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{d}}\text{+}{{\text{W}}_{t}}=\frac{1}{2}.m.v_{0}^{2}+m.g.z \\
& =\dfrac{1}{2}.m.v_{0}^{2}+m.g.S.\sin \alpha \\
& =\dfrac{1}{2}{{.10.2}^{2}}+10.10.5.\sin 30 \\
& =270J \\
\end{align}$
Cơ năng tại chân mặt phẳng nghiêng:
$\text{W }\!\!’\!\!\text{ }={{\text{W}}_{d}}=\frac{1}{2}.m.{{v}^{2}}=5.{{v}^{2}}(J)$
Công của lực ma sát:
$\begin{align}
& {{A}_{ms}}={{F}_{ms}}.S.cos180 \\
& =-\mu .N.S \\
& =-\mu .P.cos\alpha .S \\
& =-0,1.10.10.5.cos30 \\
& =-25\sqrt{3}J \\
\end{align}$
Theo cơ năng ta có:
$\begin{align}
& \text{W}’-\text{W}={{A}_{ms}} \\
& \Leftrightarrow 5.{{v}^{2}}-270=-25\sqrt{3} \\
& \Rightarrow v=6,73m/s \\
\end{align}$
b) nhiệt lượng sinh ra trong quá trình vật chuyển:
$Q=-{{A}_{ms}}=25\sqrt{3}J$