Một vật A đặt trên đỉnh mặt phẳng nghiên tạo phương ngang một góc anpha bằng 30 độ. Lấy g=10m/s². Hỏi phải truyền cho mặt phẳng nghiên 1 gia tốc bằng bao nhiêu để vật A rơi tự do xuống đất theo phương thẳng đứng?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án A
Vật m rơi tự do theo phương thẳng đứng, sau khoảng thời gian t rơi được quãng đường
Lúc này nêm dịch chuyên được quãng đường
Đem luôn tiếp xúc với nêm, đồng thời vẫn rơi tự do, ta cần có : S 2 = S 1 c o tan α
Nếu a < gcotanα : Vật m không rơi tự do được
Nếu a > gcotanα : Vật m rơi tự do nhưng không tiếp xúc với nệm
→ αmin = gcotanα = 10.cotan30° = 10 3 m / s 2
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
200g=0,2kg
các lực tác dụng lên vật khi ở trên mặt phẳng nghiêng
\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m.\overrightarrow{a}\)
chiếu lên trục Ox có phương song song với mặt phẳng nghiêng, chiều dương cùng chiều chuyển động
P.sin\(\alpha\)=m.a\(\Rightarrow\)a=5m/s2
vận tốc vật khi xuống tới chân dốc
v2-v02=2as\(\Rightarrow\)v=\(4\sqrt{5}\)m/s
khi xuống chân dốc trượt trên mặt phẳng ngang xuất hiện ma sát
các lực tác dụng lên vật lúc này
\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{ms}}=m.\overrightarrow{a'}\)
chiếu lên trục Ox có phương nằm ngang chiều dương cùng chiều chuyển động của vật
-Fms=m.a'\(\Rightarrow-\mu.N=m.a'\) (1)
chiếu lên trục Oy có phương thẳng đứng chiều dương hướng lên trên
N=P=m.g (2)
từ (1),(2)\(\Rightarrow\)a'=-2m/s2
thời gian vật chuyển động trên mặt phẳng đến khi dừng lại là (v1=0)
t=\(\dfrac{v_1-v}{a'}\)=\(2\sqrt{5}s\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn hệ trục tọa độ \(Oxy\) gồm:
- \(Oy\) vuông góc với mặt phẳng nghiêng
- \(Ox\) song song với mặt phẳng nghiêng
- Lấy gốc thời gian lúc vật bắt đầu trượt xuống mặt phẳng nghiêng
Các lực tác dụng lên vật khi nó trượt xuống mặt phẳng nghiêng:
+ Trọng lực \(\overrightarrow{P}\), phản lực \(\overrightarrow{Q}\), lực ma sát \(\overrightarrow{F_{ms}}\)
Áp dụng định luật II Newton cho vật: \(\overrightarrow{a}=\dfrac{\overrightarrow{P}+\overrightarrow{Q}+\overrightarrow{F_{ms}}}{m}\) \(\left(1\right)\)
Chiếu (1) lên \(Ox\): \(a=\dfrac{P.\sin30-F_{ms}}{m}\) \(\left(2\right)\)
Mà \(F_{ms}=\mu.N=\mu.Q\)
Chiếu (1) lên \(Oy\): \(O=\dfrac{-P.\cos30+Q}{m}\)
\(\Rightarrow Q=P.\cos30\)
\(\Rightarrow F_{ms}=\mu.P.\cos30\)
Thay vào (2): \(a=\dfrac{P.\sin30-\mu.P.\cos30}{m}\) \(=\dfrac{m.g\left(\sin30-\mu.\cos30\right)}{m}\)
\(\Rightarrow a=g\left(\sin30-\mu.\cos30\right)\) \(=10\left(\dfrac{1}{2}-0,2.\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)=3,268\) (m/s2)
Ta có: \(S=\dfrac{1}{2}at^2\Rightarrow t=\sqrt{\dfrac{2S}{a}}\left(3\right)\)
Áp dụng hệ thức lượng ta có:
\(\sin30=\dfrac{h}{l}\Rightarrow h=\sin30.l\) \(=sin30.5=2,5\left(m\right)\)
Thay vào (3) ta có: \(t=\sqrt{\dfrac{2S}{a}}=\sqrt{\dfrac{2.2,5}{3,286}}\approx1,233\left(s\right)\)
Vậy vận tốc ở chân mặt phẳng nghiêng là 1,233 giây
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Ta có: \(F_{ms}=Nk\)
Áp dụng định luật II-Newton ta có: \(\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m\overrightarrow{a}\)
Chiếu vector lực theo phương vuông góc với mặt phẳng nằm nghiêng có: N=P.cos30
\(\Rightarrow F_{ms}=mgcos30.k=5.10.cos30.0,1=\dfrac{5\sqrt{3}}{2}\approx4,3N\)