Bài 5 trang 114 sgk Vật lý lớp 10

Bài 5 trang 114 sgk Vật lý lớp 10

Một vật có khối lượng m = 40kg bắt đầu trượt

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 µ_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.

Hướng dẫn giải:

a) Vật chịu tác dụng của các lực được biểu diễn trên hình vẽ. 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:

(overrightarrow{P}) + (overrightarrow{N}) + (overrightarrow{F}) + (overrightarrow{f_{ms}}) = m(overrightarrow{a})         (1)

Chiếu (1) lên Ox, Oy ta có:

(Ox)           F - f_ms = ma                 (2)

(Oy)           N- P = 0 => N = P = mg  (3)

Mà f_ms = µM                                  (4)

(2), (3) và (4) => F - µmg = ma

=> a = (frac{F- mu mg}{m}) =   (frac{200-0,25.40.10}{40})

=> a = 2,5 m/s²

b) Ta có: v = at

=> v = 2,5.3 = 7,5 m/s

c) Ta có: Qãng đường vật đi  được trong 3 giây:

s₃ = (frac{at_{3}^{2}}{2}) = (frac{2,5}{2}). (3²) = 11,25m