Câu 4 (4 điểm). Dùng mặt phẳng nghiêng để đẩy một bao xi măng có khối lượng 50kg lên sàn ô tô. Sản ô tô cách mặt đất 1,2m. a) Tính chiều dài của mặt phẳng nghiêng sao cho người công nhân chỉ cần tạo lực đẩy bằng 200N để đưa bao xi măng lên ô tô. Gia sử ma sát giữa mặt phẳng nghiêng và bao xi măng không đáng kể. b) Nhưng thực tế không thể bỏ qua mua sát nên hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là 75%. Tính lực ma sát tác dụng vào bao xi măng.

Đáp án:

a) \(3\left( m \right)\)

b) \(\dfrac{{200}}{3}\left( N \right)\)

Giải thích các bước giải:

a) Công có ích để đưa bao xi măng lên sàn ô tô là:

\({A_i} = Ph = 10mh = 10.50.1,2 = 600J\)

Chiều dài của mặt phẳng nghiêng là:

\({l_1} = \dfrac{{{A_i}}}{F} = \dfrac{{600}}{{200}} = 3\left( m \right)\)

b) Công thực tế đẩy bao xi măng là:

\({A_{tp}} = \dfrac{{{A_i}}}{H} = \dfrac{{600}}{{75\% }} = 800J\)

Công của lực ma sát là:

\({A_{ms}} = {A_{tp}} - {A_i} = 800 - 600 = 200J\)

Lực ma sát là:

\({F_{ms}} = \dfrac{{{A_{ms}}}}{{{l_1}}} = \dfrac{{200}}{3}\left( N \right)\)