Chọn mốc thế năng tại mặt nằm ngang BC

Theo định luật bảo toàn năng lượng 

W A = W C + A m s

Mà  W A = m g . A H = m .10 = 10. m ( J ) ; W C = 0 ( J ) A m s = μ m g cos α . A B + μ m g . B C = 0 , 1. m .10. cos 30 0 . A H sin 30 0 + 0 , 1. m .10. B C ⇒ A m s = m . 3 . + m . B C ⇒ 10. m = 0 + m 3 + m . B C ⇒ B C = 8 , 268 ( m )

Chọn A.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động như hình vẽ.

Xét hệ  (m₁ + m₂) thì T₁ và T₂ là nội lực, chỉ hai thành phần của ngoại lực là P₂ và P 1 sin α  là có tác dụng làm cho hệ chuyển động cùng một gia tốc và có độ lớn:

Xét riêng vật m₂:

+ Gắn hệ trục tọa độ như hình vẽ

+ Viết phương trình định luật II – Niuton cho vật ta được:

P → + F m s → = m a → (1)

+ Chiếu (1) lên các phương ta được:

Ox:

P x − F m s = m a → a = P x − F m s m = P sin α − μ P cos α m = g sin α − μ g cos α

+ Vì mặt phẳng nghiêng nhẵn nên hệ số ma sát bằng 0, do đó:  a = g . sin α = 10. sin 30 0 = 5 m / s 2

+ Vận tốc của vật ở cuối mặt phẳng nghiêng là:  v = 2 a l = 2.5.10 = 10 m / s

+ Gia tốc của vật trên mặt phẳng ngang là:

a ' = − F m s m = − μ m g m = − μ g = − 0 , 1.10 = − 1 m / s 2

+ Thời gian vật đi trên mặt phẳng ngang là: t ' = v ' − v 0 ' a ' = 0 − v a '  (do vật dừng lại nên v′=0 )

Ta suy ra:  t ' = − v a ' = − 10 − 1 = 10 s

Đáp án: B

a) Chọn mốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng

Ta có: \(h=l.\sin\alpha=\dfrac{1}{2}.2=1\left(m\right)\)

Cơ năng tại A \(W_A=\dfrac{1}{2}mv_A^2+mgz_A=0+mgz_A=5\left(J\right)\)

Bỏ qua ma sát trên mặt phẳng nghiêng cơ năng của vật được bảo toàn: \(W_A=W_B=5\left(J\right)\)

b) Bảo toàn cơ năng: \(W_A=W_B\Leftrightarrow mgz_A=\dfrac{1}{2}mv_B^2\Leftrightarrow v_B=\sqrt{2gz_A}=2\sqrt{5}\left(m/s\right)\)

c) Ta có: \(-F_{ms}=ma\Rightarrow-\mu mg=ma\Rightarrow a=-1\left(m/s^2\right)\)

\(v_C^2-v_B^2=2aS\Rightarrow S=10\left(m\right)\) 

Thanh AB chịu ba lực cân bàng là  P → ,  N 1 →  và  N 2 → . Vì mặt phẳng nghiêng không ma sát nên hai phản lực  N 1 →  và  N 2 →  vuông góc với các mặt phẳng nghiêng. Ta trượt các vectơ lực trên giá của chúng đến điểm đồng quy C (H.17.5G).

Từ tam giác lực, ta được :

N 1 = Psin 30 °  = 20.0,5 = 10 N

N 2  = Pcos 30 °  = 20. 3 /2 = 17,3 ≈ 17 N

Theo định luật III Niu-tơn thì áp lực của thanh lên mặt phẳng nghiêng có độ lớn bằng phản lực của mặt phẳng nghiêng lên thanh.