Một xe lăn nhỏ chạy trên đường ray từ trạng thái nghỉ, thoạt đầu trên một đoạn nằm

Câu hỏi số 606711:

Vận dụng cao

Một xe lăn nhỏ chạy trên đường ray từ trạng thái nghỉ, thoạt đầu trên một đoạn nằm ngang BC = 1 m, sau đó theo một đường cong lên phía trên cao (hình vẽ). Trên quãng đường BC, xe chịu tác dụng của lực không đổi F = 120 N cùng chiều với chuyển động. Biết khối lượng của xe là m = 5 kg. Vì có ma sát nên xe chỉ lên tới độ cao h = 1,8 m. Lấy \(g = 10\,\,m /{s^2}\), hãy tính công của lực ma sát.

A. 20 J.

B. 30 J.

C. 40 J.

D. 50 J.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:606711

Phương pháp giải

Công thức định luật II Newton: \(a = \dfrac{F}{m}\)

Mối liên hệ giữa quãng đường, vận tốc, gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều không đổi chiều chuyển động: \({v^2} - {v_0}^2 = 2as\)

Biến thiên cơ năng: \({W_2} - {W_1} = {A_{{F_{ms}}}}\)

Giải chi tiết

Chọn gốc thế năng tại C

+ Xét chuyển động của xe trên đoạn BC:

Gia tốc của xe là:

\(a = \dfrac{F}{m} = \dfrac{{120}}{5} = 24\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\)

Trên doạn BC, ta có:

\(\begin{array}{l}{v_C}^2 - {v_B}^2 = 2a.BC \Rightarrow {v_C}^2 - {0^2} = 2.24.1\\ \Rightarrow {v_C} = 4\sqrt 3 \,\,\left( {m/s} \right)\end{array}\)

+ Xét chuyển động của xe trên đường cong CD:

Biến thiên cơ năng, ta có:

\(\begin{array}{l}{W_D} + {A_{{F_{ms}}}} = {W_C} \Rightarrow {W_{tD}} + {W_{dD}} + {A_{{F_{ms}}}} = {W_{tC}} + {W_{dC}}\\ \Rightarrow mgh + 0 + {A_{{F_{ms}}}} = 0 + \dfrac{1}{2}m{v_C}^2\\ \Rightarrow {A_{{F_{ms}}}} = \dfrac{1}{2}m{v_C}^2 - mgh\\ \Rightarrow {A_{{F_{ms}}}} = \dfrac{1}{2}.5.{\left( {4\sqrt 3 } \right)^2} - 5.10.1,8 = 30\,\,\left( J \right)\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: B

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