Một vật có khối lượng m = 4,0 kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực

Giải Vật lí 10 Bài 21: Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quang một trục cố định

Video Giải Bài 6 trang 115 Vật lí 10

Bài 6 trang 115 Vật lí 10: Một vật có khối lượng m = 4,0 kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực $\overrightarrow{F}$ hợp với hướng chuyển động một góc α = 30^o (Hình 21.6). Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là μ_t = 0,30. Tính độ lớn của lực để:

a) Vật chuyển động với gia tốc bằng 1,25 m/s².

b) Vật chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10 m/s².

Lời giải:

a) Các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ. Chọn trục Ox và Oy như hình vẽ.

Áp dụng định luật II Niu-tơn ta được:

$\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F}+{\overrightarrow{F}}_{ms}=m\overrightarrow{a}$ (*)

Chiếu (*) lên trục Ox ta được:

Fcosα - F_ms = ma (1)

Chiếu (*) lên trục Oy ta được:

Fsinα - P + N = 0 ⇔ N = P - Fsinα (2)

Mặt khác F_ms = μ_tN = μ_t(P - Fsinα) (3)

Từ (1), (2) và (3) suy ra:

Fcosα - μ_t(P - Fsinα) = ma

$$\begin{gathered} \Rightarrow F=\frac{ma+{\mu }_{t}P}{\cos \alpha +{\mu }_{t}sin\alpha } \\ =\frac{4.1,25+0,\mathrm{3.4.10}}{{\text{cos30}}^o+0,3.sin{30}^o} \\ \approx 17N \end{gathered}$$

b) Để vật chuyển động thẳng đều (a = 0) ta có:

Fcosα - μ_t(P - Fsinα) = 0

$$\begin{gathered} \Rightarrow F=\frac{{\mu }_{t}P}{\cos \alpha +{\mu }_{t}sin\alpha } \\ =\frac{0,\mathrm{3.4.10}}{{\text{cos30}}^o+0,3.sin{30}^o} \\ \approx 12N \end{gathered}$$

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác:

Câu hỏi C1 trang 111 Vật lí 10: Chuyển động của những vật sau đây có phải là chuyển động tịnh tiến không? Tại sao...

Câu hỏi C2 trang 112 Vật lí 10: Tại sao khi hai vật có trọng lượng bằng nhau thì ròng rọc vẫn đứng yên sau khi thả tay...

Câu hỏi C3 trang 113 Vật lí 10: Đo thời gian chuyển động của vật 1 cho đến khi chạm sàn...

Câu hỏi C4 trang 113 Vật lí 10: Đo thời gian chuyển động t₁ của vật 1 cho tới khi chạm sàn...

Câu hỏi C5 trang 113 Vật lí 10: Đo thời gian chuyển động t₂ của vật 1 cho tới khi chạm sàn, so sánh với t₀ để rút ra kết luận về mức quán tính của vật...

Bài 1 trang 114 Vật lí 10: Thế nào là chuyển động tịnh tiến? Cho một ví dụ về chuyển động tịnh tiến thẳng và một ví dụ về chuyển động tịnh tiến cong...

Bài 2 trang 114 Vật lí 10: Có thể áp dụng định luật II Niu - tơn cho chuyển động tịnh tiến được không? Tại sao...

Bài 3 trang 114 Vật lí 10: Momen lực có tác dụng như thế nào đối với một vật quay quanh một trục cố định...

Bài 4 trang 114 Vật lí 10: Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc những yếu tố nào...

Bài 5 trang 114 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...

Bài 7 trang 115 Vật lí 10: Một xe ca có khối lượng 1250 kg được dùng để kéo một xe moóc có khối lượng 325 kg...

Bài 8 trang 115 Vật lí 10: Một vật đang quay quanh một trục với tốc độ góc ω = 6,28 rad/s. Nếu bỗng nhiên momen lực tác dụng lên nó mất đi thì...

Bài 9 trang 115 Vật lí 10: Đối với vật quay quanh một trục cố định, câu nào sau đây là đúng...

Bài 10 trang 115 Vật lí 10: Mức quán tính của một vật quay quanh một trục không phụ thuộc vào...