Cho hệ như hình vẽ. Góc alpha = 30°. Hệ cân bằng. Biết m1 =2kg, m2= 3kg. Tính lực ma sát nghỉ giữa m2 và mặt phẳng nghiêng?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Khi m1 đi lên quãng đường s=1m trên mặt phẳng nghiêng thì m 2 đi xuống thẳng đứng một quãng đường cũng băng s (hình vẽ)
Ta có: h 1 = s . sin α = 1.0 , 5 = 0 , 5 m ; h 2 = s = 1 m
Công của trọng lực của hệ thống:
A = A 1 + A 2 ↔ A = − m 1 g h 1 + m 2 g h 2 = − 1.10.0 , 5 + 2.10.1 = 15 J
Đáp án: A
Lời giải
Ta có, khi m1 đi lên quãng đường s=1m trên mặt phẳng nghiêng thì m 2 đi xuống thẳng đứng một quãng đường cũng bằng s
Ta có P 2 = m 2 . g = 2.10 = 20 N
P 1 x = P 1 . s i n 30 = 5.10. 1 2 = 25 N
Vì P 1 x > P 2 nên vật một đi xuống vật hai đi lên
Chọn hệ quy chiếu chiều dương là chiều chuyển động
Đối với vật một
Theo định luật II Newton P → 1 + N → 1 + T → 1 + f → m s = m 1 a → 1
Chiếu ox:
P 1 x − f m s − T 1 = m 1 . a 1 ⇒ P 1 sin α − μ N 1 − T 1 = m 1 a 1 1
Chiếu oy: N 1 = P 1 y = P 1 cos α 2
Thay ( 2 ) vào ( 1 ) ta có:
P 1 sin α − μ P 1 cos α − T 1 = m 1 a 1 *
Đối với vật hai
Theo định luật II Newton:
P → 2 + T → 2 = m 2 a → 2 ⇒ − P 2 + T 2 = m 2 a 2 * *
Vì dây không dãn nên a 1 = a 2 = a ; T 1 = T 2 = T
Lấy ( * ) cộng ( **) ta có:
P 1 sin α − μ P 1 cos α − P 2 = m 1 + m 2 a
⇒ a = m 1 g sin α − μ m 1 g cos α − m 2 g m 1 + m 2 = 5.10. 1 2 − 0 , 1.5.10. 3 2 − 2.10 5 + 2 ≈ 0 , 096 m / s 2
T = m 2 a 2 + P 2 = 2.0 , 96 + 2.10 = 21 , 92 N
Lực nén vào dòng dọc:
F = 2 T cos 60 0 2 = 2.21 , 92. 3 2 ≈ 38 N
Chọn đáp án A
Ta có
Vì nên vật một đi xuống vật hai đi lên
Chọn hệ quy chiếu chiều dương là chiều chuyển động
Đối với vật một:
Theo định luật II Newton
Chiếu Ox
(1)
Chiếu Oy:
Thay ( 2 ) vào ( 1 ) ta có: (*)
Đối với vật hai
(**)
Vì dây không dãn nên ta có
Lấy ( * ) cộng ( **) ta có:
Suy ra a=0,09
Lực nén vào dòng dọc:
Phân tích các lực tác dụng lên hệ vật
Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ như hình vẽ, chiều dương (+) là chiều chuyển động
Xét vật 1 : Áp dụng định luật II Newton ta có
F → + F → m s 1 + N → + P → + T → 1 = m 1 a →
Chiếu lên Ox: F cos α − F m s 1 − T 1 = m 1 a
Chiếu lên Oy: N 1 − P 1 + F sin α = 0 ⇒ N 1 = m 1 g − F sin α
Thay vào (1) ta được:
F cos α − μ m 1 g − F sin α − T 1 = m 1 a
Tương tự đối với vật 2: F → m s 2 + N → 2 + P → 2 + T → 2 = m 2 a →
Chiếu lên Ox: − F m s 2 + T 2 = m 2 a
Chiếu lên Oy: N 2 = P 2 = m 2 g
Thay vào (2) ta được − μ m 2 g + T 2 = m 2 a
Vì dây không dãn nên T = T 1 = T 2
F cos α − μ m 1 g − F sin α − T 1 = m 1 a − μ m 2 g + T 2 = m 2 a
Cộng vế ta có :
F cos α − μ m 1 g − F sin α − μ m 2 g = ( m 1 + m 2 ) a
⇒ a = F cos α − μ ( m 1 g − F sin α ) − μ m 2 g ( m 1 + m 2 )
⇒ a = 10. cos 30 0 − 0 , 1 3.10 − 10. sin 30 0 − 0 , 1.2.10 3 + 2 = 0 , 832 m / s 2
Thay vào (**) ta có
T = m 2 a + μ m 2 g = 2.0 , 832 + 0 , 1.2.10 = 3 , 664 N
Đáp án C
T = m 2 g . sin α − μ cos α m 1 − μ m 2 m 1 + m 2 + μ m 2 g
= 3.10. sin 30 0 − 0 , 2. cos 30 0 .3 − 0 , 2.3 3 + 3 + 0 , 2.3.10 = 7 , 9 N
Các lực tác dụng lên m1 và m2 được biểu diễn như hình 44.
Áp dụng định luật II Niu-tơn cho các vật ta có:
Chiếu (1) và (2) lên phương ngang, chiều dương là chiều chuyển động ta được:
Thay a vào (3) ta có lực căng dây .
b) Trường hợp có ma sát, các lực tác dụng lên vật như hình 45.
Áp dụng định luật II Niu-tơn cho các vật ta có:
Chiếu (5) và (6) lên phương ngang, chiều dương là chiều chuyển động và chú ý rằng