Một người dùng dây buộc vào một thùng gỗ và kéo nó trượt trên sân bằng một lực \(F = 5N\)

Câu hỏi số 426991:

Vận dụng

Một người dùng dây buộc vào một thùng gỗ và kéo nó trượt trên sân bằng một lực \(F = 5N\) theo hướng nghiêng \(45^0\) so với mặt sân. Thùng có khối lượng \(3kg.\) Lấy \(g = 10m/s^2.\) Nếu thùng chuyển động thẳng đều thì hệ số ma sát là bao nhiêu?

A. \(0,16\)

B. \(0,22\)

C. \(0,13\)

D. \(0,25\)

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:426991

Phương pháp giải

Phương pháp động lực học:

+ Bước 1: Chọn vật (hệ vật) khảo sát.

+ Bước 2: Chọn hệ quy chiếu (Cụ thể hoá bằng hệ trục toạ độ vuông góc; Trục toạ độ Ox luôn trùng với phương chiều chuyển động; Trục toạ độ Oy vuông góc với phương chuyển động)

+ Bước 3: Xác định các lực và biểu diễn các lực tác dụng lên vật trên hình vẽ.

+ Bước 4: Viết phương trình hợp lực tác dụng lên vật theo định luật II Niu Tơn.

\(\overrightarrow {{F_{hl}}} = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + ... + \overrightarrow {{F_n}} = m.\overrightarrow a \) (*) (Tổng tất cả các lực tác dụng lên vật)

+ Bước 5: Chiếu phương trình lực (*) lên các trục toạ độ Ox, Oy:

\(\left\{ \begin{array}{l}Ox:\,\,F_{1x} + F_{2x} +…+ F_{nx} = ma\,\,(1)\\Oy:\,\,F_{1y} + F_{2y} +…+ F_{ny} = 0\,\,(2)\end{array} \right.\)

Giải phương trình (1) và (2) ta thu được đại lượng cần tìm

Giải chi tiết

- Các lực tác dụng lên vật:

+ Trọng lực: \(\overrightarrow P \)

+ Phản lực \(\overrightarrow Q \)

+ Lực kéo \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_x}} + \overrightarrow {{F_y}} \)

+ Lực ma sát \(\overrightarrow {{F_{ms}}} \)

- Chọn hệ trục tọa độ: Ox nằm ngang, Oy thẳng đứng hướng lên trên.

- Phương trình định luật II Niu-tơn dưới dạng véc tơ:

\(\overrightarrow F + \overrightarrow {{F_{ms}}} + \overrightarrow Q + \overrightarrow P = m\overrightarrow a \,\,\,\,\left( * \right)\)

Phân tích \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_x}} + \overrightarrow {{F_y}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{F_x} = F.\cos \alpha = 5.\cos 45 = 2,5\sqrt 2 \,\,\left( N \right)\\{F_y} = F.\sin \alpha = 5.\sin 45 = 2,5\sqrt 2 \,\,\left( N \right)\end{array} \right.\,\)

\(\,\,\left( * \right) \Leftrightarrow \overrightarrow {{F_x}} + \overrightarrow {{F_y}} + \overrightarrow {{F_{ms}}} + \overrightarrow Q + \overrightarrow P = m\overrightarrow a \,\,\,\,\left( {**} \right)\)

- Chiếu (**) lên Ox và Oy ta được :

\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l} {F_{x}} - {F_{ms}} = ma\\{F_y} + Q - {P} = 0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{F.\cos \alpha} - {\mu N} = ma\\{F.\sin \alpha} + Q - mg = 0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\mu = \dfrac{{F.\cos \alpha - ma}}{N}\\Q = N = mg - F.\sin \alpha \end{array} \right.\\ \Rightarrow \mu = \dfrac{{ F.\cos \alpha - ma}}{mg - F.\sin \alpha} \end{array}\)

Nếu thùng chuyển động thẳng đều thì: \(a = 0\)

\( \Rightarrow \) Hệ số ma sát: \(\mu = \dfrac{{F.\cos \alpha }}{{mg - F\sin \alpha }} = \dfrac{{2,5\sqrt 2 }}{{3.10 - 2,5\sqrt 2 }} = 0,13\)

Đáp án cần chọn là: C

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, (Xem ngay) Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, làm quen kiến thức, định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 10