Một vật có khối lượng m = 5 kg chuyển động trên sàn nằm ngang dưới tác
Câu hỏi
Nhận biếtMột vật có khối lượng m = 5 kg chuyển động trên sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực hợp với hướng chuyển động một góc a = 30o(như hình vẽ). Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là = 0,2.
1.Tính độ lớn của lực đó để :
a. Vật chuyển động với gia tốc bằng 1 m/s2.1. Tính độ lớn của lực đó để :
b. Vật chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10 m/s2.
2. Thay đổi góc a, tìm a để lực kéo là nhỏ nhất mà vật chuyển động được.
Đáp án đúng:
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
Các lực tác dụng lên vật:
\(\overrightarrow F ,\overrightarrow P ,\overrightarrow N ,\overrightarrow {{F_{ms}}} \)
Chọn trục Oxy như hình vẽ, O gắn với mặt đất
Áp dụng định luật II Niutơn
\(\overrightarrow F + \overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_{ms}}} = m.\overrightarrow a \)
(1)
\(\begin{array}{l}
\mathop {Ch(1)}\limits_{Ox} :{F_1} - {F_{ms}} = m.a\quad \\
\Leftrightarrow F.c{\rm{os}}\alpha - \mu .N = ma\;(2)
\end{array}\)
Từ (1) và (2) ta có:
\(F(c{\rm{os}}\alpha + \mu \sin \alpha ) = \mu p + ma\)
\(F = \frac{{\mu p + ma}}{{{\rm{cos}}\alpha + \mu \sin \alpha }}\quad \quad \left( 4 \right)\)
a) Với a=1m/s2 thay vào (4) ta được F
\(F = \frac{{0,2.5.10 + 5.1}}{{{\rm{cos3}}{{\rm{0}}^0} + 0,2\sin {{30}^0}}} = 15,528(N)\)
Với a=0 (vật chuyển động thẳng đều) thay vào (4) ta được
\( F = \frac{{0,2.5.10}}{{{\rm{cos3}}{{\rm{0}}^0} + 0,2\sin {{30}^0}}} = 10,35(N)\)
Vật chuyển động được khi
\(a \ge 0\)
<=> F
\(\ge \frac{{\mu p}}{{{\rm{cos}}\alpha + \mu \sin \alpha }}\quad \quad \left( 5 \right)\)
Mặt khác:
\({\rm{cos}}\alpha + \mu \sin \alpha \le \sqrt {1 + {\mu ^2}} .\sqrt {{{\sin }^2}\alpha + {{\cos }^2}\alpha } = \sqrt {1 + {\mu ^2}} \) (6)
Từ (5) và (6) suy ra F khi:F
\( \ge \frac{{\mu p}}{{\sqrt {1 + {\mu ^2}} }} \Rightarrow {F_{\min }} = \frac{{\mu p}}{{\sqrt {1 + {\mu ^2}} }}\)
\(\begin{array}{l}
\frac{1}{{\cos \alpha }} = \frac{\mu }{{\sin \alpha }} \Leftrightarrow \tan \alpha = \mu = 0,2\\
\Rightarrow \alpha = 11,{3^0}
\end{array}\)
Luyện tập
Câu hỏi liên quan
-
Một xe chuyển động thẳng không đổi chiều; 2 giờ đầu xe chạy với vận tốc trung bình 60km/h, 3 giờ sau xe chạy với vận tốc trung bình 40km/h. Vận tốc trung bình của xe trong suốt thời gian chạy là:
Một vật chuyển động thẳng đều với vận tốc v = 2 m/ s. Và lúc t = 2 s thì vật có toạ độ x = 5 m. Phương trình toạ độ của vật là
Một xe chuyển động thẳng không đổi chiều có vận tốc trung bình là 20Km/h trên 1/4 đoạn đường đầu và 40Km/h trên 3/4 đoạn đường còn lại. Vận tốc trung bình của xe trên cả đoạn đường là :
Một vật chuyển động thẳng không đổi chiều. Trên quãng đường AB, vật đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v1 = 20m/s, nửa quãng đường sau vật đi với vận tốc v2 = 5m/s. Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là:
Một vật chuyển động thẳng không đổi chiều trên 1 quãng đường dài 40m. Nửa quãng đường đầu vật đi hết thời gian t1 = 5s, nửa quãng đường sau vật đi hết thời gian t2 = 2s. Tốc độ trung bình trên cả quãng đường là:
Trên hình là đồ thị tọa độ-thời gian của một vật chuyển động
thẳng.
Cho biết kết luận nào sau đây là sai?
Một ngừơi đi xe đạp trên 2/3 đoạn đừơng đầu với vận tốc trung bình 10km/h và 1/3 đoạn đừơng sau với vận tốc trung bình 20km/h. Vận tốc trung bình của ngừơi đi xe đạp trên cả quảng đừơng là
