2020 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2023 có đáp án (Phần 18)

Một lực F = 500 N hợp với phương ngang một góc 300, kéo một tảng đá khối lượng 50 kg làm nó chuyển dời 5 m trong thời gian 2 s trên mặt phẳng nằm ngang. Cho g = 10m/s^2.Tính công của các lực

Giải thích

Từ công thức: \[S = \frac{1}{2}a{t^2}\]

→ Gia tốc của tảng đá là: \[a = \frac{{2S}}{{{t^2}}} = \frac{{2.5}}{{{2^2}}} = 2,5(m/{s^2})\]

Áp dụng định luật II−Niuton: \[\vec a = \frac{{\vec F + \overrightarrow {{F_{ms}}} + \vec N + \vec P}}{m}\]\[ \Leftrightarrow \vec F + \overrightarrow {{F_{ms}}} + \vec N + \vec P = m\overrightarrow a \]

Chiếu lên phương nằm ngang:

\[F.\cos \alpha - {F_{ms}} = ma\]\[ \Leftrightarrow {F_{ms}} = F.cos\alpha - ma\]\[ = 500.cos{30^0} - 50.2,5\]\[ = 250\sqrt 3 - 125\left( N \right)\]

Công của các lực tác dụng lên vật là:

\[{A_P} = {A_N} = P.s.\cos {90^0} = 0\left( J \right)\]

\[{A_F} = F.s.cos\alpha \]\[ = 500.5.\cos {.30^0} \approx 2165\left( J \right)\]

\[{A_{Fms}} = {F_{ms}}.s.cos{180^0} = - {F_{ms}}.s\]\[ = - \left( {250\sqrt 3 - 125} \right).5\]\[ \approx - 1540\left( J \right)\]