Một chiếc thùng nặng m = 50 kg đang nằm yên trên sàn ngang thì được kéo bằng một lực F = 220 N theo phương nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa thùng và mặt sàn là µ = 0,4. Lấy g = 10 m/s2 .
a) Tính độ lớn lực ma sát trượt giữa thùng và mặt sàn.
b) Tính gia tốc của thùng.
c) Sau 10 giây kể từ khi bắt đầu di chuyển, thùng trượt được quãng đường bằng bao nhiêu?
d) Tính vận tốc của thùng sau khi di chuyển được 2 giây.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn đáp án D
Lực tác dụng vào vật
+ Lực kéo động cơ F
+ Lực ma sát Fms
+ Trọng lực P
+ Phản lực của mặt sàn N
Theo định luật II Newton: (1)
Chọn hệ trục tọa độ xOy như hình vẽ
Chiếu (1) lên trục Oy: F sin 30 0 + N − P = 0 (2)
Chiếu (1) lên trục Ox: F cos 30 0 − Fms = ma (3)
Từ (2) → N = mg = −F sin 30 0
→ Fms= µN = P (mg − Fsin 30 0 ) (4)
Thế (4) vào (3), ta được: F cos 30 0 − µ(mg − Fsin 30 0 ) = ma (5)
Khi vật chuyển động với gia tốc a
+ Từ (5):
+ Với
Hình 21.1G vẽ các lực tác dụng lên vật.
a = 2s/ t 2 = 2.0,8/4 = 0,40(m/ s 2 )
Áp dụng định luật II Niu-tơn ta có: P → + N → + F → + F m s → = m a → (1)
Chiếu (1) lên các trục tọa độ đã chọn ta được
Ox: F - μ t N = ma
Oy: N – mg = 0
Suy ra F = m(a + μ t g) = 1,0(0,40 + 0,30.9,8) = 3,34 N.
a)Lực tác dụng vào thùng gỗ theo phương ngang:
\(F=m\cdot a+\mu mg=5\cdot0,22+0,2\cdot5\cdot10=11,1N\)
b)Khi \(F_k=10N\) thì lực ma sát lúc này:
\(F_{ms}=F_k-m\cdot a=10-5\cdot0,22=8,9N\)
c)Lực tác dụng vào thùng gỗ với \(a=0,4m/s^2\) là:
\(F'=m\cdot a+\mu mg=5\cdot0,4+0,2\cdot5\cdot10=12N\)
d)Với vận tốc \(v=3m/s\) đến khi ngừng kéo thì gia tốc mới của vật là:
\(m\cdot a=-\mu mg\Rightarrow a=-\mu g=-0,2\cdot10=-2m/s^2\)
Quãng đường tối đa thùng trượt được:
\(v^2-v_0^2=2aS\Rightarrow S=\dfrac{v^2-v_0^2}{2a}=\dfrac{-3^2}{2\cdot\left(-2\right)}=2,25m\)
Chọn B.
Áp dụng định luật II Niu-tơn:
Chiếu lên Oy: N = P – F.sinα
Chiếu lên Ox: F.cosα – μN = m.a
Theo Bất đẳng thức Bu-nhi-a - Cốp-xki:
a) Do vật di chuyển theo phương ngang nên \(N=P=mg=50.10=500\left(N\right)\)
Ta có \(F_{ms}=\mu N=0,4.500=200\left(N\right)\)
b) Áp dụng định luật II Newton, ta có \(\overrightarrow{F}=m\overrightarrow{a}\)
Chiếu lên phương chuyển động của vật, ta có
\(F_k-F_{ms}=ma\) \(\Leftrightarrow a=\dfrac{F_k-F_{ms}}{m}=\dfrac{220-200}{50}=0,4\left(m/s^2\right)\)
c) Quãng đường thùng dịch chuyển: \(s=\dfrac{1}{2}at^2=\dfrac{1}{2}.0,4.10^2=20\left(m\right)\)
d) Vận tốc của vật sau khi di chuyển được 2 giây: \(v=at=0,4.2=0,8\left(m/s\right)\)
a)
Độ lớn lực ma sát trượt giữa thùng và mặt sàn:
\(F_{mst}=\mu.N=0,4.50.10=200\left(N\right)\)
b)
Gia tốc của thùng: \(a=\dfrac{F}{m}=\dfrac{F_{kéo}-F_{ms}}{m}=\dfrac{220-200}{50}=0,4\left(m/s^2\right)\)
(Chiếu theo chiều chuyển động)
c)
Sau 10s kể từ khi bắt đầu di chuyển, thùng trượt được quãng đường:
\(s_{10}=\dfrac{1}{2}.0,4.10^2=20\left(m\right)\)
d)
Vận tốc của thùng sau khi di chuyển được 2s:
\(v=at=0,4.2=0,8\left(m/s\right)\)