Câu C2 trang 144 SGK Vật lý 10

Đề bài

Một vật nhỏ trượt không vận tốc đầu từ một đỉnh dốc cao h = 5 (Hình 27.3); khi xuống tới chân dốc B, vận tốc của vật là v = 6 m/s. Cơ năng của vật có bảo toàn không ? Giải thích?

Lời giải chi tiết

Chọn mốc thế năng tại chân dốc B.

Cơ năng của vật tại đỉnh dốc A là:

W_A = mgz_A + 0 = 50 m (tại A: v = 0 W_đ = 0)

Cơ năng tại chân dốc B là:

\({{\rm{W}}_B} = 0 + \dfrac{1}{2}{v^2} = \dfrac{1}{2}m{.6^2} = 18\,m\)

(Tại B : thế năng bằng 0)

Như vậy cơ năng không được bảo toàn (W_A ≠ W_B).

Nguyên nhân : Do có ma sát trên mặt phẳng nghiêng với vật khi trượt.

Công của lực ma sát được tính là:

Δ_ms = W_B - W_A = 18 m – 50 m = -32m (J)

(dấu "–" chứng tỏ công lực ma sát là công cản)