Một thùng hàng khối lượng 20kg đang nằm yên trên mặt sàn nằm ngang thì chịu tác dụng của

Câu hỏi số 743821:

Vận dụng

Một thùng hàng khối lượng 20kg đang nằm yên trên mặt sàn nằm ngang thì chịu tác dụng của một lực kéo có độ lớn 50N theo phương ngang. Biết hệ số ma sát trượt giữa thùng và mặt sàn là 0,2. Lấy \(g = 10m/{s^2}\).

a) Tính gia tốc của thùng hàng.

b) Sau khi kéo được 10s, lực kéo ngừng tác dụng. Tính quãng đường thùng trượt được kể từ lúc ngừng kéo đến khi nó dừng lại.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:743821

Phương pháp giải

- Định luật II Newton: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật: \(\overrightarrow a = \dfrac{{\overrightarrow F }}{m}\)

- Công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều: \(v = {v_0} + at;{v^2} - v_0^2 = 2a.s\)

Giải chi tiết

a) Các lực tác dụng lên thùng hàng: \(\overrightarrow P ;\overrightarrow N ;\overrightarrow {{F_k}} ;\overrightarrow {{F_{mst}}} \)

Theo định luật II Newton ta có:

\(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_k}} + \overrightarrow {{F_{mst}}} = m.\overrightarrow a \,\,\,\left( * \right)\)

Chiếu (*) lên Ox và Oy ta được: \(\left\{ \begin{array}{l}P = N\\{F_k} - {F_{mst}} = ma\end{array} \right.\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow a = \dfrac{{{F_k} - {F_{mst}}}}{m} = \dfrac{{{F_k} - {\mu _t}.N}}{m} = \dfrac{{{F_k} - {\mu _t}.P}}{m}\\ \Rightarrow a = \dfrac{{{F_k} - {\mu _t}.mg}}{m} = \dfrac{{50 - 0,2.20.10}}{{20}} = 0,5\left( {m/{s^2}} \right)\end{array}\)

b) Vận tốc của vật sau khi kéo được 10s là:

\(v = {v_0} + at = 0 + 0,5.10 = 5\left( {m/s} \right)\)

Khi lực kéo ngừng tác dụng, thùng hàng chịu tác dụng của các lực: \(\overrightarrow P ;\overrightarrow N ;\overrightarrow {{F_{mst}}} \)

Áp dụng định luật II Newton ta có:

\(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_{mst}}} = m.\overrightarrow {a'} \,\,\,\left( * \right)\)

Chiếu (*) lên Ox và Oy ta được: \(\left\{ \begin{array}{l}P = N\\ - {F_{mst}} = ma'\end{array} \right.\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow a' = \dfrac{{ - {F_{mst}}}}{m} = - \dfrac{{\mu N}}{m} = - \dfrac{{\mu mg}}{m}\\ \Rightarrow a' = - \mu g = - 0,2.10 = - 2\left( {m/{s^2}} \right)\end{array}\)

Thùng hàng dừng lại thì v’ = 0

Áp dụng công thức: \(v{'^2} - {v^2} = 2.a.s\)

\( \Rightarrow s = \dfrac{{v{'^2} - {v^2}}}{{2a}} = \dfrac{{0 - {5^2}}}{{2.\left( { - 2} \right)}} = 6,25\left( m \right)\)

Vậy quãng đường thùng trượt được kể từ lúc ngừng kéo đến khi nó dừng lại là 6,25m.

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