Một thùng hàng trọng lượng 500 N đang trượt xuống dốc. Mặt dốc tạo với phương ngang

Giải Vật lí 10 Cánh diều Bài tập chủ đề 2

Câu hỏi 9 trang 77 Vật lí 10:

Một thùng hàng trọng lượng 500 N đang trượt xuống dốc. Mặt dốc tạo với phương ngang một góc 30,0^o. Chọn hệ tọa độ vuông góc xOy sao cho trục Ox theo hướng chuyển động của thùng.

a) Vẽ giản đồ vecto lực tác dụng lên thùng.

b) Tính các thành phần của trọng lực theo các trục tọa độ vuông góc.

c) Giải thích tại sao lực pháp tuyến của dốc lên thùng hàng không có tác dụng kéo thùng hàng xuống dốc?

d) Xác định hệ số ma sát trượt giữa mặt dốc và thùng hàng nếu đo được gia tốc chuyển động của thùng là 2,00 m/s². Bỏ qua lực cản của không khí lên thùng.

Lời giải:

a)

b) Thành phần trọng lực theo phương Ox là P_x  = P.sin30⁰ = 500.sin30⁰ = 250 N

Thành phần trọng lực theo phương Oy là P_y = P.cos30⁰ = 250$\sqrt{3}$ N

c) Lực pháp tuyến có phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng, hướng lên trên và có độ lớn bằng với thành phần P_y, nó không gây ra gia tốc cho vật nên không có tác dụng làm vật trượt xuống mặt phẳng nghiêng.

d) Vật trượt xuống với gia tốc 2 m/s².

Ta có phương trình: P_x – F_ms = ma $\Rightarrow$ P.sinα –μ.N = m.a

$\Rightarrow$$\mu =\frac{m.g.\sin \alpha -ma}{mg.\cos \alpha }=\frac{g.\sin \alpha -a}{g.\cos \alpha }$$=\frac{9,8.\sin {30}^0-2}{9,8.\cos {30}^0}=$ 0,3417