Vật có khối lượng m = 2 kg, đang đứng yên trên mặt phẳng ngang thì chịu một lực kéo F = 5N hướng xiên lên một góc α = 45o so với phương ngang (hình 2.28). Hệ số ma sát trượt và hệ số ma sát nghỉ giữa vật và mặt phẳng ngang lần lượt là µ = 0,20 và µn = 0,25. Lấy g = 10 m/s2. Vật m sẽ:
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Để giải bài toán này, ta cần phân tích các lực tác dụng lên vật và so sánh chúng để xác định trạng thái chuyển động của vật.
1. **Phân tích lực:**
- Lực kéo F có phương xiên lên, ta phân tích thành hai thành phần: Fx = F.cos(α) và Fy = F.sin(α).
- Trọng lực P = mg.
- Phản lực N của mặt phẳng ngang.
- Lực ma sát nghỉ (nếu vật đứng yên) hoặc lực ma sát trượt (nếu vật chuyển động) có độ lớn là Fms.
2. **Tính toán:**
- Fx = 5 * cos(45°) = 5 * (√2 / 2) ≈ 3.54 N.
- Fy = 5 * sin(45°) = 5 * (√2 / 2) ≈ 3.54 N.
- P = mg = 2 * 10 = 20 N.
3. **Điều kiện để vật bắt đầu chuyển động:**
- Để vật bắt đầu chuyển động, lực kéo theo phương ngang (Fx) phải lớn hơn lực ma sát nghỉ cực đại.
- Tính phản lực N: N + Fy = P => N = P - Fy = 20 - 3.54 = 16.46 N.
- Lực ma sát nghỉ cực đại: Fms_max = µn * N = 0.25 * 16.46 = 4.115 N.
- Vì Fx = 3.54 N < Fms_max = 4.115 N, vật chưa thể chuyển động.
4. **Kết luận:**
- Vì lực kéo theo phương ngang chưa đủ lớn để thắng lực ma sát nghỉ cực đại, vật vẫn đứng yên.
Vậy đáp án đúng là C.
