Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10 m, cao 5 m . Sau khi đến chân mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang. Bỏ qua ma sát trên mặt phẳng nghiêng. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1. Lấy g=10m/s2. a. Tính gia tốc chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng? b. Tính tổng quãng đường, thời gian vật đi được cho tới lúc dừng lại?

Đỗ Bảo Đức

Phương pháp giải:

a. Từ đề bài, ta có vật trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng có vận tốc đầu là 0 m/s và di chuyển hướng xuống dưới. Do bỏ qua ma sát trên mặt phẳng nghiêng nên áp dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng, ta có:
EđA = EcA + EpA
0 = 1/2 * m * v^2 + m * g * h
0 = 0 + m * 10 * 5 (vì v = 0)
Từ đó, suy ra m = 0.

b. Khi vật rơi đến chân mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang. Áp dụng công thức tổng quãng đường đi được trên mặt phẳng ngang không có ma sát:
s = (v0^2 - v^2) / (2 * a)
Trong đó, s là tổng quãng đường, v0 là vận tốc đầu, v là vận tốc cuối và a là gia tốc. Vì vật đã dừng lại nên ta có v = 0.
Từ đó, s = (v0^2) / (2 * a)

Tính gia tốc chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng:
Áp dụng công thức gia tốc của vật trượt trên mặt phẳng nghiêng:
a = g * sinα - µ * g * cosα
Trong đó, α là góc nghiêng của mặt phẳng ngang so với mặt phẳng nghiêng và µ là hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang. Thay vào giá trị g và µ từ đề bài, ta có:
a = 10 * sin(0) - 0.1 * 10 * cos(0)
a = 0

Thời gian vật đi được cho tới khi dừng lại:
Áp dụng công thức thời gian trong chuyển động thẳng đều:
t = (v - v0) / a
Với v = 0, v0 = 0 và a = 0, ta có:
t = (0 - 0) / 0
t = không xác định

Câu trả lời:
a. Gia tốc chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng là 0 m/s^2.
b. Tổng quãng đường, thời gian vật đi được cho tới lúc dừng lại không xác định.