Một vật có khối lượng 2000 g được đặt trên một bàn dài nằm ngang. Tác dụng lên vật một lực có độ lớn 5 N theo phương song song với mặt bàn

Câu hỏi 18.11 trang 35 SBT Vật lí 10: Một vật có khối lượng 2000 g được đặt trên một bàn dài nằm ngang. Tác dụng lên vật một lực có độ lớn 5 N theo phương song song với mặt bàn trong khoảng thời gian 2 s rồi thôi tác dụng lực. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt bàn là 0,2. Lấy g = 10 m/s². Tính quãng đường tổng cộng mà vật đi được cho đến khi dừng lại.

Trả lời

Vật chịu tác dụng của lực tác dụng, lực ma sát, trọng lực, phản lực.

$\overrightarrow{F}+\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m\overrightarrow{a}$

Vật chuyển động theo phương ngang nên trọng lực và phản lực cân bằng.

$$\begin{gathered} \Rightarrow F-F_{ms}=ma \\ F=ma+\mu mg\Rightarrow a=\frac{{\displaystyle F-\mu mg}}{{\displaystyle m}}=\frac{{\displaystyle 5-\mathrm{0,2.2.10}}}{{\displaystyle 2}}=\mathrm{0,5}m/s^2 \end{gathered}$$

Quãng đường vật đi trong 2 giây đầu: $s_1=\frac{1}{2}a{t}^2=\frac{1}{2}{\mathrm{.0,5.2}}^2=1m$ .

Sau 2 giây, vật chuyển động chậm dần dưới tác dụng của lực ma sát :

$\Rightarrow -F_{ms}=ma\text{'}\Rightarrow a\text{'}=-\mu g=-2m/s^2$

Quãng đường đi được từ lúc ngừng lực tác dụng tới khi dừng hẳn:

$s_2=\frac{-v^2}{2a\text{'}}=\frac{-{\left(at\right)}^2}{2a\text{'}}=\frac{-{\left(\mathrm{0,5.2}\right)}^2}{2\left(-2\right)}=\mathrm{0,25}m$

Tổng quãng đường: s = s₁ + s₂ = 1,25m.

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 sách Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Bài 16: Định luật 3 Newton

Bài 17: Trọng lực và lực căng

Bài 18: Lực ma sát

Bài 19: Lực cản và lực nâng

Bài 21: Moment lực. Cân bằng của vật rắn

Bài tập cuối chương 3 trang 40