Một người dùng lực F hợp với phương nằm ngang một góc

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Sách bài tập Vật lí 10 Một người dùng lực F hợp với phương nằm ngang một góc sách Cánh diều hay, ngắn gọn sẽ giúp học sinh nắm vững cách làm bài và dễ dàng làm bài tập trong SBT Vật lí 10 Bài 3.9 trang 36.

Giải SBT Vật lí 10 Chủ đề 3: Năng lượng

Bài 3.9 trang 36 sách bài tập Vật lí 10: Một người dùng lực F hợp với phương nằm ngang một góc $\alpha =30,0°$ , để đẩy vật có khối lượng m = 50,0 kg trượt trên mặt sàn nằm ngang một đoạn thẳng có độ dài s = 15,0 m với vận tốc không đổi. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là $\mu =0,30$ ; thành phần thẳng đứng của lực F hướng từ trên xuống dưới, gia tốc rơi tự do g = 9,80 m/s². Tính

a. Công của trọng lực.

b. Công của lực F.

c. Công của lực ma sát.

Lời giải:

a. Công của trọng lực A_P = 0

b. Từ định luật II Newton: $\overrightarrow{F}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{ms}}=\overrightarrow{0}$ (do vật chuyển động đều)

Theo phương Ox: $F\cos \alpha -F_{ms}=0\iff F\cos \alpha =\mu N$

Theo phương Oy: $N=F\sin \alpha +P\Rightarrow N=mg+F\sin \alpha$

Vì vật chuyển động thẳng đều nên độ lớn của lực ma sát bằng độ lớn của thành phần nằm ngang của lực F.

$\mu \left(mg+F\sin \alpha \right)=F\cos \alpha$

$\Rightarrow F=\frac{\mu mg}{\cos \alpha -\mu \sin \alpha }=\frac{0,\mathrm{3.50.9},8}{cos{30}^0-0,3.\sin {30}^0}\approx 205\left(N\right)$

Công của lực F là

$A=Fs\cos \alpha =\mathrm{205.15.}c{\text{os30}}^0\approx 2663J$

c. Công của lực ma sát là

$A_{ms}=-\mu \left(mg+F\sin \alpha \right)s=-0,3(50.9,8+205.\sin {30}^0).15\approx -2666,25J$