Câu hỏi:
Một vật có khối lượng m = 10 kg, chịu tác dụng của lực kéo FK hợp với phương ngang một góc 300 và lực ma sát có hệ số ma sát µ = 0,2. Lấy g = 10m/s2. Biết vật chuyển động nhanh dần trên mặt ngang không vận tốc đầu, sau khi đi được 100 m vật đạt vận tốc 20 m/s. Lực kéo tác dụng lên vật có độ lớn là bao nhiêu?
Trả lời:
Đáp án đúng:
Chọn hệ quy chiếu quán tính gắn với mặt đất.
Áp dụng định luật II Newton ta có:
$\vec{P} + \vec{N} + \vec{F_k} + \vec{F_{ms}} = m\vec{a}$
Chiếu lên trục Ox: $F_k\cos{\alpha} - F_{ms} = ma$ (1)
Chiếu lên trục Oy: $N + F_k\sin{\alpha} - P = 0 => N = P - F_k\sin{\alpha} = mg - F_k\sin{\alpha}$
$F_{ms} = \mu N = \mu(mg - F_k\sin{\alpha})$ (2)
Từ (1) và (2) ta có:
$F_k\cos{\alpha} - \mu(mg - F_k\sin{\alpha}) = ma$
$=> F_k(\cos{\alpha} + \mu\sin{\alpha}) = \mu mg + ma$
$=> F_k = \frac{\mu mg + ma}{\cos{\alpha} + \mu\sin{\alpha}}$ (3)
Mặt khác: $v^2 - v_0^2 = 2as$
$=> a = \frac{v^2 - v_0^2}{2s} = \frac{20^2 - 0}{2.100} = 2 m/s^2$ (4)
Thay (4) vào (3) ta có:
$F_k = \frac{0,2.10.10 + 10.2}{\cos{30^0} + 0,2.\sin{30^0}} = \frac{40}{0,866 + 0,1} = 41,41 N $.
Giá trị gần nhất là 49,5 N, tuy nhiên có lẽ đã có sai sót trong quá trình tính toán hoặc đề bài có vấn đề, nên em không đưa ra đáp án nào cả.
**Lưu ý:** Có thể có sai số trong quá trình làm tròn số.
Áp dụng định luật II Newton ta có:
$\vec{P} + \vec{N} + \vec{F_k} + \vec{F_{ms}} = m\vec{a}$
Chiếu lên trục Ox: $F_k\cos{\alpha} - F_{ms} = ma$ (1)
Chiếu lên trục Oy: $N + F_k\sin{\alpha} - P = 0 => N = P - F_k\sin{\alpha} = mg - F_k\sin{\alpha}$
$F_{ms} = \mu N = \mu(mg - F_k\sin{\alpha})$ (2)
Từ (1) và (2) ta có:
$F_k\cos{\alpha} - \mu(mg - F_k\sin{\alpha}) = ma$
$=> F_k(\cos{\alpha} + \mu\sin{\alpha}) = \mu mg + ma$
$=> F_k = \frac{\mu mg + ma}{\cos{\alpha} + \mu\sin{\alpha}}$ (3)
Mặt khác: $v^2 - v_0^2 = 2as$
$=> a = \frac{v^2 - v_0^2}{2s} = \frac{20^2 - 0}{2.100} = 2 m/s^2$ (4)
Thay (4) vào (3) ta có:
$F_k = \frac{0,2.10.10 + 10.2}{\cos{30^0} + 0,2.\sin{30^0}} = \frac{40}{0,866 + 0,1} = 41,41 N $.
Giá trị gần nhất là 49,5 N, tuy nhiên có lẽ đã có sai sót trong quá trình tính toán hoặc đề bài có vấn đề, nên em không đưa ra đáp án nào cả.
**Lưu ý:** Có thể có sai số trong quá trình làm tròn số.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Câu hỏi liên quan
Lời giải:
Đáp án đúng:
Ta có:
- Cánh tay đòn của lực $F$ là: $d = 200m$
- Moment lực của lực $\vec{F}$ tác dụng lên tàu là: $M = F.d = 5,0.10^5 . 200 = 1,0.10^8$ N.m
Lời giải:
Đáp án đúng: A
Mục tiêu của Vật lí là khám phá ra quy luật tổng quát nhất chi phối sự vận động của vật chất và năng lượng, cũng như tương tác giữa chúng ở mọi cấp độ: vi mô, vĩ mô.
