Một vật có khối lượng m = 1,5 kg trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh m
Câu hỏi
Nhận biếtMột vật có khối lượng m = 1,5 kg trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh một mặt dốc dài 12 m, cao 6 m. Lấy g = 10 m/s2.
a) Tìm động năng và vận tốc của vật khi tới chân dốc. Cho rằng lực ma sát là không đáng kể trong quá trình vật chuyển động trên mặt dốc.
b) Sau khi trượt tới chân dốc, vật tiếp tục trượt trên mặt phẳng ngang được 15m thì dừng lại. Tìm hệ số ma sát trên mặt phẳng ngang.
Đáp án đúng:
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
Tóm tắt:
\(m = {\rm{ = }}1,5kg;l = 12m;h = 6m;g = 10m/{s^2}\)
a) Tìm Wđ và v của vật khi tới chân dốc. Bỏ qua ma sát.
b) Sau khi trượt tới chân dốc, vật tiếp tục trượt trên mặt phẳng ngang được 15m thì dừng lại. Tìm hệ số ma sát trên mặt phẳng ngang.
Bài làm:
a) Chọn mốc tính thế năng ở chân dốc (tại C)
Vì vật chuyển động không ma sát nên ta có thể áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật. Ta có:
\(\begin{array}{l}
{{\rm{W}}_B} = {{\rm{W}}_C} \Rightarrow m.g.h = \frac{1}{2}.m.v_C^2\\
\Rightarrow {v_C} = \sqrt {2g.h} = \sqrt {2.10.6} = 2\sqrt {30} \left( {m/s} \right)
\end{array}\)
Động năng của vật tại C là:
\({{\rm{W}}_C} = \frac{1}{2}.m.v_C^2 = \frac{1}{2}.1,5.{\left( {2\sqrt {30} } \right)^2} = 90\left( J \right)\)
b) Ta có hình vẽ
Khi vật chuyển động trên mặt sàn nằm ngang, ta biểu diễn các lực tác dụng vào vật như hình vẽ.
Chọn hệ tọa độ Oxy như trên hình vẽ.
Áp dụng công thức độc lập với thời gian, ta có:
\({v^2} - v_C^2 = 2.a.s \Rightarrow 0 - {(2\sqrt {30} )^2} = 2.a.15 \Rightarrow a = - 4\left( {m/{s^2}} \right)\)
Áp dụng định luật II Niu – tơn cho vật ta có:
\(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_{ms}}} = m.\overrightarrow a \) (*)
Chiếu phương trình (*) lên Oxy ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}
N - P = 0\\
{F_{ms}} = m.a
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
N = P = mg = 1,5.10 = 15N\\
{F_{ms}} = 1,5.4 = 6 = \mu .N
\end{array} \right. \Rightarrow \mu = \frac{{{F_{ms}}}}{N} = \frac{6}{{15}} = 0,4\)
Vậy hệ số ma sát bằng 0,4.
Luyện tập
Câu hỏi liên quan
-
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 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:
Phương trình chuyển động của một chất điểm dọc theo trục Ox có dạng : x = 5 + 60t (x : m, t đo bằng giờ).Chất điểm đó xuất phát từ điểm nào và chuyển động với vận tốc bằng bao nhiêu ?
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 :
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
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:
Phương trình của một vật chuyển động thẳng có dạng: x = -3t + 4 (m; s). Kết luận nào sau đây đúng
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:
