Để giải câu 3 gồm hai phần a và b, ta sẽ phân tích từng phần như sau:
---
**Câu 3a:**
- Vật có khối lượng \( m = 2\,kg \)
- Vận tốc ban đầu \( v_0 = 10\,m/s \)
- Vận tốc sau 20s \( v = 50\,m/s \)
- Thời gian tăng tốc \( t = 20\,s \)
- Lực cản \( F_c = 4\,N \)
- Lực kéo \( F \) có phương song song với mặt phẳng ngang, cần tìm độ lớn \( F \).
**Bước 1: Tính gia tốc \( a \) của vật**
\[
a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{50 - 10}{20} = \frac{40}{20} = 2\,m/s^2
\]
**Bước 2: Viết phương trình động lực học**
Lực tổng hợp tác dụng lên vật theo phương chuyển động là:
\[
F_{tổng} = m a = F - F_c
\]
Do đó:
\[
F = m a + F_c = 2 \times 2 + 4 = 4 + 4 = 8\,N
\]
**Kết luận câu 3a:** Độ lớn lực kéo \( F = 8\,N \).
---
**Câu 3b:**
- Vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài \( l = 10\,m \)
- Góc nghiêng \( \alpha = 30^\circ \)
- Hệ số ma sát trên mặt phẳng nghiêng \( \mu_1 = 0.1 \)
- Hệ số ma sát trên mặt phẳng ngang \( \mu_2 = 0.2 \)
- Gia tốc trọng trường \( g = 10\,m/s^2 \)
**Bước 1: Tính gia tốc trên mặt phẳng nghiêng**
Lực trọng trường theo phương mặt phẳng nghiêng:
\[
F_{gt} = mg \sin \alpha = 2 \times 10 \times \sin 30^\circ = 20 \times 0.5 = 10\,N
\]
Lực ma sát trên mặt phẳng nghiêng:
\[
F_{ms1} = \mu_1 N = \mu_1 mg \cos \alpha = 0.1 \times 2 \times 10 \times \cos 30^\circ = 0.1 \times 20 \times 0.866 = 1.732\,N
\]
Gia tốc trên mặt phẳng nghiêng:
\[
a_1 = \frac{F_{gt} - F_{ms1}}{m} = \frac{10 - 1.732}{2} = \frac{8.268}{2} = 4.134\,m/s^2
\]
**Bước 2: Tính vận tốc khi xuống hết mặt phẳng nghiêng**
Vật bắt đầu từ nghỉ, đi quãng đường \( s = 10\,m \) với gia tốc \( a_1 \), vận tốc cuối:
\[
v = \sqrt{2 a_1 s} = \sqrt{2 \times 4.134 \times 10} = \sqrt{82.68} \approx 9.09\,m/s
\]
**Bước 3: Tính thời gian vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang**
Trên mặt phẳng ngang, lực ma sát:
\[
F_{ms2} = \mu_2 mg = 0.2 \times 2 \times 10 = 4\,N
\]
Gia tốc giảm tốc trên mặt phẳng ngang:
\[
a_2 = \frac{F_{ms2}}{m} = \frac{4}{2} = 2\,m/s^2
\]
Vật chuyển động với vận tốc ban đầu \( v_0 = 9.09\,m/s \) và giảm tốc \( a_2 = 2\,m/s^2 \) cho đến khi dừng lại.
Thời gian chuyển động trên mặt phẳng ngang:
\[
t = \frac{v_0}{a_2} = \frac{9.09}{2} = 4.545\,s
\]
---
**Tóm tắt kết quả:**
- a) Lực kéo \( F = 8\,N \)
- b) Thời gian vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang là khoảng \( 4.55\,s \)
Bạn cần hỗ trợ thêm phần nào không?