Để kéo một vật khối lượng 80 kg lên xe ô tô tải, người ta dùng tấm ván dài 2,5 m, đặt nghiêng 30 ° so với mặt đất phẳng ngang, làm cầu nối với sàn xe. Biết lực kéo song song với mặt tấm ván và hệ số ma sát là 0,02. Lấy g ≈ 10 m/ s 2 . Xác định công của lực kéo trong hai trường hợp : Kéo vật chuyển động thẳng với gia tốc 1,5 m/ s 2
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn chiều chuyển động của vật m là chiều dương. Phương trình của định luật II Niu-tơn đối với vật m chuyển động trên mặt phẳng nghiêng như hình vẽ có dạng:
ma = F – P 1 - F m s
Với P 1 = mg.sin 30 ° ≈ 400 N.
F m s = μN = µmgcos 30 ° ≈ 13,8 N.
Khi vật chuyển động thẳng đều: a = 0, lực kéo có độ lớn:
F = P 1 + F m s ≈ 413,8 N
Do đó, công của lực kéo: A = Fs = 413,8.2,5 = 1034,5 J.
Bài 6 :
\(A_{cóich}=P.h=600.0,8=480\left(J\right)\)
\(A_{tp}=F.s=300.2,5=750\left(J\right)\)
\(H=\dfrac{A_{ci}}{A_{tp}}=64\%\)
Bài 7 :
a/ Ko có ma sát \(\Leftrightarrow F.l=P.h\Leftrightarrow l=\dfrac{P.h}{F}=8\left(m\right)\)
b/ Có ma sát :
\(A_{ci}=P.h=1000\left(J\right)\)
\(A_{tp}=F.l=1200\left(J\right)\)
\(H=\dfrac{A_{ci}}{A_{tp}}=83,33\%\)
Công nâng vật lên cao:
\(A=P\cdot h=10m\cdot h=10\cdot80\cdot1,25=1000J\)
Lực tác dụng trên mặt phẳng nghiêng:
\(F=\dfrac{A}{l}=\dfrac{1000}{5}=200N\)
Lực kéo vật trên mặt phẳng nghiêng:
\(F_k=F-F_{ms}=200-60=140N\)
Nếu không có ma sát thì lực kéo F' so với trọng lượng P :
F'.l = P.h \(\Leftrightarrow\)F. (2,5) = 600. (0,8)
\(\Rightarrow\) F = 192 N.
Lực ma sát giữa đáy hòm và vật cản:
Fms = F - F' = 300 - 192 = 108 N
Suy ra hiệu suất:
192/ 300 = 0,64 = 64%
Công đưa lên
\(A=P.h=10m.h=10.30.1,2=360J\)
Lực kéo là
\(F=\dfrac{A}{l}=\dfrac{360}{3}=120N\)
Công toàn phần kéo
\(A_{tp}=\dfrac{A}{H}.100\%=450J\)
Lực ma sát
\(F_{ms}=\dfrac{A_{hp}}{l}=\dfrac{450-360}{3}=30N\)
Độ lớn lực kéo
\(F_k=F+F_{ms}=150N\)
Công có ích:
\(A_i=P\cdot h=10m\cdot h=10\cdot60\cdot0,8=480J\)
Công toàn phần:
\(A_{tp}=F\cdot s=300\cdot2,5=750J\)
Công thắng lực ma sát:
\(A_{ms}=A_{tp}-A_i=750-480=270J\)
Lực ma sát:
\(F_{ms}=\dfrac{A_{ms}}{s}=\dfrac{270}{2,5}=108N\)
Hiệu suất mặt phẳng nghiêng:
\(H=\dfrac{A_i}{A_{tp}}\cdot100\%=\dfrac{480}{750}\cdot100\%=64\%\)
Công để đưa vật lên xe là: A = P.h = 300.10.1,25 = 3750J
Nếu không có ma sát, lực kéo vật là: F 0 = A/l = 3750 / 5 = 750N
Khi có thêm ma sát, lực kéo vật là: F = 750 + 100 = 850N
Chọn chiều chuyển động của vật m là chiều dương. Phương trình của định luật II Niu-tơn đối với vật m chuyển động trên mặt phẳng nghiêng như hình vẽ có dạng:
ma = F – P 1 - F m s
Với P 1 = mg.sin 30 ° ≈ 400 N.
F m s = μN = µmgcos 30 ° ≈ 13,8 N.
Khi vật chuyển động với gia tốc a = 1,5 m/ s 2 , lực kéo có độ lớn:
F = P 1 + F m s + ma ≈ 413,8 + 80.1,5 = 533,3 N
Công của lực kéo: A = Fs = 533,8.2,5 = 1334,5 J