Một vật trượt không vận tốc đầu xuống mặt phẳng nghiêng AB rồi tiếp tục đi thêm một đoạn BC trên mặt phẳng ngang. Biết AH = 1 m, BH = 2 m, hệ số ma sát trên cả hai đoạn đường là µ = 0,2. Tính độ dài BC.
A. 3 m/s
B. 5 m/s
C. 2 m/s
D. 10 m/s
Một vật trượt từ đỉnh của mặt phẳng nghiêng nghiêng AB, sau đó tiếp tục trượt trên mặt phẳng AB, sau đó tiếp tục trượt trên mặt phẳng nằm ngang BC như hình vẽ với AH= 0,1m, BH=0,6m. hệ số ma sát trượt giữa vật và hai mặt phẳng là
a. Tính vận tốc của vật khi đến B.
b. Quãng đường vật trượt được trên mặt phẳng ngang.
Chọn mốc thế năng tại mặt nằm ngang BC
a. Ta có cotan α = B H A H = 0 , 6 0 , 1 = 6
Mà W A = m . g . A H = m .10.0 , 1 = m ( J ) ; W B = 1 2 m v B 2 ( J ) A m s = μ m g cos α . A B = 0 , 1. m .10. cos α . A H sin α = m . c o tan α .0 , 1 = 0 , 6 m ( J )
Theo định luật bảo toàn năng lượng
W A = W B + A m s ⇒ m = 1 2 m v B 2 + 0 , 6 m ⇒ v B = 0 , 8944 ( m / s )
b. Theo định luật bảo toàn năng lượng
⇒ m = 1 2 m v B 2 + 0 , 6 m ⇒ v B = 0 , 8944 ( m / s )
Mà W A = m g . A H = m .10.0 , 1 = m ( J ) ; W C = 0 ( J ) A m s = μ m g cos α . A B + μ m g . B C = 0 , 6 m + m . B C ⇒ m = 0 + 0 , 6 m + m . B C ⇒ B C = 0 , 4 ( m )
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 trượt từ đỉnh của mặt phẳng nghiêng nghiêng AB, sau đó tiếp tục trượt trên mặt phẳng nằm ngang BC , như hình vẽ với AH= 0,1m, BH=0,6m. hệ số ma sát trượt giữa vật và hai mặt phẳng là 0,2 . Lấy g = 10m/s . Tính quãng đường vật trượt được trên mặt phẳng ngang
Ta có: \(\Delta W_d=W_{d_C}-W_{d_A}=\Sigma A=A_{Fms1}+A_{P1}+A_{N1}+A_{Fms2}+A_{P2}+A_{N2}\)
\(\Leftrightarrow0=-\mu N_1\cdot AB+mgh+0-\mu N\cdot BC+0+0\)
\(\Leftrightarrow0=-\mu\cdot P_y\cdot AB+mgh-\mu P\cdot BC\)
\(\Leftrightarrow0=-\mu\cdot P\cdot\dfrac{AB^2+HB^2-AH^2}{2\cdot AB\cdot HB}\cdot AB+mgh+-\mu\cdot BC\)
\(\Leftrightarrow0=-0,2\cdot\dfrac{\sqrt{37}}{10}\cdot\dfrac{6\sqrt{37}}{37}+\dfrac{\sqrt{37}}{10}\cdot\dfrac{\sqrt{37}}{37}-0,2\cdot BC\)
\(\Leftrightarrow BC=0,5m\)
Một vật trượt từ đỉnh của mặt phẳng nghiêng nghiêng AB, sau đó tiếp tục trượt trên mặt phẳng nằm ngang BC , như hình vẽ với AH= 0,1m, BH=0,6m. hệ số ma sát trượt giữa vật và hai mặt phẳng là 0,2 . Lấy g = 10m/s . Tính quãng đường vật trượt được trên mặt phẳng ngang
Một vật có khối lượng 2kg trượt qua A với vận tốc 2m/s xuống dốc nghiêng AB dài 2m, cao 1m. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là µ = 1 3 . lấy g = 10ms-2.
a. Xác định công của trọng lực, công của lực ma sát thực hiện khi vật chuyển dời từ đỉnh dốc đến chân dốc.
b. Xác định vận tốc của vật tại chân dốc B.
c. Tại chân dốc B vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang BC dài 2m thì dừng lại. Xác định hệ số ma sát trên đoạn đường BC này.
a. Ta có
sin α = 1 2 ; cos α = 3 2
Công của trọng lực
A P = P x . s = P sin α . s = m g sin α . s A P = 2.10. 1 2 .2 = 20 ( J )
Công của lực ma sát
A f m s = − f m s . s = − μ N . s = − μ . m g cos α . s A f m s = − 1 3 .2.10. 3 2 .2 = − 20 ( J )
b. Áp dụng định lý động năng
A = W d B − W d A ⇒ A P → + A f → m s = 1 2 m v B 2 − 1 2 m v A 2 ⇒ 20 − 20 = 1 2 .2 v B 2 − 1 2 .2.2 2 ⇒ v B = 2 ( m / s )
c. Áp dụng định lý động năng
A = W d C − W d B ⇒ A f → m s = 1 2 m v C 2 − 1 2 m v B 2
Công của lực ma sát
A f m s = − f m s . s = − μ N . s = − μ . m g . s / = − μ .2.10.2 = − μ 40 ( J )
Dừng lại
v C = 0 ( m / s ) ⇒ − μ 40 = 0 − 1 2 .2.2 2 ⇒ μ = 0 , 1
Một vật trượt không vận tốc đầu đỉnh mặt phẳng nghiêng BC, sau đó tiếp tục trượt trên mặt phẳng nằm ngang CD.Biết BH = z =0,1 m, CH = 0,6 m, hệ số ma sát giữa vật và hai mặt phẳng đều bằng nhau = 0,1.Lấy g=10m/s2
A)Tính vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng (tại C)
B)Tìm quãng đường vật trượt được trên mặt phẳng ngang đến khi dừng lại
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
Chiếu lên trục Ox:
Chiếu lên trục Oy: N – P = 0N = P=mg
Để vật dừng lại thì
Áp dụng công thức:
Và
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?
Một vật trượt với vận tốc đầu 18 km/h xuống mặt phẳng nghiêng, vật trược nhanh dần đều với gia tốc 1.5 m/\(s^2\). Dến mặt phẳng nghiêng đạt vận tốc 13 m/s và tiếp tục trượt trên mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trên mặt phẳng ngang là 0.2. Mặt phẳng nghiêng hợp với mặt phẳng ngang góc \(\alpha=30^0\) . Cho g=10m/s2.
a. Tìm hệ số ma sát trên mặt phẳng nghiêng.
b. Tìm chiều dài mặt phẳng nghiêng.
c. Tính thời gian từ lúc vật bắt đầu trượt xuống mặt phẳng nghiêng đến lúc dừng lại