Chương II- Động lực học chất điểm

Ta có:

+ Cơ năng tại A:

\(W_A=mgh=1.9,8.1=9,8\left(J\right)\)

+ Trong khi vật chuyển động từ A đến B , tại B cơ năng chuyển hóa thành động năng tại B và công để thắng lực ma sát.

Áp dụng đl bảo toàn chuyển hóa năng lượng , ta có:

\(W_A=W_{db}-A_{Fms}\left(1\right)\)

Chọn chiều dương trùng chiều chuyển động của vật , ta có:

+ Động năng tại  B : \(W_{dg}=\dfrac{1}{2}mv^2_B\)

+ Công của lực ma sát:

\(A=F_{ms}.s.cos\beta=-F_{ms}.l=-\mu P.sin\alpha.l\)

Thay vào (1) ta được:

\(W_A=W_{dB}+\left|A_{Fms}\right|\)

\(\Leftrightarrow9,8=\dfrac{1}{2}mv^2_B+\left|-\mu.P.sin\alpha.l\right|\)

\(\Leftrightarrow9,8=\dfrac{1}{2}mv^2_B\left|-\mu mg.\dfrac{h}{l}.l\right|\)

\(\Leftrightarrow9,8=\dfrac{1}{2}1.v^2_B+\left|-0,05.1.9,8.\dfrac{1}{10}.10\right|\)

\(\Rightarrow v^2_B=18,62\)

\(\Rightarrow v_B\approx4,32m/s\)

D

\(sin\alpha=0,6\Rightarrow cos\alpha=\sqrt{1-sin^2\alpha}=0,8\)

a)Khi vật trượt trên mpn, áp dụng định luật ll Niutow:

\(\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{F}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m\cdot\overrightarrow{a}\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}Oy:P\cdot cos\alpha=N\\Ox:P\cdot sin\alpha-F_{ms}=m\cdot a\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow mg\cdot sin\alpha-\mu mg\cdot cos\alpha=m\cdot a\)

\(\Rightarrow10\cdot0,6-0,25\cdot10\cdot0,8=a\Rightarrow a=4\)m/s²

Vận tốc tại chân mpn:

\(v^2-v_0^2=2aS\Rightarrow v=\sqrt{2aS+v_0^2}\)

\(\Rightarrow v=\sqrt{2\cdot4\cdot12,5+0}=10\)m/s

b)Cơ năng vật tại chân dốc:

\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot10^2+m\cdot10\cdot12,5=175m\left(J\right)\)

Cơ năng tại nơi \(W_đ=2W_t\Rightarrow W_t=\dfrac{1}{2}W_đ\):

\(W'=W_đ+W_t=\dfrac{3}{2}W_đ=\dfrac{3}{4}mv'^2\)

Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)

\(\Rightarrow175m=\dfrac{3}{4}mv'^2\Rightarrow v=\dfrac{10\sqrt{21}}{3}\)m/s