Với giải Câu hỏi 3 trang 82 Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 20: Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 10. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí lớp 10 Bài 20: Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học

Câu hỏi 3 trang 82 Vật Lí 10: Một học sinh dùng dây kéo một thùng sách nặng 10 kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang. Dây nghiêng một góc chếch lên trên 300 so với phương ngang. Hệ số ma sát trượt giữa đáy thùng và mặt sàn là $\mu =0,2$(lấy $g=9,8m/s^2$). Hãy xác định độ lớn của lực kéo để thùng sâchs chuyển động thẳng đều.

Phương pháp giải:

Các bước giải bài toán phần động lực học:

+ Bước 1: Phân tích lực tác dụng lên vật

+ Bước 2: Chọn hệ quy chiếu

+ Bước 3: Viết phương trình theo định luật 2 Newton: $\sum \overrightarrow{F}=m.\overrightarrow{a}$

+ Bước 4: Chiếu phương trình định luật 2 Newton lên trục Ox và Oy => Đại lượng cần tính

Trả lời:

Thùng sách (được coi là chất điểm) chịu tác dụng bởi 4 lực: lực ma sát $\overrightarrow{F_{ms}}$, trọng lực $\overrightarrow{P}$, phản lực $\overrightarrow{N}$, lực kéo $\overrightarrow{F}$

Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ

Theo định luật 2 Newton, ta có:

$\overrightarrow{F}+\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m.\overrightarrow{a}$                    (1)

Chiếu (1) lên Ox, ta có:

$F_x-F_{ms}=ma$

$\iff F.\sin \alpha -\mu N=ma$                        

Do vật chuyển động thẳng đều nên a = 0

$\Rightarrow F.\sin \alpha -\mu N=0$                         (2)

Chiếu (1) lên Oy, ta có:

$\begin{array}{l}{F}_y+N-P=0\\ \iff N=P-F_y\\ \iff N=P-F.\cos \alpha \\ \iff N=mg-F.\cos \alpha \end{array}$

Thay $N=mg-F.\cos \alpha$vào (2), ta có:

$\begin{array}{l}F.\sin \alpha -\mu (mg-F.\cos \alpha )=0\\ \iff F.\sin \alpha -\mu mg+F.\mu .\cos \alpha =0\\ \iff F(\sin \alpha +\mu .\cos \alpha )=\mu mg\\ \iff F=\frac{\mu mg}{\sin \alpha +\mu .\cos \alpha }\\ \iff F=\frac{0,\mathrm{2.10.9},8}{\sin {30}^0+0,2.\cos {30}^0}\\ \iff F\approx 29,1(N)\end{array}$

Xem thêm các bài giải Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác: