`m = 20kg; F_{ms} = 100N; v_0 = 0\text{m/s}; v= 12\text{m/s}; S = 60m`
a/ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.
Gia tốc của vật:
Ta có: `v^2 - v_0^2 = 2aS`
`=> a = {v^2-v_0^2}/{2S} = {12^2 - 0^2}/{2.60} = 1,2 (\text{m/}s^2)`
Vận tốc của vật sau `20s` chuyển động:
`v_2 = v_0 + at = 0 + 1,2 . 20 = 24 (\text{m/s})`
b/ Áp dụng định luật II Newton cho vật:
`\vecP + \vecN + \vec{F_k} + \vec{F_{ms}} = m\veca (1)`
Chiếu `(1)` lên trục Ox:
`F_k - F_{ms} = ma`
`=> F_k = F_{ms} + ma = 100 + 20. 1,2 = 124 (N)`
Sau `20s` kể từ lúc vật bắt đầu chuyển động, vật chuyển qua chuyển động thẳng đều, theo định luật I Newton thì vật chuyển động thẳng đều khi tổng hợp lực tác dụng lên xe bằng `0`
Áp dụng định luật II Newton cho vật:
`\vecP + \vecN + \vec{F_{k2}} + \vec{F_{ms}} = \vec0 (2)`
Độ lớn lực kéo lúc này:
Chiếu `(2)` lên trục Ox:
`F_{k2} - F_{ms} = 0`
`=> F_{k2} = F_{ms} = 100(N)`
c/ Quãng đường vật đi được trong `20s` đầu lúc vật vẫn còn chuyển động thẳng nhanh dần đều:
`S_1 = v_0t_1 + 1/2at_1^2 = 0 + 1/2 . 1,2 . 20^2 = 240 (m)`
Quãng đường vật đi được từ thời điểm `t=20s` đến `t=30s` (chuyển động thẳng đều):
`S_2 = v_2.t_2 = 24.(30-20) = 240 (m)`
Quãng đường vật đi được sau `30s` kể từ lúc bắt đầu chuyển động:
`S = S_1 + S_2 = 240 + 240 = 480 (m)`