Một vật khối lượng m=2kg được thả trượt không vận tốc đầu từ đỉnh A của mặt phẳng AB nhẵn , dài 10m. Mặt phẳng nghiêng hợp với mặt phẳng ngang một góc a=30độ . Chọn gốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng B. Cho g=10m/s^2.a) tính vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng B tại điểm M và trung điểm của AB.b) xuống hết mặt phẳng nghiêng B vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang rồi dừng lại tại C. Biết hệ số ma sát trên mặt phẳng ngang là u=0,2. Bỏ qua sự mát năng lượng của vật tại chân B của mặt phẳng nghiêng. Tính quãng đường vật đi được trên mặt phẳng ngang BC. ( yêu cầu : bài toán phải được giải bằng áp dụng các định luật bảo toàn, không dùng phương pháp động lực học)
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
a.{v_{\max }} = 10m/s\\
b.s = 25m
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
a.
Bảo toàn cơ năng:
\(\begin{array}{l}
{W_{d\max }} = {W_{t\max }} \to mg{h_{\max }} = \frac{1}{2}mv_{\max }^2 \Rightarrow mgl\sin 30 = \frac{1}{2}mv_{\max }^2\\
\Rightarrow 10.10.\sin 30 = \frac{1}{2}v_{\max }^2 \Rightarrow {v_{\max }} = 10m/s
\end{array}\)
b.
Áp dụng định lý động năng:
\(\begin{array}{l}
{W_d}’ – {W_{d\max }} = {A_{ms}} = – {F_{ms}}s \to 0 – \frac{1}{2}mv_{\max }^2 = – \mu mg.s\\
\to \frac{1}{2}{.10^2} = 0,2.10s \Rightarrow s = 25m
\end{array}\)