a) (3 điểm)

Các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ. (1,00đ)

Chọn hệ trục Ox theo hướng chuyển động, Oy vuông góc phương chuyển động.

*Áp dụng định luật II Niu – tơn ta được:

Chiếu hệ thức (*) lên trục Ox ta được:  (0,50đ)

Chiếu hệ thức (*) lên trục Oy ta được:

Mặt khác 

Từ (1), (2) và (3) suy ra:

b) (1 điểm)

Quãng đường mà vật đi được trong giây thứ 5 là:

S = S 5  – S 4  = 0,5.a. t 5 2  – 0,5.a. t 4 2  = 0,5.1,25. 5 2  - 0,5.1,25. 4 2  = 5,625 m. (1,00đ)

Trọng lượng của vật là:

\(P=10m=20\) (N)

Theo định luật II Niu-tơn có:

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

Chiếu lên phương thẳng đứng:

\(P=N=20\) (N)

Chiếu lên phương nằm ngang:

\(F-F_{ms}=ma\)

\(\Rightarrow a=\dfrac{4-20.0,1}{2}=1\) (m/s²)

Vận tốc của vật tại N là:

\(v=\sqrt{2as}=\sqrt{2.8.1}=4\) (m/s)

Định luật ll Niu-tơn:

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

\(\Rightarrow F-F_{ms}=m\cdot a\)

\(\Rightarrow a=\dfrac{F-F_{ms}}{m}=\dfrac{100-\mu mg}{m}=\dfrac{100-0,25\cdot20\cdot10}{20}=2,5\)m/s²

Vật chuyển động không vận tốc đầu: \(v_0=0\)m/s

Vận tốc vật sau 3s:

\(v=v_0+at=0+2,5\cdot3=7,5\)m/s

Quãng đường vật đi sau 3s:

\(S=v_0t+\dfrac{1}{2}at^2=\dfrac{1}{2}\cdot2,5\cdot3^2=11,25m\)

+ Khi vật trượt trên đường nằm ngang, có 3 lực tác dụng lên vật:  P → ; Q → ; F → ; F → m s t

Theo định luật II Niutơn:

F → + P → + Q → + F m s → = m a →

Mà:  P → + Q → = 0 →

Nên:  F → + F m s → = m a →

+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật

F − F m s = m a → F = m a + F m s

Trong đó:

F m s = μ m g = 0 , 05.100.9 , 8 = 49 N

Ta có:

v 2 − v 0 2 = 2 asa = v 2 2 s = 10 2 2.100 = 0 , 5 m / s 2 → m a = 100.0 , 5 = 50 N

Vậy  F = 49 + 50 = 99 N

Đáp án: C

a, Theo định luật II Niuton:

\(\overrightarrow{F_{mst}}+\overrightarrow{F}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=\overrightarrow{0}\left(1\right)\)

Chiếu \(\left(1\right)\) lên chiều chuyển động:

\(a=\dfrac{-F_{mst}+F}{m}=\dfrac{-0,3.4.10+17}{4}=1,25\left(m/s^2\right)\)

b, Quãng đường đi được sau 3s:

\(s=v_0t+\dfrac{1}{2}at^2=\dfrac{1}{2}.1,25.3^2=5,625\left(m\right)\)

Vận tốc của vật sau 3s:

\(v=v_0+at=1,25.3=3,75\left(m/s\right)\)

c, Vật chuyển động thẳng đều khi gia tốc bằng 0

\(\Leftrightarrow F=F_{mst}=\mu.m.g=0,3.4.10=12N\)

a. Áp dụng định luật II Newton có:

\(\overrightarrow{F_{hl}}=m\overrightarrow{a}\)

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

Xét theo phương thẳng đứng:

\(P=N\)

Xét theo phương chuyển động:

\(F-F_{ms}=ma\)

\(\Rightarrow F-\mu mg=ma\)

\(a=\dfrac{50-0,3.10.10}{10}=2\) (m/s²)

b. Vận tốc của vật sau 1 phút là:

\(v=at=2.60=120\) (m/s) (hơi vô lí)

c. Quãng đường vật đi được trong 20 s  đầu tiên là:

\(s=\dfrac{at^2}{2}=400\) (m)