Một xe lăn có khối lượng 35 kg, khi đẩy bằng một lực 70 N có phương nằm ngang thì xe chuyển động thẳng đều. Khi chất…

Phương pháp giải:

Các bước giải bài tập động lực học

+ Bước 1: Chọn vật (hệ vật) khảo sát

+ Bước 2: Chọn hệ quy chiếu

+ Bước 3: Xác định các lực và biểu diễn các lực tác dụng lên vật trên hình vẽ.

+ Bước 4: Viết phương trình hợp lực tác dụng lên vật theo định luật 2 Newton: $\sum {\overrightarrow F } = m.\overrightarrow a$

+ Bước 5: Chiếu phương trình định luật 2 lên các trục Ox, Oy, giải phương trình

Lời giải chi tiết:

+ Các lực tác dụng lên vật: Lực kéo $\overrightarrow F$, lực ma sát $\overrightarrow {{F_{ms}}}$, trọng lực $\overrightarrow P$, phản lực $\overrightarrow N$

+ Chọn hệ trục tạo độ như hình vẽ

+ Phương trình định luật 2 Newton là:

$\overrightarrow F + \overrightarrow {{F_{ms}}} + \overrightarrow P + \overrightarrow N = m.\overrightarrow a = \overrightarrow 0$ (do xe chuyển động thẳng đều) (*)

Chiếu (*) lên trục Ox, Oy ta có:

$\left\{ \begin{array}{l}F - {F_{ms}} = 0\\ - P + N = 0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}F = {F_{ms}}\\P = N\end{array} \right.$

Lại có ${F_{ms}} = \mu .N = \mu .m.g \Rightarrow F = \mu .m.g$

+ Khi chưa chất hàng lên xe: ${F_1} = \mu .{m_1}.g$ (1)

+ Khi chất hàng lên xe: ${F_2} = \mu .({m_1} + {m_2}).g$ (2)

Từ (1) và (2) ta có:

$\begin{array}{l}\frac{{{F_2}}}{{{F_1}}} = \frac{{{m_1} + {m_2}}}{{{m_1}}} \Leftrightarrow \frac{{100}}{{70}} = \frac{{35 + {m_2}}}{{35}}\\ \Rightarrow {m_2} = 15(kg)\end{array}$