Một người đứng trên thanh trượt của xe trượt tuyết chuyển động ngang, cứ mỗi 3s người đó lại đẩy xuống tuyết một cái với xung lượng (xung của lực) \(60{\rm{ }}kgm/s\). Biết khối lượng người và xe trượt là \(m = 80{\rm{ }}kg\), hệ số ma sát nghỉ bằng hệ số ma sát trượt (bằng hệ số ma sát nghỉ) \(\mu = 0,01\). Tìm vận tốc xe sau khi bắt đầu chuyển động 15 s
Trả lời bởi giáo viên
Chọn hệ khảo sát: Xe và người, chọn chiều dương theo chiều chuyển động của xe và người.
Lực phát động trung bình do mặt tuyết tác dụng lên xe và người:
\(F = \dfrac{{\Delta p}}{{\Delta t}} = 20(N)\)
Lực ma sát do mặt tuyết tác dụng lên xe và người
\({F_{ms}} = \mu mg = 0,01.80.10 = 8\left( N \right)\)
Gia tốc trung bình của xe: \(a = \dfrac{{F - {F_{ms}}}}{m} = 0,15\left( {m/{s^2}} \right)\)
Vận tốc của xe sau khi chuyển động được 15s: \(v = at = 0,15.15 = 2,25{\rm{ }}m/s\)
Vậy: Vận tốc của xe sau khi chuyển động được 15s là 2,25 m/s
Hướng dẫn giải:
Áp dụng lý thuyết về xung của lực: \(\Delta p = F.\Delta t\)
Áp dụng công thức tính lực ma sát \({F_{m{\rm{s}}}} = \mu N\)
Sử dụng công thức trong chuyển động biến đổi.