Hai vật A và B có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang và được nối với nhau bằng dây không

Câu hỏi số 370870:

Vận dụng cao

Hai vật A và B có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang và được nối với nhau bằng dây không dãn, khối lượng không đáng kể. Khối lượng 2 vật là m_A = 2kg, m_B = 1kg, ta tác dụng vào vật A một lực F = 9N theo phương song song với mặt bàn. Hệ số ma sát giữa hai vật với mặt bàn là µ = 0,2. Lấy g = 10m/s₂. Hãy tính gia tốc chuyển động.

A. 0,5 m/s².

B. 1 m/s².

C. 1,5 m/s².

D. 2 m/s².

Đáp án đúng là: B

Phương pháp giải

Chú ý: Nếu sợi dây không dãn thì các vật chuyển động cùng gia tốc và vận tốc và độ lớn lực căng dây là như nhau tại mọi điểm trên dây.

Bước 1: Phân tích có nhưng lực nào tác dụng vào các vật (vẽ hình).

Bước 2: Chọn hệ trục toạ độ cho các vật.

Bước 3: Áp dụng định luật II Niuton cho từng vật.

Bước 4: Chiếu biểu thức định luật II Niuton lên các trục toạ độ.

Bước 5: Giải ra ẩn số của bài toán.

Giải chi tiết

* Đối với vật A ta có: \(\overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{Q_1}} + \overrightarrow F + \overrightarrow {{T_1}} + \overrightarrow {{F_{ms1}}} = {m_1}\overrightarrow {{a_1}} \)

Chiếu theo phương chuyển động và phương vuông góc với phương chuyển động (chiều dương hướng lên) ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}
F - {T_1} - {\rm{ }}{F_{1ms}} = {m_1}{a_1}\\
- {m_1}g + {Q_1} = 0
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
F - {T_1} - {\rm{ }}{F_{1ms}} = {m_1}{a_1}\\
{Q_1} = {m_1}g \Rightarrow {N_1} = {Q_1} = {m_1}g
\end{array} \right.\)

Với \({F_{1ms}} = \mu {N_1} = \mu {m_1}g \Rightarrow F - {T_1} - {\rm{ }}\mu {m_1}g = {m_1}{a_1}\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\)

* Đối với vật B: \(\overrightarrow {{P_2}} + \overrightarrow {{Q_2}} + \overrightarrow {{T_2}} + \overrightarrow {{F_{ms2}}} = {m_2}\overrightarrow {{a_2}} \)

Chiếu theo phương chuyển động và phương vuông góc với phương chuyển động (chiều dương hướng lên) ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}
{T_2} - {F_{2ms}} = {m_2}{a_2}\\
- {m_2}g + {Q_2} = 0
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{T_2} - {F_{2ms}} = {m_2}{a_2}\\
{Q_2} = {m_2}g \Rightarrow {N_2} = {Q_2} = {m_2}g
\end{array} \right.\)

Với \({F_{2ms}} = \mu {N_2} = \mu {m_2}g \Rightarrow {T_2} - {\rm{ }}\mu {m_2}g = {m_2}{a_2}\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\)

Vì dây không dãn nên:

\(\left\{ \begin{array}{l}
{T_1} = {T_2} = T\\
{a_1} = {a_2} = a
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
F - T - {\rm{ }}\mu {m_1}g = {m_1}a\,\,\,\left( 3 \right)\\
T - {\rm{ }}\mu {m_2}g = {m_2}a\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 4 \right)
\end{array} \right.\)

Cộng (3) và (4) ta được : \(F - \mu \left( {{m_1} + {m_2}} \right)g = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)a\)

\( \Rightarrow a = \dfrac{{F - \mu ({m_1} + {m_2}).g}}{{{m_1} + {m_2}}} = \dfrac{{9 - 0,2(2 + 1).10}}{{2 + 1}} = 1m/{s^2}\)

Xem lời giải Hỏi đáp / Thảo luận

Câu hỏi:370870

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.