Một vật trượt từ đỉnh một cái dốc phẳng dài 5m, chiều cao 3m xuống không vận tốc đầu hệ số ma sát trượt \(\mu\)=0,2 . Hãy tính
a. gia tốc của vật
b, thời gian trượt hết chiều dài của dốc và vận tốc của vật đó ở cuối chân dốc
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
tan\(\alpha=\dfrac{h}{l}\)\(\Rightarrow sin\alpha\approx0,5\)
cos\(\alpha\approx0,85\)
theo định luật II niu tơn
\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{ms}}=m.\overrightarrow{a}\)
chiếu lên trục xOy phù hợp
Ox: -Fms+sin\(\alpha\).P=m.a
Oy: N=cos\(\alpha\).P
\(\Rightarrow\)-\(\mu\).cos\(\alpha\).m.g+sin\(\alpha\).m.g=m.a\(\Rightarrow a\approx3,429\)m/s2
thời gian trượt hết dốc
t=\(\sqrt{\dfrac{2l}{a}}\approx5,66s\)
vận tốc lúc xuống chân dốc
v=a.t\(\approx19,41\)8 m/s
Chọn đáp án B
Ta có
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động
Vật chịu tác dụng của các lực
Theo định luật II newton ta có:
Chiếu Ox ta có:
Chiếu Oy:
Thay (2) vào (1)
Vì bắt đầu trượt nên
Áp dụng:
Ta có sin α = 25 50 = 1 2 ; c o s = 50 2 − 25 2 50 = 3 2
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động
Vật chịu tác dụng của các lực N → ; P → ; f → m s
Theo định luật II newton ta có: N → + P → + f → m s = m a →
Chiếu Ox ta có: P x − f m s = m a ⇒ P sin α − μ N = m a 1
Chiếu Oy: N = P y = P cos α ( 2 )
Thay (2) vào (1) ⇒ P sin α − μ P cos α = m a
⇒ a = g sin α − μ g cos α
⇒ a = 10. 1 2 − 0 , 2.10 3 2 = 3 , 27 m / s 2
Vì bắt đầu trượt nên v 0 = 0 m / s
Áp dụng: s = 1 2 a . t 2 ⇒ t = 2 s a = 2.50 3 , 27 ≈ 5 , 53 s
Mà v = v 0 + a t = 0 + 3 , 27.5 , 53 = 18 , 083 m / s
a. Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động
Vật chịu tác dụng của các lực N → ; P → ; f → m s
Theo định luật II newton ta có: N → + P → + f → m s = m a →
Chiếu Ox ta có − P x − f m s = m a
⇒ − P sin α − μ N = m a ( 1 )
Chiếu Oy: N = P y = P cos α ( 2 )
Thay (2) vào (1) ⇒ − P sin α − μ P cos α = m a
⇒ a = − g sin α − μ g cos α
Mà sin α = 14 50 = 7 25 ; cos α = 50 2 − 14 2 50 = 24 25
⇒ a = − 10. 7 25 − 0 , 25.10. 24 25 = − 5 , 2 m / s 2
b. Khi vật dừng lại thì v = 0 m / s
Gọi s là quãng đường tối đa mà vật đi được cho đến khi dừng lại : ⇒ s = v 2 − v 0 2 2. a = 0 2 − 25 2 2. − 5 , 2 = 60 , 1 m > 50
Vậy vật đi hết dốc. Vận tốc ở đỉnh dốc:
v 1 2 − v 0 2 = 2 a s 1 ⇒ v 1 = 2 a s 1 + v 0 2 = 2. − 5 , 2 .50 + 25 2 = 10 , 25 m / s
v 1 = v 0 + a t 1 ⇒ t 1 = v − v 0 a = 10 , 25 − 25 − 5 , 2 = 2 , 84 s
\(F_{ms}=\mu N=\mu.P.cos\alpha\)
\(\Leftrightarrow\mu=\dfrac{F_{ms}}{P.cos\alpha}=\dfrac{0,3P}{P.cos30^o}=\dfrac{\sqrt{3}}{5}\)
\(a=g\left(sin\alpha-\mu cos\alpha\right)=2\left(m\backslash s^2\right)\)
\(v^2-v_o^2=2as\)
\(\Leftrightarrow v=\sqrt{2as+v_o^2}=1\left(m\backslash s\right)\)
\(sin\alpha=\dfrac{h}{l}\)\(\Rightarrow\alpha\Rightarrow cos\alpha=\dfrac{4}{5}\)
chọn trục Ox phương song song với mặt phẳng nghiêng, chiều dương cùng chiều chuyển động
chọn trục Oy phương vuông gốc với mặt phẳng nghiêng, chiều dương hướng lên trên
theo định luật II niu tơn
\(\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{F_{ms}}=m.\overrightarrow{a}\)
Ox: \(sin\alpha.P-\mu.N=m.a\) (1)
Oy: N=\(cos\alpha.P\) (2)
từ (1),(2)
\(sin\alpha.m.g-\mu.cos\alpha.m.g=m.a\)
\(\Rightarrow a=\)4,4m/s2
thời gian vật trượt hết dốc
s=a.t2.0,5=55\(\Rightarrow t=\)5s
\(\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{F_{ms}}=m\overrightarrow{a}\)
Chiếu lên Oy
\(N=mg.cosa\)
Chiếu lên Ox
\(a=\frac{P.sina-F_{ms}}{m}=\frac{mg.sina-\mu mgcosa}{m}\)
\(=g\left(\frac{3}{5}-\mu.\frac{4}{5}\right)=4,4\frac{m}{s^2}\)