Một vật đang chuyển động trên đường nằm ngang với vận tốc 15 m/s thì trượt lên một cái dốc dài 100 m cao 10 m. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt dốc là μ = 0,05. Lấy g = 10 m / s 2 . Quãng đường dốc vật đi được đến khi dừng hẳn và tốc độ của vật khi nó trở lại chân dốc lần lượt là
A. 100 m và 8,6 m/s.
B. 75 m và 4,3 m/s
C. 100 m và 4,3 m/s.
D. 75 m và 8,6 m/s
Chọn D.
Theo định luật II Niu-tơn ta có:
N ⇀ + P ⇀ + F m s t ⇀ = 0 (*)
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ.
Chiếu (*) lên trục Ox:
– F m s t – P sin α = ma
⟺ – μN – P sin α = ma (1)
Chiếu (*) lên trục Oy:
N – P cos α = 0 ⟹ N = P cos α (2)
Quãng đường vật lên dốc đi được là
s = v 2 − v 0 2 2. a = 0 − 15 2 2. ( − 1,5 ) = 75 m
Khi xuống dốc, lực F m s t ⇀ đổi chiều, hướng theo chiều dương Ox.
Tương tự ta xác định được gia tốc của vật khi xuống dốc:
