Từ đỉnh mặt phẳng nghiêng có độ cao h = 2,5 m thả vật m = 400 g trượt không ma sát

Từ đỉnh mặt phẳng nghiêng có độ cao h = 2,5 m thả vật m = 400 g trượt không ma sát

Đề bài: Từ đỉnh mặt phẳng nghiêng có độ cao h = 2,5 m thả vật m = 400 g trượt không ma sát xuống chân mặt phẳng nghiêng, khi đến chân mặt phẳng nghiêng vật tiếp tục chuyển động vào một cung tròn có bán kính R = 1 m. Động năng của vật tại vị trí hợp với phương thẳng đứng góc 60° (hình vẽ).

Lời giải:

Chọn mốc tính thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng.

Cơ năng tại vị trí đỉnh mặt phẳng nghiêng:

$W=W_d+W_t=0+mgh=\mathrm{0,4.10.2,5}=10J$

Tại vị trí hợp với phương thẳng đứng góc 60° thì độ cao của vật so với mặt phẳng ngang là: $h\text{'}=R+R.\cos {60}^0=1+1.\cos {60}^0=\mathrm{1,5}m$

Cơ năng tại vị trí đang xét: $W=W_d+W_t=W_d+\mathrm{0,4.10.1,5}=W_d+6$

Theo định luật bảo toàn cơ năng: $W_d=10-6=4J$

Xem thêm các câu hỏi ôn tập Vật lí chọn lọc, hay khác: