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 F m s = 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:
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ.
Chiếu (*) lên trục Ox: – Fmst – Psinα = ma ⟺ – μN – Psinα = ma (1)
Chiếu (*) lên trục Oy: N – Pcosα = 0 ⟹ N = P.cosα (2)
Thay (2) vào (1) ta được:
Trong đó:
⟹ a = - 10(0,1 + 0,05.0,995) ≈ - 1,5 m/s2.
⟹ Quãng đường lên dốc vật đi được
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:
Tốc độ của vật khi xuống tới chân dốc:
