Bài 20. Một vật có khối lượng 200 g, dưới tác dụng của lực kéo F_{k} vật chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đầu 4m / s . Sau thời gian 5 s, vật đi được quãng đường 50 m. Biết rằng vật luôn chịu tác dụng của lực kéo F_{k} và lực cản F_{c} = 1, 0N a) Tính độ lớn của lực kéo. b) Nếu sau thời gian 5 s đó, lực kéo ngừng tác dụng thì sau bao lâu vật sẽ dừng lại.

Đáp án:

a) \(2,4\left( {m/{s^2}} \right)\)

b) \(3,2\left( s \right)\)

Giải thích các bước giải:

a) Ta có: 

\(\begin{array}{l}
s = {v_0}t + \dfrac{1}{2}a{t^2}\\
 \Rightarrow 50 = 4.5 + \dfrac{1}{2}.a{.5^2}\\
 \Rightarrow a = 2,4\left( {m/{s^2}} \right)
\end{array}\)

Theo định luật II Niu tơn:

\(\begin{array}{l}
{F_k} - {F_c} = ma\\
 \Rightarrow {F_k} - 1 = 0,2.2,4\\
 \Rightarrow {F_k} = 1,48N
\end{array}\)

b) Gia tốc của vật sau khi ngừng kéo là:

\(a' = \dfrac{{ - {F_c}}}{m} = \dfrac{{ - 1}}{{0,2}} =  - 5\left( {m/{s^2}} \right)\)

Vận tốc của vật sau 5s là:

\(v = {v_0} + at = 4 + 2,4.5 = 16\left( {m/s} \right)\)

Thời gian để vật ngừng lại là:

\(t' = \dfrac{{0 - v}}{{a'}} = \dfrac{{0 - 16}}{{ - 5}} = 3,2\left( s \right)\)