Một vật có khối lượng 1kg đang đứng yên, bắt đầu chuyển động dưới tác dụng của lực F không đổi theo phương song song với mặt sàn, sau khi đi được 100m đạt vận tốc 20m/s. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là 0,05. Cho g=10m/s2. a. Tính độ biến thiên động năng của vật? b. Tính độ lớn của lực F?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Tóm tắt: \(m=200kg;S=100m;v_0=0;v=36\)km/h
\(\mu=0,05;g=10\)m/s2
\(F_k=?\)
Bài giải:
Theo phương ngang vật chịu tác dụng của lực \(F_k\) và \(F_{ms}\)
Gia tốc vật:
\(v^2-v_0^2=2aS\Rightarrow a=\dfrac{v^2-v_0^2}{2S}=\dfrac{10^2-0}{2\cdot100}=0,5\)m/s2
Lự ma sát: \(F_{ms}=\mu mg=0,05\cdot10\cdot200=100N\)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động:
\(F_k-F_{ms}=m.a\)
\(\Rightarrow F_k=F_{ms}+m.a=100+200\cdot0,5=200N\)
+ Khi vật trượt trên đường nằm ngang, có 3 lực tác dụng lên vật: P → ; Q → ; F → ; F → m s t
Theo định luật II Niutơn:
F → + P → + Q → + F m s → = m a →
Mà: P → + Q → = 0 →
Nên: F → + F m s → = m a →
+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật
F − F m s = m a → F = m a + F m s
Trong đó:
F m s = μ m g = 0 , 05.100.9 , 8 = 49 N
Ta có:
v 2 − v 0 2 = 2 asa = v 2 2 s = 10 2 2.100 = 0 , 5 m / s 2 → m a = 100.0 , 5 = 50 N
Vậy F = 49 + 50 = 99 N
Đáp án: C
a)Độ lớn lực ma sát:
\(F_{ms}=\mu mg=0,02\cdot10\cdot10=2N\)
Công lực ma sát: \(A_{ms}=F_{ms}\cdot s=2\cdot5=10m\)
b)Bảo toàn động năng:
\(A_F=\Delta W=\dfrac{1}{2}m\left(v_2^2-v_1^2\right)=\dfrac{1}{2}\cdot10\cdot\left(5^2-0^2\right)=125J\)
\(\Rightarrow F_k=\dfrac{A_F}{s}=\dfrac{125}{5}=25N\)
a, \(ma=F-F_{mst}=100-\mu_t.N=100-0,2.mg=100-0,2.40.g=100-8g\)
\(\Rightarrow a=\dfrac{100-8g}{m}=\dfrac{100-8g}{40}=2,5-0,2g\left(m/s^2\right)\)
b, Vận tốc của vật sau khi chuển động được 1 phút:
\(v=v_0+at=0+\left(2,5-0,2g\right).60=150-12g\left(m/s\right)\)
c, Quãng đường vật đi được trong 20s đầu:\(s=v_0t+\dfrac{1}{2}at^2=\dfrac{1}{2}\left(2,5-0,2g\right).20^2=500-40g\left(m\right)\)
Ta có: \(v^2-v_0^2=2as\Leftrightarrow6^2-0^2=2.a.50\Leftrightarrow a=0,36\)m/s2
Thời gian vật chuyển động: \(t=\dfrac{v-v_0}{a}=\dfrac{6-0}{0,36}=\dfrac{50}{3}s\)
Độ lớn lực kéo Fk tác dụng lên vật là: \(F_k=ma=50.0,36=18N\)
Vật đang đứng yên\(\Rightarrow v_0=0\)m/s
Độ biến thiên động năng:
\(\Delta W=\dfrac{1}{2}m\left(v^2-v_0^2\right)=\dfrac{1}{2}\cdot1\cdot\left(20^2-0\right)=200J\)
Công cản: \(A_{ms}=\Delta W=200J\)
Lực cản: \(F_{cản}=\dfrac{A_{ms}}{s}=\dfrac{200}{100}=2N\)
Gia tốc vật: \(v^2-v^2_0=2aS\)
\(\Rightarrow a=\dfrac{v^2-v_0^2}{2S}=\dfrac{20^2-0}{2\cdot100}=2\)m/s2
Lực kéo F: \(F-F_{ms}=m\cdot a\)
\(\Rightarrow F=F_{ms}+m\cdot a=2+1\cdot2=4N\)