Bài tập 5 trang 114 SGK Vật lý 10
Bài tập 5 trang 114 SGK Vật lý 10
Một vật có khối lượng m = 40kg bắt đầu trượt trên sàn nhà dưới tác dụng của một lực nằm ngang F = 200N. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn \(\mu t = 0,25\). Hãy tính:
a) Gia tốc của vật;
b) Vận tốc của vật ở cuối giây thứ ba;
c) Đoạn thẳng mà vật đi được trong 3 giây đầu. Lấy g = 10 m/s2.
Nhận định và phương pháp:
Bài 5 là dạng bài cho một vật trượt trên sàn nhà dưới tác dụng của một lực , dữ kiện bài toán kèm theo là hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn, các yêu cầu bài toán đưa ra là xác định gia tốc của vật, vận tốc và quãng đường vật đi được trong những quảng thời gian cho trước.
Cách giải :
-
Ta tiến hành giải như sau:
-
Bước 1: Vẽ hình và phân tích các lực tác dụng lên vật
-
Bước 2: Viết phương trình định luật II Niu-tơn
-
Bước 3: Chiếu phương trình định luật II Niu-tơn lên các phương chuyển động để tìm mối liên hệ giữa \(N,P,F,{F_{ms}}\) theo a
-
Bước 4: Thay số tính toán kết quả để tìm a.
-
Bước 5: Từ phương trình vận tốc \(v = at\) , thay số tính toán để tìm v
-
Bước 6: Áp dụng công thức \({s_n} = \frac{1}{2}at_{_{n - 1}}^2\) để tìm \({s_3}\)
-
Lời giải:
-
Áp dụng phương pháp trên để giải bài 5 như sau:
-
Vật chịu tác dụng của các lực được biểu diễn trên hình vẽ.
Câu a:
Chọn hệ trục tọa độ Oxy có O trùng với vị trí ban đầu khi vật bắt đầu chuyển động. Chiều dương là chiều chuyển động.
Định luật II Niu-tơn cho:
+
+
+
= m
(1)
Chiếu (1) lên Ox, Oy ta có:
(Ox) F - fms = ma (2)
(Oy) N- P = 0 => N = P = mg (3)
Mà fms = µM (4)
(2), (3) và (4) \(\Rightarrow F - \mu mg = ma\)
\(\Rightarrow a =\frac{F- \mu mg}{m}\) =
\(\Rightarrow a = 2,5 m/s^2\)
Câu b:
-
Ta có: \(v = at\)
\(\Rightarrow v = 2,5.3 = 7,5 m/s\)
Câu c:
-
Ta có: Quãng đường vật đi được trong 3 giây:
\(s_3=\frac{at_{3}^{2}}{2}=\frac{2,5}{2}. (3^2) = 11,25m\)
-- Mod Vật Lý 10
Video hướng dẫn giải Bài tập 5 SGK
Copyright © 2021 HOCTAP247