Một vật có khối lượng m = 10 kg, chịu tác dụng của lực kéo F_k hợp với phương ngang một góc 30⁰ và lực ma sát có hệ số ma sát µ = 0,2. Lấy g = 10 m/s². Biết vật chuyển động nhanh dần trên mặt ngang không vận tốc đầu, sau khi đi được 100 m vật đạt vận tốc 20 m/s. Lực kéo tác dụng lên vật có độ lớn là:

    

Đáp án đúng là B

Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ, chiều dương cùng chiều chuyển động của vật

Các lực tác dụng lên vật gồm \({\vec F_K},\,\,{\vec F_{ms}},\,\,\vec P,\,\,\vec N\) có phương và chiều như hình vẽ.

Viết phương trình định luật II Niuton: \({\vec F_K} + {\vec F_{ms}} + \vec P + \vec N = m\vec a\) (1)

Chiếu phương trình (1) lên hệ trục tọa độ Oxy

Ox: F_K.cosa – F_ms = ma    (2)

Oy: N + F_K.sina – P = 0 (3)

Ta có: \({v^2} - v_0^2 = 2as \Rightarrow a = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2s}} = \frac{{{{20}^2} - {0^2}}}{{2.100}} = 2m/{s^2}\)

Từ (2) và (3) suy ra: \({F_K} = \frac{{\mu mg + ma}}{{{\rm{cos}}\alpha {\rm{ + }}\mu .{\rm{sin}}\alpha }}\)\( \Rightarrow {F_K} = \frac{{0,2.10.10 + 10.2}}{{{\rm{cos3}}{{\rm{0}}^0}\,\,{\rm{ + }}\,{\rm{0,2}}{\rm{.sin30}}}} = 41,4N\)