Đề bài
Một vật có khối lượng 1,2 kg ban đầu nằm yên trên mặt sàn, chịu tác dụng của lực kéo F có độ lớn 8 N theo phương ngang trong thời gian 2 s. Sau đó, lực F ngừng tác dụng. Biết hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn là 0,2. Lấy gia tốc rơi tự do là g =9,8m/s2.
Điền số thích hợp vào chỗ trống trong các câu sau (số cần điền được làm tròn đến chữ số thập phân đầu tiên).
Câu 1.Độ lớn gia tốc của vật khi tác dụng lực F là.......... m/s2.
Lời giải chi tiết
Để giải bài toán này, đầu tiên chúng ta cần xác định lực ma sát tác động lên vật khi lực kéo F tác dụng lên vật. Công thức lực ma sát là:
F_{ms} = \mu \cdot N
Trong đó:
- \(\mu = 0,2\) là hệ số ma sát trượt,
- N là phản lực pháp tuyến. Khi vật nằm trên mặt phẳng nằm ngang, thì \(N = mg\).
- \(m = 1,2\, \text{kg}\) là khối lượng của vật,
- \(g = 9,8\, \text{m/s}^2\) là gia tốc rơi tự do.
Vậy:
N = mg = 1,2 \times 9,8 = 11,76\, \text{N}
Lực ma sát trượt là:
F_{ms} = 0,2 \times 11,76 = 2,352\, \text{N}
Tiếp theo, tính gia tốc của vật khi lực F tác dụng. Ta có phương trình:
F - F_{ms} = ma
Với:
a \) là gia tốc cần tìm, \( F = 8 \, \text{N}\).
Thay số vào phương trình để tìm a:
8 - 2,352 = 1,2a
5,648 = 1,2a
Do đó, gia tốc a là:
a = \frac{5,648}{1,2} \approx 4,7\, \text{m/s}^2
Vậy, độ lớn gia tốc của vật khi tác dụng lực F là 4,7 m/s².
Chú ý khi giải
- Cần phân biệt rõ giữa các lực tác dụng lên vật, bao gồm lực kéo, lực ma sát, và phản lực pháp tuyến.
- Lực ma sát luôn có chiều ngược lại với chiều chuyển động của vật.
- Công thức tính gia tốc cần sử dụng đúng trong trường hợp của định luật II Newton.
- Chú ý làm tròn kết quả theo yêu cầu.