Vật khối lượng m đặt trên mặt phẳng nghiêng hợp với phương nằm ngang một góc α

Bài 23: Bài tập về động lực học

Bài 1 (trang 106 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Vật khối lượng m đặt trên mặt phẳng nghiêng hợp với phương nằm ngang một góc α (hình 23.2 SGK). Hệ số ma sát trượt giữa vật mà mặt phẳng nghiêng là μ_t. Khi được thả ra, vật trượt xuống. Gia tốc của vật phụ thuộc vào những đại lượng nào?

A. μ_t, m, α

B. μ_t, g, α

C. μ_t, m, g

D. μ_t, m, g, α

Lời giải:

Đáp án B

+ Có ba lực tác dụng lên vật khi vật trượt xuống mặt phẳng nghiêng:

Gồm trọng lực P→được phân tích thành hai thành phần P_x→và P_y→; lực ma sát F_ms→; phản lực N→.

+ Áp dụng định luật II Niuton, ta có:

P→+ F_ms→+ N→= m.a→ (1)

+ Chọn hệ trục gồm: Ox hướng theo chiều chuyển động của vật: trên mặt phẳng nghiêng, Oy vuông góc với Ox và hướng xuống.

+ Chiếu biểu thức vecto (1) lên trục Ox, Oy ta được:

Theo trục Ox: P_x – F_ms = m.a ⇔ P_x - μ.N = m.a (2)

Theo trục Oy: P_y - N = 0(3) (theo trục Oy vật không có gia tốc)

Thế (3) vào (2):

Kết quả cho thấy gia tốc a của vật trượt có ma sát trên mặt phẳng nghiêng phụ thuộc vào g, μ, α.