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/s2. Gọi A1 là công của lực kéo khi kéo vật chuyển động thẳng đều. Gọi A2 là công của lực kéo khi kéo vật chuyển động thẳng với gia tốc 1,5 m/s2. Giá trị của \(A_1+A_2\) gần giá trị nào nhất sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiChọn 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 – P1 – Fms
Với P1 = mg.sin 300 ≈ 400 N.
Fms = µN = µmgcos 300 ≈ 13,8 N.
+ Khi vật chuyển động thẳng đều: a = 0, lực kéo có độ lớn:
F = P1 + Fms ≈ 413,8 N
Do đó, công của lực kéo: A1 = Fs = 413,8.2,5 = 1034,5 J.
+ Khi vật chuyển động với gia tốc a = 1,5 m/s2, lực kéo có độ lớn:
F = P1 + Fms+ ma ≈ 413,8 + 80.1,5 = 533,3 N
Công của lực kéo: A2 = Fs = 533,8.2,5 = 1334,5 J
Vậy: \(A_1+A_2=1034,5+1334,5=2369J\)