Một vật khối lượng 3 kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng dài 8m có góc nghiêng anpha bằng 45 độ so với mặt nằm ngang g = 9,8 m trên giây bình sau khi đi hết mặt phẳng nghiêng vật tiếp tục trượt trên mặt phẳng ngang với hệ số ma sát uyt 0,1 hãy tính quãng đường xa nhất mà vật đi được trên mặt phẳng ngang tính vận tốc của vật sau khi đi được 10 m
Đáp án:
$\begin{align}
& S’=40\sqrt{2}m \\
& v’=9,65m/s \\
\end{align}$
Giải thích các bước giải:
$m=3kg;S=8m;\alpha ={{45}^{0}};\mu =0,1;s=10m$
Cơ năng vật tại đỉnh mặt phẳng nghiêng:
\(\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{tmax}}=m.g.h=m.g.S.cos\alpha \\
& =3.10.8.cos45 \\
& =120\sqrt{2}J \\
\end{align}\)
quãng đường từ chân mặt phẳng nghiêng vật đi đến khi dừng lại
$\begin{align}
& {{\text{W}}_{2}}-{{\text{W}}_{1}}={{A}_{ms}} \\
& 0-120\sqrt{2}=-0,1.3.10.S’ \\
& \Rightarrow S’=40\sqrt{2}m \\
\end{align}$
Vận tốc tại chân mặt phẳng nghiêng:
$\begin{align}
& {{\text{W}}_{dmax}}=\text{W} \\
& \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}.3.{{v}^{2}}=120\sqrt{2} \\
& \to v=10,6m/s \\
\end{align}$
gia tốc trên mặt phẳng ngang
$\begin{align}
& -{{v}^{2}}=2.a.S’ \\
& \Rightarrow a=\dfrac{-80\sqrt{2}}{2.40\sqrt{2}}=-1m/s \\
\end{align}$
vận tốc sau khi đi được 10m trên mặt phẳng ngang
$\begin{align}
& v{{‘}^{2}}-{{v}^{2}}=2.a.s \\
& \Rightarrow v’=\sqrt{2.(-1).10+80\sqrt{2}}=9,65m/s \\
\end{align}$