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 = 30o 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. Tính lực ma sát tác dụng lên vật.
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau:
1. **Phân tích lực tác dụng lên vật:** Vật chịu tác dụng của trọng lực P, phản lực N của mặt sàn, lực kéo F, và lực ma sát f.
2. **Tính các thành phần của lực kéo F:**
- Thành phần nằm ngang: Fx = F * cos(α) = 5 * cos(30°) = 5 * (√3/2) ≈ 4.33 N
- Thành phần thẳng đứng: Fy = F * sin(α) = 5 * sin(30°) = 5 * (1/2) = 2.5 N
3. **Tính phản lực N của mặt sàn:** Vì vật không chuyển động theo phương thẳng đứng, ta có:
N + Fy = P
N = P - Fy = mg - Fy = 2 * 10 - 2.5 = 17.5 N
4. **Kiểm tra xem vật có trượt không (so sánh Fx với lực ma sát nghỉ cực đại):**
- Lực ma sát nghỉ cực đại: f_n_max = µ_n * N = 0.25 * 17.5 = 4.375 N
- Vì Fx = 4.33 N < f_n_max = 4.375 N, vật không trượt. Do đó, lực ma sát tác dụng lên vật là lực ma sát nghỉ, và nó cân bằng với thành phần nằm ngang của lực kéo.
5. **Tính lực ma sát:** Lực ma sát f = Fx = 4.33 N.
Vậy, lực ma sát tác dụng lên vật là 4,33N.
500+ câu hỏi ôn tập trắc nghiệm môn Vật lý đại cương sẽ là đề cương ôn thi hữu ích dành cho các bạn sinh viên Đại học - Cao đẳng ôn thi môn đại cương dễ dàng hơn. Mời các bạn cùng tham khảo!
50 câu hỏi 60 phút