Một lực 5 N tác dụng vào một vật 10 kg ban đầu đứng yên trên mặt sàn nằm ngang không ma sát. Tính công thực hiện bởi lực trong giây thứ nhất, thứ hai và thứ ba
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gia tốc của vật : a = F/m = 5/10 = 0,5(m/ s 2 )
Quãng đường vật dịch chuyển: s = a t 2 /2 = 0,5 t 2 /2 = 0,25 t 2
Công của lực thực hiện: A = Fs.
- Trong giây thứ nhất (từ 0 đến 1s):
s 1 = 0,25 t 1 2 = 0,25( 1 2 - 0) = 0,25(m)
Suy ra: A 1 = F s 1 = 5.0,25 = 1,25 J.
- Trong giây thứ 2 (từ 1s đến 2s):
s 2 = 0,25( t 2 2 - t 1 2 ) = 0,25( 2 2 - 1 2 ) = 0,75(m)
Suy ra: A 2 = F s 2 = 5.0,75 = 3,75 J.
Trong giây thứ ba (từ 2s đến 3s):
s 3 = 0,25( t 3 2 - t 2 2 ) = 0,25( 3 2 - 2 2 ) = 1,25(m)
Suy ra: A 3 = F s 3 = 5.1,25 = 6,25 J.
Vận tốc của vật ở cuối giây thứ ba: v = v0 + at = 0 + 2,5.3 = 7,5 m/s.
\(\overrightarrow{F}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m.\overrightarrow{a}\Rightarrow F=m.a\Leftrightarrow a=\frac{5}{10}=0,5\left(m/s^2\right)\)
Trong giây thứ nhất đi được:
\(S=\frac{1}{2}at^2=\frac{1}{2}.0,5.1=0,25\left(m\right)\)
\(\Rightarrow A_1=Fs.\cos\alpha=5.0,25=1,25\left(J\right)\)
Trong giây thứ hai đi được:
\(S_2=\frac{1}{2}at_2^2-\frac{1}{2}at^2_1=\frac{1}{2}.0,5\left(4-1\right)=0,75\left(m\right)\)
\(\Rightarrow A_2=5.0,75=3,75\left(J\right)\)
Tương tự với giây thứ 3
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) (3 điểm)
Các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ. (1,00đ)
Chọn hệ trục Ox theo hướng chuyển động, Oy vuông góc phương chuyển động.
*Áp dụng định luật II Niu – tơn ta được:
Chiếu hệ thức (*) lên trục Ox ta được: (0,50đ)
Chiếu hệ thức (*) lên trục Oy ta được:
Mặt khác
Từ (1), (2) và (3) suy ra:
b) (1 điểm)
Quãng đường mà vật đi được trong giây thứ 5 là:
S = S 5 – S 4 = 0,5.a. t 5 2 – 0,5.a. t 4 2 = 0,5.1,25. 5 2 - 0,5.1,25. 4 2 = 5,625 m. (1,00đ)
a) Dựng hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ. Chọn chiều (+) là chiều chuyển động của vật. Ta chiếu \(\overrightarrow{F_k}\) thành 2 lực \(\overrightarrow{F_{k_x}},\overrightarrow{F_{k_y}}\). Khi đó \(F_{k_x}=F_k.\cos60^o=24\left(N\right)\) và \(F_{k_y}=F_k.\sin60^o=24\sqrt{3}\left(N\right)\)
Áp dụng định luật II Newton, ta có: \(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_k}+\overrightarrow{F_{ms}}=m.\overrightarrow{a}=5.\overrightarrow{a}\) (*)
Chiếu (*) lên Oy, ta được \(N=P-F_{k_y}=50-24\sqrt{3}\left(N\right)\)
Do đó \(F_{ms}=\mu.N=0,1\left(50-24\sqrt{3}\right)\approx0,843\left(N\right)\)
Chiếu (*) lên Ox, ta được:
\(F_{k_x}-F_{ms}=5.a\)
\(\Rightarrow48-0,843=5a\Leftrightarrow a=9,43\left(m/s^2\right)\)
b) Gọi \(v\) là giá trị vận tốc của vật sau khi vật đi được 16m. Do ban đầu vật đứng yên nên \(v_0=0\left(m/s\right)\). Ta có:
\(v^2-v_0^2=2as\Leftrightarrow v^2=2as=2.9,43.16=301,76\) \(\Rightarrow v\approx17,37\left(m/s\right)\)
c) Khi lực kéo dừng lại, thì chỉ còn lực ma sát trượt ảnh hưởng đến chuyển động của vật. Khi đó, gia tốc \(a'=\dfrac{-F_{ms}}{m}=-0,1686\left(m/s^2\right)\)
Như vậy, vật sẽ chuyển động chậm dần đều với gia tốc \(a'\approx-0,1686\left(m/s^2\right)\)