23.12 Một người ngồi trên xe trượt tuyết (có tổng khối lượng 75 kg) trượt không vận tốc ban đầu từ...

Phương pháp giải:

a) Ta có $sin\alpha =\frac{50}{100}\Rightarrow \alpha = 30^{o}$

Hợp lực tác dụng lên xe trượt tuyết: $\vec{P}+\vec{N}+\vec{F_{ms}}=m\vec{a}$

Chiếu lên phương vuông góc với đường đi ta có: $N = Pcos\alpha \Rightarrow F_{ms} = \mu N = \mu mgcos\alpha = 0,11.75.9,8.cos30^{o} = 70 N$.

b) Công của lực ma sát khi trượt trên đoạn AB là: $A_{ms} = -F_{ms}.s = -70.100 = -7 000 J$.

Chọn mốc thế năng ở chân đồi (mặt phẳng ngang đi qua B - BC)

Cơ năng tại A là: $W_A = mgh = 75.9,8.50 = 36 750 J$.

Cơ năng tại B là: $W_B$.

Vì có ma sát trên đoạn AB nên: $W_B = W_A + A_{ms} = 36750 + (-7000) = 29750 J$.

Đến chân đồi, xe trượt một đoạn trên đường nằm ngang rồi dừng lại tại C.

Vì có ma sát trên đoạn BC nên: $W_C = W_B + A'ms \Rightarrow A'ms = -W_B = -29750 J$.

Vậy,
a) Độ lớn lực ma sát giữa xe và mặt tuyết khi xe trượt đến chân đồi là 70 N.
b) Công của lực ma sát trên đoạn đường nằm ngang là -29,750 J.