Bài 18.9 trang 33, 34, 35 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Một mẩu gỗ có khối lượng m đặt trên mặt sàn nằm ngang. Người ta truyền cho nó một vận tốc tức thời 5 m/s...

Một mẩu gỗ có khối lượng m đặt trên mặt sàn nằm ngang. Người ta truyền cho nó một vận tốc tức thời 5 m/s. Tính thời gian để mầu gỗ dừng lại và quãng đường nó đi được tới lúc đó. Biết hệ số ma sát giữa mẩu gỗ và sàn nhà là 0,2 và lấy g= 10 m/s². Các đáp số tìm được có phụ thuộc vào khối lượng m không?

Phương pháp giải :

Theo định luật II Newton: \(\overrightarrow {{F_{mst}}} = m\overrightarrow a \)

Chọn chiều (+) là chiều chuyển động của mẩu gỗ.

Khi đó: - F_mst = ma => a = \(\frac{{ - {F_{mst}}}}{m}\).

Để tính quãng đường đi được, ta áp dụng công thức độc lập thời gian:

v² – v₀² = 2as

Lại có v = v₀ + at => t = \(\frac{{v - {v_0}}}{a}\).

Lời giải chi tiết:

Theo định luật II Newton: \(\overrightarrow {{F_{mst}}} = m\overrightarrow a \)

Mà F_mst = µN = μP= µmg.

Chọn chiều (+) là chiều chuyển động của mẩu gỗ.

Khi đó: - F_mst = ma => a = \(\frac{{ - {F_{mst}}}}{m}\)= - μg = - 0,2.10 = - 2 m/s².

Áp dụng công thức độc lập thời gian ta có: v² – v₀² = 2as

=> s = \(\frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}}\)= \(\frac{{{0^2} - {5^2}}}{{2.( - 2)}}\)= 6,25 m.

Mặt khác có: v = v₀ + at => t = \(\frac{{v - {v_0}}}{a}\)= \(\frac{{0 - 5}}{{ - 2}}\)= 2,5 s.

Vậy thời gian để mầu gỗ dừng lại là 2,5 svà quãng đường nó đi được tới lúc đó là 6,25 m.

Kết quả tìm được không phụ thuộc vào m.