Đăng ký

Bài 6 trang 115 SGK Vật lí 10

Đề bài

Một vật có khối lượng m = 4,0 kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực FF hợp với hướng chuyển động một góc α = 30o (Hình 21.6). Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là µt = 0,30. Tính độ lớn của lực để:

a) Vật chuyển động với gia tốc bằng 1,25 m/s2;

b) Vật chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10 m/s2.

Hướng dẫn giải

Áp dụng định luật II - Niuton

Lời giải chi tiết

Các lực tác dụng lên vật m được biểu diễn trên hình vẽ.

Áp dụng định luật II - Niuton: F+P+N+Fms=maF+P+N+Fms=ma   (1)

Chọn hệ trục Oxy với chiều dương là chiều chuyển động theo phương Ox.

Chiếu phương trình (1) lên Ox ta được:  FcosαFms=maFcosαFms=ma    (2)

Chiếu phương trình (1) lên Oy ta được: N+FsinαP=0N=PFsinαN+FsinαP=0N=PFsinα          (3)

Fms=μtN=μt(PFsinα)Fms=μtN=μt(PFsinα)     (4)

Từ (2), (3) và (4) 

Fcosαμt(PFsinα)=maFcosαμtP+μFsinα=maF(cosa+μtsina)=ma+μtmgF=m(μtg+a)cosα+μt.sinα

a) Khi a = 1,25 m/s2

F=4.(0,3.10+1,25)cos30+0,3.sin30=4.(0,3.10+1,25)32+0,3.12=16,7N

b) Vật chuyển động thẳng đều a = 0.

F=4.(0,3.10+0)cos30+0,3.sin30=4.(0,3.10+0)32+0,3.12=11,81N.