Một vật đang chuyển động với vận tốc v0 thì bắt đầu lên một con dốc dài 50cm , cao 30cm , hệ số ma sát giữa vật và dốc là 0,25.Cho g=10m/s^2 a.Tìm gia tốc khi vật lêm dốc và v0 để vật dừng lại ở đỉnh dốc b.Ngay sau đó vật lại trượt xuống dốc.Tìm vận tốc của nó khi xuống đến chân dốc c.Tìm thời gian vật chuyển động kể từ lúc lên dốc cho tới khi trở về đến chân dốc
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a. Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động
Vật chịu tác dụng của các lực N → ; P → ; f → m s
Theo định luật II newton ta có: N → + P → + f → m s = m a →
Chiếu Ox ta có − P x − f m s = m a
⇒ − P sin α − μ N = m a ( 1 )
Chiếu Oy: N = P y = P cos α ( 2 )
Thay (2) vào (1) ⇒ − P sin α − μ P cos α = m a
⇒ a = − g sin α − μ g cos α
Mà sin α = 30 50 = 3 5 ; cos α = 50 2 − 30 2 50 = 4 5
⇒ a = − 10. 3 5 − 0 , 25.10. 4 5 = − 8 m / s 2
Khi lên tới đỉnh dốc thì v = 0 m / s ta có
v 2 − v 0 2 = 2 a s ⇒ 0 2 − v 0 2 = 2. − 8 .50 ⇒ v 0 = 20 2 m / s
b. Khi lên đỉnh dốc thì vật tụt dốc ta có: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động
Vật chịu tác dụng của các lực N → ; P → ; f → m s
Theo định luật II newton ta có: N → + P → + f → m s = m a → 1
Chiếu Ox ta có: P x − f m s = m a 1
⇒ P sin α − μ N = m a 1 ( 1 )
Chiếu Oy: N = P y = P cos α ( 2 )
Thay (2) vào (1)
⇒ P sin α − μ P cos α = m a 1 ⇒ a 1 = g sin α − μ g cos α
⇒ a 1 = 10. 3 5 − 0 , 25.10. 4 5 = 4 m / s 2
Áp dụng công thức
v 2 2 − v 2 = 2 a 1 s ⇒ v 2 = 2. a 1 . s = 2.4.0 , 5 = 2 m / s
Thời gian vật lên dốc
v = v 0 + a t 1 ⇒ t 1 = − v 0 a = − 20 2 − 8 = 5 2 2 s
Thời gian xuống dốc
v 2 = v + a 1 t 2 ⇒ t 2 = v 2 a 1 = 2 4 = 0 , 5 s
Thời gian chuyển động kể từ khi bắt đầu lên dốc cho đến khi xuống đến chân dốc : t = t 1 + t 2 = 5 2 2 + 0 , 5 = 4 , 04 s
Chọn đáp án A
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động
Vật chịu tác dụng của các lực
Theo định luật II newton ta có:
Chiếu Ox ta có
Chiếu Oy:
Thay (2) vào (1)
Suy ra a=-8
+ Khi lên đỉnh dốc thì v = 0 (m/s) ta có
Chọn đáp án B
+ Khi lên đỉnh dốc thì vật tụt dốc ta có hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động
+ Vật chịu tác dụng của các lực
+ Theo định luật II Newton ta có:
+ Chiếu lên Ox ta có:
+ Chiếu lên Oy:
Thay (2) vào (1)
+ Áp dụng công thức:
+ Thời gian vật lên dốc:
+ Thời gian xuống dốc:
= 0,5s
+ Thời gian chuyển động kể từ lúc bắt đầu lên dốc cho đến khi xuống
a/ Có \(\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=m.\overrightarrow{a}\)
Chiếu pt lên trục toạ độ:
\(\left\{{}\begin{matrix}Ox:-P.\sin\alpha-F_{ms}=m.a\\Oy:-P.\cos\alpha+N=0\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow-mg.\frac{h}{l}-umg.\frac{\sqrt{l^2-h^2}}{l}=m.a\)
\(\Leftrightarrow-10.\frac{3}{5}-0,25.10.\frac{4}{5}=a=-8\left(m/s^2\right)\)
\(v^2-v_0^2=2aS\Leftrightarrow0-v_0^2=2.\left(-8\right).0,5\)
\(\Leftrightarrow v_0=2\sqrt{2}\left(m/s\right)\)
\(\Rightarrow a=\frac{v-v_0}{t}\Leftrightarrow t=\frac{-2\sqrt{2}}{8}=\frac{\sqrt{2}}{4}\left(s\right)\)
b/ Khi xuống dốc:
\(\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m.\overrightarrow{a}\)
Chiếu lên trục toạ độ:
\(\left\{{}\begin{matrix}Ox:P.\sin\alpha-F_{ms}=m.a\\Oy:-P.\cos\alpha+N=0\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow mg.\frac{3}{5}-umg.\frac{4}{5}=m.a\)
\(\Leftrightarrow a=10.\frac{3}{5}-0,25.10.\frac{4}{5}=4\left(m/s^2\right)\)
\(v^2-v_0^2=2aS\Leftrightarrow v^2-8=2.4.0,5\Leftrightarrow v=2\sqrt{3}\left(m/s\right)\)
\(\Rightarrow a=\frac{v-v_0}{t}\Leftrightarrow t=\frac{2\sqrt{3}-2\sqrt{2}}{4}=0,16\left(s\right)\)
c/ \(\Rightarrow t=\frac{\sqrt{2}}{4}+0,16=0,514\left(s\right)\)
a. Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động
Vật chịu tác dụng của các lực N → ; P → ; f → m s
Theo định luật II newton ta có: N → + P → + f → m s = m a →
Chiếu Ox ta có − P x − f m s = m a
⇒ − P sin α − μ N = m a ( 1 )
Chiếu Oy: N = P y = P cos α ( 2 )
Thay (2) vào (1) ⇒ − P sin α − μ P cos α = m a
⇒ a = − g sin α − μ g cos α
Mà sin α = 14 50 = 7 25 ; cos α = 50 2 − 14 2 50 = 24 25
⇒ a = − 10. 7 25 − 0 , 25.10. 24 25 = − 5 , 2 m / s 2
b. Khi vật dừng lại thì v = 0 m / s
Gọi s là quãng đường tối đa mà vật đi được cho đến khi dừng lại : ⇒ s = v 2 − v 0 2 2. a = 0 2 − 25 2 2. − 5 , 2 = 60 , 1 m > 50
Vậy vật đi hết dốc. Vận tốc ở đỉnh dốc:
v 1 2 − v 0 2 = 2 a s 1 ⇒ v 1 = 2 a s 1 + v 0 2 = 2. − 5 , 2 .50 + 25 2 = 10 , 25 m / s
v 1 = v 0 + a t 1 ⇒ t 1 = v − v 0 a = 10 , 25 − 25 − 5 , 2 = 2 , 84 s
Chọn đáp án A
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động
Vật chịu tác dụng của các lực
Theo định luật II newton ta có:
Chiếu Ox ta có
Chiếu Oy:
Thay (2) vào (1)
Chọn đáp án B
+ Khi vật dừng lại thì v = 0 m/s
+ Gọi s là quãng đường tối đa mà vật đi được cho đến khi dừng lại
Vật đi hết dốc.
+ Vận tốc ở đỉnh dốc
+ Ta có:
Theo định luật II Newton
\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{Q}+\overrightarrow{F_{mst}}=m\overrightarrow{a}\)
\(\underrightarrow{x}-P_2-F_{mst}=ma\)\(\Leftrightarrow-mg.\sin\alpha-\mu.mg.\cos\alpha=ma\)\(\Leftrightarrow a=-g\left(\sin\alpha+\mu\cos\alpha\right)=-10\left(\frac{30}{50}+0,25\times\frac{\sqrt{50^2-30^2}}{50}\right)=-8\left(m/s^2\right)\)\(v^2_d-v_0^2=2as\Rightarrow v_0=20\sqrt{2}\approx28,25\left(m/s\right)\)
a) Ta có: gia tốc \(a=-g\left(\sin a+k\cos a\right)\)
Thay số ta được: \(a=-5,2\) m/s
b) Quãng đường vật có thể đi được cho đến khi vận tốc giảm đến 0 (nếu dốc đủ dài): Từ :
\(v^2-v^2_0=2as\rightarrow s=\frac{-v^2_0}{2a}=\frac{-25^2}{-2.5,2}=60,1\) mét
Vì s > 50m nên vật sẽ lên hết dốc. Khi lên đến đỉnh dốc vật đã đi được quãng đường bằng l=50m.
Vận tốc của vật ở đỉnh dốc:
\(v=\sqrt{al+v^2_0}=10,25\) (m/s)
Thời gian vật lên dốc:
\(t=\frac{v-v_0}{a}=2,84\) s