Một vật trượt từ mặt phẳng nghiêng cao 0,8m, dài 2m và g=10m/s2. Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng, khi xuống đến mặt phẳng ngang vật tiếp tục trượt trên mặt phẳng ngang với hệ số ma sát là μ=0,2.Tính:
a)Gia tốc của vật trên mặt phẳng nghiêng
b)Vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng
c)Thời gian vật chuyển động xuống mặt phẳng nghiêng
d)Gia tốc của vật tại mặt phẳng ngang
e)Quãng đường tối đa vật đi được trên mặt phẳng ngang
f)Thời gian vật chuyển động trên mặt phẳng ngang.
Đáp án:
a.a=2,167m/s2b.v=1,862m/sc.t=0,86sd.a′=−2m/s2e.s′=0,8668mf.t′=0,931sa.a=2,167m/s2b.v=1,862m/sc.t=0,86sd.a′=−2m/s2e.s′=0,8668mf.t′=0,931s
Giải thích các bước giải:
a.
Ta có:
⃗P+⃗Fms+⃗N=m⃗a+oy:N=Pcosα+ox:Psinα−Fms=ma⇒a=Psinα−Fmsm=mgsinα−μmgcosαm=gsinα−μgcosα=10.0,4−0,2.10.√214=2,167m/s2P→+F→ms+N→=ma→+oy:N=Pcosα+ox:Psinα−Fms=ma⇒a=Psinα−Fmsm=mgsinα−μmgcosαm=gsinα−μgcosα=10.0,4−0,2.10.214=2,167m/s2
b.
Vận tốc tại chân mặt phẳng nghiêng là:
v2−v20=2as⇒v=√v20+2as=√0+2.2,167.0,8=1,862m/sv2−v02=2as⇒v=v02+2as=0+2.2,167.0,8=1,862m/s
c.
Thời gian chuyển động trên mặt phẳng nghiêng là:
⃗P+⃗Fms+⃗N=m⃗a′+oy:N=P+ox:−Fms=ma′⇒a′=−Fmsm=−μmgm=−μg=−0,2.10=−2m/s2P→+F→ms+N→=ma→′+oy:N=P+ox:−Fms=ma′⇒a′=−Fmsm=−μmgm=−μg=−0,2.10=−2m/s2
e.
Quảng đường tối đa đi được trên mặt phẳng ngang là:
t′=v′−va′=0−1,862−2=0,931s
Một vật trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10m, cao 5m. Bỏ qua ma sát trên mặt phẳng nghiêng. Hỏi sau khi đến chân mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang một quãng đường bao nhiêu và trong thời gian bao lâu. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1. Lấy g =10m/ s 2
A. 50m, 10s
B. 40m, 30s
C. 30m, 15s
D. 30m, 20s
Chọn đáp án A
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động. Vật chịu tác dụng của các lực
Theo định luật II newton ta có:
Chiếu Ox ta có :
Vận tốc của vật ở chân dốc.Áp dụng công thức
Khi chuyển động trên mặt phẳng ngang
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ , chiều dương (+) Ox là chiều chuyển động .Áp dụng định luật II Newton
Ta có
Chiếu lên trục Ox
Để vật dừng lại thì
Chiếu lên trục Oy
Một vật trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10m, cao 5m. Bỏ qua ma sát trên mặt phẳng nghiêng. Hỏi sau khi đến chân mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang một quãng đường bao nhiêu và trong thời gian bao lâu. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1. Lấy g = 10 m / s 2
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động.
Vật chịu tác dụng của các lực N → ; P →
Theo định luật II newton ta có: N → + P → = m a → 1
Chiếu Ox ta có : P x = m a 1 ⇒ P sin α = m a 1
⇒ a 1 = g sin α = 10. 5 10 = 5 m / s 2
Vận tốc của vật ở chân dốc.
Áp dụng công thức v 1 2 − v 0 2 = 2 a 1 s
⇒ v 1 = 2 a 1 s = 2.5.10 = 10 m / s
Khi chuyển động trên mặt phẳng ngang: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ , chiều dương (+) Ox là chiều chuyển động .Áp dụng định luật II Newton
Ta có F → m s + N → + P → = m a → 2
Chiếu lên trục Ox: − F m s = m a 2 ⇒ − μ . N = m a 2 1
Chiếu lên trục Oy: N – P = 0 ⇒ N = P=mg
⇒ a 2 = − μ g = − 0 , 1.10 = − 1 m / s 2
Để vật dừng lại thì v 2 = 0 m / s
Áp dụng công thức:
v 2 2 − v 1 2 = 2 a 2 . s 2 ⇒ s 2 = − 10 2 2. − 1 = 50 m
Và v 2 = v 1 + a 2 t ⇒ t = − 10 − 1 = 10 s
Cho một vật trượt từ đỉnh của mặt phẳng nghiêng dài 40m và nghiêng một góc α = 30 0 so với mặt ngang. Lấy g = 10 m / s 2 .
a.Tính vận tốc của vật khi vật trượt đến chân mặt phẳng nghiêng biết hệ số ma sát giữa vật và mặt hẳng nghiêng là 0,1
b. Tới chân mặt phẳng nghiêng vật tiếp tục trượt trên mặt phẳng ngang với hệ số ma sát 0,2. Tính quãng đường đi thêm cho đến khi dừng lại hẳn.
a. Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động. Vật chịu tác dụng của các lực f m s → ; N → ; P →
Theo định luật II newton ta có: f → m s + N → + P → = m a → 1
Chiếu Ox ta có :
P x − f m s = m a 1 ⇒ P sin α − μ N = m a 1
Chiếu Oy ta có: N = P y = P cos α
⇒ a 1 = g sin α − μ g cos α
⇒ a 1 = 10. 1 2 − 0 , 1.10. 3 2 = 4 , 134 m / s 2
Vận tốc của vật ở chân dốc.
Áp dụng công thức v 1 2 − v 0 2 = 2 a 1 s
⇒ v 1 = 2 a 1 s = 2.4 , 134.40 ≈ 18 , 6 m / s
b. Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ , chiều dương (+) Ox là chiều chuyển động .Áp dụng định luật II Newton
Ta có F → m s + N → + P → = m a → 2
Chiếu lên trục Ox: − F m s = m a 2 ⇒ − μ . N = m a 2 1
Chiếu lên trục Oy: N – P = 0 ⇒ N = P=mg
⇒ a 2 = − μ g = − 0 , 2.10 = − 2 m / s 2
Để vật dừng lại thì v 2 = 0 m / s
Áp dụng công thức:
v 2 2 − v 1 2 = 2 a 2 . s 2 ⇒ s 2 = − 18 , 6 2 2. − 2 = 86 , 5 m
một vật có khối lượng 200g trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 8m nghiêng góc anpha=30độ so với phương ngang . Lấy g=10m/s ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng rất nhỏ .Sau khi trượt xuống chân mặt phẳng nghiêng vật tiếp tục trượt trên mặt phẳng ngang với hệ số ma sát trượt là vuy=0.2 . Hãy tính thời gian vật chuyển động trên mặt phẳng ngang
200g=0,2kg
các lực tác dụng lên vật khi ở trên mặt phẳng nghiêng
\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m.\overrightarrow{a}\)
chiếu lên trục Ox có phương song song với mặt phẳng nghiêng, chiều dương cùng chiều chuyển động
P.sin\(\alpha\)=m.a\(\Rightarrow\)a=5m/s2
vận tốc vật khi xuống tới chân dốc
v2-v02=2as\(\Rightarrow\)v=\(4\sqrt{5}\)m/s
khi xuống chân dốc trượt trên mặt phẳng ngang xuất hiện ma sát
các lực tác dụng lên vật lúc này
\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{ms}}=m.\overrightarrow{a'}\)
chiếu lên trục Ox có phương nằm ngang chiều dương cùng chiều chuyển động của vật
-Fms=m.a'\(\Rightarrow-\mu.N=m.a'\) (1)
chiếu lên trục Oy có phương thẳng đứng chiều dương hướng lên trên
N=P=m.g (2)
từ (1),(2)\(\Rightarrow\)a'=-2m/s2
thời gian vật chuyển động trên mặt phẳng đến khi dừng lại là (v1=0)
t=\(\dfrac{v_1-v}{a'}\)=\(2\sqrt{5}s\)
Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10 m, cao 5 m . Sau khi đến chân mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang. Bỏ qua ma sát trên mặt phẳng nghiêng. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1. Lấy g=10m/s2.
a. Tính gia tốc chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng?
b. Tính tổng quãng đường, thời gian vật đi được cho tới lúc dừng lại?
a) Khi vật ở trên mặt phẳng nghiêng, ta xét hệ trục tọa độ Oxy sao cho Ox song song với mặt phẳng nghiêng còn Oy trùng với phương của phản lực \(\overrightarrow{N}\). Chọn chiều (+) là chiều chuyển động của vật. Gọi \(m\left(kg\right)\) là khối lượng của vật. Khi đó \(P=10m\left(N\right)\). Hơn nữa, dễ thấy góc nghiêng so với phương ngang của mặt phẳng nghiêng là \(30^o\). Ta chiếu \(\overrightarrow{P}\) lên 2 trục Ox, Oy thành 2 lực \(\overrightarrow{P_x},\overrightarrow{P_y}\). Khi đó:
\(P_y=P.\cos30^o=5m\sqrt{3}\left(N\right)\) và \(P_x=P.\sin30^o=5m\left(N\right)\).
Áp dụng định luật II Newton: \(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m.\overrightarrow{a}\) (*)
Chiếu (*) lên Ox, ta được \(P_x=m.a\) \(\Rightarrow5m=m.a\) \(\Rightarrow a=5\left(m/s^2\right)\)
b) Khi vật di chuyển trên mặt phẳng ngang, ta xét trên hệ trục tọa độ Oxy với Ox song song với mặt phẳng ngang còn Oy trùng với phương của phản lực \(\overrightarrow{N'}\). Vật mất \(t=\dfrac{v}{a}=\dfrac{10}{5}=2\left(s\right)\) để đi đến chân mặt phẳng nghiêng.
Gọi \(v\) là vận tốc khi vật tới chân mặt phẳng nghiêng. Ta có \(v=\sqrt{2as}=\sqrt{2.5.10}=10m/s\).
Áp dụng định luật II Newton: \(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N'}+\overrightarrow{F_{ms}}=m\overrightarrow{a'}\) (**)
Chiếu (**) lên Oy, ta được \(N'=P=10m\left(N\right)\)
\(\Rightarrow F_{ms}=\mu.N'=0,1.10m=m\left(N\right)\)
Chiếu (**) lên Ox, ta được \(-F_{ms}=m.a'\Rightarrow a'=\dfrac{-F_{ms}}{m}=\dfrac{-10m}{m}=-10\left(m/s^2\right)\)
Do đó, gọi \(s,t\) lần lượt là quãng đường vả thời gian vật đi được từ khi đến chân mặt phẳng nghiêng đến khi dừng lại.
Khi đó \(t=\dfrac{-v}{a'}=\dfrac{-10}{-10}=1\left(s\right)\) và \(s=vt+\dfrac{1}{2}a't^2=10.1+\dfrac{1}{2}.\left(-10\right).1^2=5\left(m\right)\)
Như vậy, tổng quãng đường, thời gian vật đi được cho tới khi dừng lại là:
\(S=10+5=15\left(m\right)\)
\(T=2+1=3\left(s\right)\)
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương là chiều chuyển động.
Vật chịu tác dụng của các lực
Theo định luật II newton ta có:
Chiếu Ox ta có :
Vận tốc của vật ở chân dốc.
Áp dụng công thức
Khi chuyển động trên mặt phẳng ngang: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ , chiều dương (+) Ox là chiều chuyển động .Áp dụng định luật II Newton
Ta có
Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10 m, cao 5 m . Sau khi đến chân mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang. Bỏ qua ma sát trên mặt phẳng nghiêng. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1. Lấy g=10m/s2.
a. Tính gia tốc chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng?
b. Tính tổng quãng đường, thời gian vật đi được cho tới lúc dừng lại?
Cho một vật trượt từ đỉnh của mặt phẳng nghiêng dài 40m và nghiêng một góc α = 30 0 so với mặt ngang. Lấy g = 10m/ s 2 .Tới chân mặt phẳng nghiêng vật tiếp tục trượt trên mặt phẳng ngang với hệ số ma sát 0,2. Tính quãng đường đi thêm cho đến khi dừng lại hẳn
A. 19,2m
B. 75,2m
C. 75,2m
D. 82,81m
Chọn đáp án D
Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ , chiều dương (+) Ox là chiều chuyển động
Áp dụng định luật II Newton
Ta có
Chiếu lên trục Ox (1)
Chiếu lên trục Oy: N-P=0 suy ra N=P=mg
Áp dụng công thức
Một vật trượt không ma sát từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài l = 10m, chiều cao h = 5m. Lấy g = 10 m / s 2
a) Tính gia tốc chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng.
b) Khi xuống hết mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang, hệ số ma sát μ = 0,5 . Tính gia tốc chuyển động của vật và thời gian từ lúc bắt đầu chuyển động trên mặt ngang đến khi dừng lại.