Tính gia tốc của vật

Câu 5: Trang 114 sgk vật lí 10

Một vật có khối lượng m = 40 kg bắt đầu trượt trên sàn nhà dưới tác dụng của một lực nằm ngang F = 200 N. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn = 0,25. Hãy tính:

a) Gia tốc của vật;

b) Vận tốc của vật ở cuối giây thứ ba;

c) Đoạn thẳng mà vật đi được trong 3 giây đầu. Lấy g = 10 m/s².

Bài làm:

a)

Chọn hệ trục tọa độ Oxy có O trùng với vị trí ban đầu khi vật bắt đầu chuyển động. Chiều dương là chiều chuyển động.

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

Áp dụng định luật II Niu-tơn cho:

(*)

Chiếu (*) lên các trục tọa độ Ox, Oy ta có:

(Ox) F - F_ms = ma (**)

(Oy) N - P = 0 => N = P = mg (***)

Lại có: F_ms = N (****)

Từ (**), (***), (****) ta có:

(2), (3) và (4) F - $\mu$mg = ma

a = $\frac{F}{m}$ − $\mu$g= $\frac{200}{40}$ − 0,25.10

a = 2,5 m/s²

b) Áp dụng các công thức của chuyển động thẳng, ta có: v = a.t

v = 2,5.3 = 7,5 m/s

c) Quãng đường vật đi được trong 3 giây đầu là:

S₃ = .a.t² = .2,5.3² = 11,25m