Vật khối lượng m đặt trên mặt phẳng nghiêng hợp với phương nằm ngang một góc α (hình vẽ). Hệ số ma sát trượt giữa vật mà mặt phẳng nghiêng là μ$_{t}$. Khi được thả ra, vật trượt xuống. Gia tốc của vật phụ thuộc vào nhữn đại lượng nào?
A. μ$_{t}$, m, α
B. μ$_{t}$, g, α
C. μ$_{t}$, m, g
D. μ$_{t}$, m, g, α
Hướng dẫn
Trả lời
Đáp án B
+ Có ba lực tác dụng lên vật khi vật trượt xuống mặt phẳng nghiêng:
Gồm trọng lực P→ được phân tích thành hai thành phần P$_{x}$→ và P$_{y}$→ ; lực ma sát F$_{ms}$→ ; phản lực N→ .
+ Áp dụng định luật II Niuton, ta có:
P→ + F$_{ms}$→ + N→ = m.a→ (1)
+ Chọn hệ trục gồm: Ox hướng theo chiều chuyển động của vật: trên mặt phẳng nghiêng, Oy vuông góc với Ox và hướng xuống.
+ Chiếu biểu thức vecto (1) lên trục Ox, Oy ta được:
Theo trục Ox: P$_{x}$ – F$_{ms}$ = ma ⟺ P$_{x}$ – μ.N = ma (2)
Theo trục Oy: P$_{y}$ – N = 0 (3) (theo trục Oy vật không có gia tốc)
Thế (3) vào (2):
Kết quả cho thấy gia tốc a của vật trượt có ma sát trên mặt phẳng nghiêng phụ thuộc vào g, μ, α.