1 vật được thả rơi với V0=0(m/s) từ đỉnh mặt phẳng nghiêng cao 20m, g=10(m/s2), \(\alpha\)=30o.
Tìm vận tốc và vị trí của vật trên mặt phẳng nghiêng khi 3 động năng=1 thế năng.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có: \(A=A_{\left(\overrightarrow{Fms}\right)}+A_{\left(\overrightarrow{N}\right)}=F_{ms}s\cos\beta+0\) ( Bổ sung: \(\sin\alpha=\dfrac{h}{S}\Rightarrow S=40\left(m\right)\) )
\(\Rightarrow A=\mu mg\cos\alpha.40.\cos\left(180^0\right)=\dfrac{\sqrt{3}}{10}5.10.\dfrac{\sqrt{3}}{2}.40.\left(-1\right)=-300\left(J\right)\)
Chọn mốc thế năng tại vị trí chân mặt phẳng nghiêng:
Cơ năng của vật lúc bắt đầu trượt: \(W_1=W_{đ1}+W_{t1}=\dfrac{1}{2}mv_1^2+mgz_1\)
Cơ năng của vật tại chân mặt phẳng nghiêng: \(W_2=\dfrac{1}{2}mv_2^2+mgz_2\)
Do vật chịu thêm tác dụng của lực ma sát nên cơ năng của vật sẽ không được bảo toàn. Nên công của các lực cản bằng độ biến thiên cơ năng của vật
\(A_{\left(\overrightarrow{Fc}\right)}=\Delta W=W_2-W_1\)
\(\Rightarrow-300=\left(\dfrac{1}{2}mv_2^2+mgz_2\right)-\left(\dfrac{1}{2}mv_1^2+mgz_1\right)\)
\(\Rightarrow-300=\dfrac{1}{2}mv_2^2-mgz_1\Rightarrow v_2=2\sqrt{170}\left(m/s\right)\)
b) với ma sát không đổi \(\mu=\dfrac{\sqrt{3}}{10}\) ta dễ chứng minh được công thức: \(a=-\mu g=\dfrac{-\sqrt{3}}{10}.10=-\sqrt{3}\)
Ta có hệ thức liên hệ:\(v^2-v_2^2=2aS\Rightarrow S=\dfrac{-v_2^2}{2a}=\dfrac{-\left(2\sqrt{170}\right)^2}{-2\sqrt{3}}=\dfrac{680\sqrt{3}}{6}\left(m\right)\)
Done :D
Chọn mốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng.
a) Cơ năng tại đỉnh mặt phẳng nghiêng
\(W=mgh=mg.AB\sin 30^0=1,2.10.AB.\sin 30^0=24\)
\(\Rightarrow AB = 4(m)\)
b) Tại D động năng bằng 3 lần thế năng, ta có: \(W_đ=3W_t\Rightarrow W = 4W_t \Rightarrow W_t = 24: 4 = 6(J)\)
\(\Rightarrow mgh_1=mg.DB\sin 30^0=1,2.10.DB.\sin 30^0=6\)
\(\Rightarrow DB = 1(m)\)
c) Tại trung điểm mặt phẳng nghiêng
Thế năng: \(W_t = mgh_2=mg.\dfrac{AB}{2}\sin 30^0=1,2.10.2.\sin 30^0=12(J)\)
Động năng: \(W_đ=W-W_t=24-12=12(J)\)
\(\Rightarrow \dfrac{1}{2}.1,2.v^2=12\)
\(\Rightarrow 2\sqrt 5(m/s)\)
d) Công của lực ma sát trên mặt ngang: \(A_{ms}=\mu mg.S\)
Theo định lí động năng: \(W_{đ2}-W_{đ1}=-A_{ms}\Rightarrow 0-24=-\mu.1,2.10.1\Rightarrow \mu = 2\)
anh ơi , anh quên tính vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng kìa . Đãng trí quá .
Chọn mốc thế năng ở chân dốc
a. Gọi A là đỉnh dốc, B là giữa dốc. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W B ⇒ m g z A = 1 2 m v B 2 + m g z B ⇒ v B = 2 g ( z A − z B ) ⇒ v B = 2.10 ( 0 , 4 − 0 , 2 ) = 2 ( m / s )
b. Gọi C ở chân dốc. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W C ⇒ m g z A = 1 2 m v C 2 ⇒ v C = 2 g z A = 2.10.0 , 4 = 2 2 ( m / s )
c.Gọi D là vị trí trên dốc để thế năng của viên bi bằng 3 lần động năng. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W D ⇒ m g z A = W d + W t = 4 3 W t ⇒ m g z A = 4 3 m g z D ⇒ z D = 3 4 z A = 3 4 .0 , 4 = 0 , 3 ( m )
Theo bài ra
W t = 3 W ⇒ m g z D = 3 1 2 m v D 2 ⇒ v D = 2. g . z A 3 = 2.10.0 , 3 3 = 2 ( m / s )
Đáp án A
Theo bài mốc tính thế năng tại vị trí chân mặt phẳng nghiêng.
Thế năng trọng trường của vật được xác định bởi:
Từ hình ta có
Góc nghiêng giữa mặt dốc và mặt phẳng nằm ngang:
\(sin\alpha=\dfrac{60}{100}=0,6\)
Gia tốc vật:
\(ma=mg\cdot sin\alpha\Rightarrow a=g\cdot sin\alpha=10\cdot0,6=6\)m/s2
Vật trượt không vận tốc đầu: \(v_0=0\)m/s
Tốc độ trung bình của vật khi trượt hết mặt phẳng nghiêng:
\(v^2-v^2_0=2aS\Rightarrow v=\sqrt{2aS}=\sqrt{2\cdot6\cdot1}=\sqrt{12}\)m/s
Cơ năng vật ban đầu:
\(W=mgz=m\cdot10\cdot0,4=4m\left(J\right)\)
a)Cơ năng vật tại nơi vaaath đi được nửa dốc:
\(W_1=\dfrac{1}{2}mv^2_1+mgz'=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot v_1^2+m\cdot10\cdot0,2=\dfrac{1}{2}mv_1^2+2m\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_1\)
\(\Rightarrow4m=\dfrac{1}{2}mv^2_1+2m\Rightarrow v_1=2\)m/s
b)Vận tốc bi tại chân dốc:
\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot0,4}=2\sqrt{2}\)m/s
c)Cơ năng tại nơi \(W_t=3W_đ\):
\(W_2=W_đ+W_t=\dfrac{1}{3}W_t+W_t=\dfrac{4}{3}mgz'\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_2\)
\(\Rightarrow4m=\dfrac{4}{3}mgz'\Rightarrow z'=0,3m=30cm\)
Vận tốc bi lúc này:
\(mgz=3\cdot\dfrac{1}{2}mv^2_2\Rightarrow10\cdot0,3=\dfrac{3}{2}\cdot v_2^2\)
\(\Rightarrow v_2=\sqrt{2}\)m/s
em cảm ơn nhìu ạ nhìu người giải mà khó hỉu cj giải dể hĩu cực í
`a)W_[t(max)]=mgz_[max]=0,1.10.10=10(J)`
`b)W_[t(5m)]=mgz_[5m]=0,1.10.5=5(J)`
ADBT cơ năng có: `W=W_[t(5m)]+W_[đ(5m)]=10`
`<=>mgz_[5m]+W_[đ(5m)]=10`
`<=>0,1.10.5+W_[đ(5m)]=10`
`<=>W_[đ(5m)]=5(J)`
`c)W=W_[đ(W_đ=3W_t)]+W_[t(W_đ=3W_t)]=10`
Mà `W_[đ(W_đ=3W_t)]=3W_[t(W_đ=3W_t)]`
`=>4W_[t(W_đ=3W_t)]=10`
`<=>4mgz_[(W_đ=3W_t)]=10`
`<=>4.0,1.10.z_[(W_đ=3W_t)]=10`
`<=>z_[(W_đ=3W_t)]=2,5(m)`