Áp dụng công thức về độ biến thiên động năng:

m v 2 /2 - m v 0 2 /2 = A = Fs

Với  v 0  = 0 và F = Psin α - F m s  = mg(sin α - μ cos α )

Từ đó suy ra:

Thay số, ta tìm được vận tốc của vật ở chân mặt phẳng nghiêng:

Công của lực ma sát khi vật chuyển động được nửa đoạn đường trên mặt phẳng nghiêng là

tham khảo

Vì mặt phẳng nghiêng góc 30^o so với phương nằm ngang nên phương của trọng lực hợp với phương chuyển động là 60^o.

Công của trọng lực là

 J

Để tính tốc độ của vật trượt, ta sử dụng công thức:

v = sqrt(2 * g * h)

trong đó:

Áp dụng công thức trên vào bài toán:

v = sqrt(2 * 10 * 30) = sqrt(6000) = 75 m/s

Kết quả:

Từ đây, ta có thể nhận thấy tốc độ của vật nặng 3 kg trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh một phẳng nghiêng dài 30 m mặt phẳng nghiêng một góc 30 độ so với phương ngang bỏ qua mọi ma sát và lực cản lấy g=10 m/s² là 75 m/s.

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

Góc nghiêng giữa mặt dốc và mặt phẳng nằm ngang:

\(sin\alpha=\dfrac{60}{100}=0,6\)

Gia tốc vật:

\(ma=mg\cdot sin\alpha\Rightarrow a=g\cdot sin\alpha=10\cdot0,6=6\)m/s²

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

Tốc độ trung bình của vật khi trượt hết mặt phẳng nghiêng:

\(v^2-v^2_0=2aS\Rightarrow v=\sqrt{2aS}=\sqrt{2\cdot6\cdot1}=\sqrt{12}\)m/s

Đáp án B.

Các lực tác dụng lên vật như hình vẽ.

Áp dụng định luật II Niu-tơn:

+ Theo công thức liên hệ a;v; S trong chuyển động thẳng biến đổi đều ta có: