-
Chương I. Mở đầu
-
Chương II. Động học
- Bài 4. Độ dịch chuyển và quãng đường đi được
- Bài 5. Tốc độ và vận tốc
- Bài 6. Thực hành: Đo tốc độ của vật chuyển động
- Bài 7. Đồ thị độ dịch chuyển - thời gian
- Bài 8. Chuyển động biến đổi. Gia tốc
- Bài 9. Chuyển động thẳng biến đổi đều
- Bài 10. Sự rơi tự do
- Bài 11. Thực hành: Đo gia tốc rơi tự do
- Bài 12. Chuyển động ném
-
Chương III. Động lực học
- Bài 13. Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực
- Bài 14. Định luật 1 Newton
- Bài 15. Định luật 2 Newton
- Bài 16. Định luật 3 Newton
- Bài 17. Trọng lực và lực căng
- Bài 18. Lực ma sát
- Bài 19. Lực cản và lực nâng
- Bài 20. Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học
- Bài 21. Moment lực. Cân bằng của vật rắn
- Bài 22. Thực hành: Tổng hợp lực
-
Chương IV. Năng lượng, công, công suất
-
Chương IV. Động lượng
-
Chương V. Chuyển động tròn
-
Chương VI. Biến dạng của vật rắn. Áp suất chất lỏng
Trắc nghiệm Bài 20. Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học - Vật lí 10 Kết nối tri thức
Đề bài
Hai vật A và B có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang và được nối với nhau bằng dây không dãn, khối lượng không đáng kể. Khối lượng 2 vật là mA = 2kg, mB = 1kg, ta tác dụng vào vật A một lực F = 9N theo phương song song với mặt bàn. Hệ số ma sát giữa hai vật với mặt bàn là µ = 0,2. Lấy g = 10m/s2. Hãy tính gia tốc chuyển động.
-
A.
0,5 m/s2.
-
B.
1 m/s2.
-
C.
1,5 m/s2.
-
D.
2 m/s2.
Cho cơ hệ như hình vẽ:
Biết \(\alpha = {30^0}\), \({m_1} = 1kg;{m_2} = 2kg\). Tính công của của trọng lực tác dụng lên hệ thống khi \({m_1}\) đi lên không ma sát trên mặt phẳng nghiêng được quãng đường \(1m\)
-
A.
15 J
-
B.
1,5 J
-
C.
30J
-
D.
3,0 J
Cho cơ hệ như hình vẽ
Biết \({m_1} = 5kg\), \(\alpha = {30^0}\), \({m_2} = 2kg\), \(\mu = 0,1\). Cho \(g = 10m/{s^2}\)
Tìm gia tốc chuyển động.
-
A.
0,1 m/s
-
B.
0,2 m/s
-
C.
0,3 m/s
-
D.
0,4 m/s
Lực căng của dây có giá trị?
-
A.
20,2 N
-
B.
10,2 N
-
C.
5,10 N
-
D.
22,2 N
Hai vật \({m_1} = 5kg,{m_2} = 10kg\) được nối với nhau bằng một dây nhẹ, đặt trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Tác dụng nằm ngang \(F = 18N\) lên vật \({m_1}\).
Quãng vật đường vật đi được sau 2s là:
-
A.
2,4m
-
B.
3,2m
-
C.
2,68m
-
D.
3,47m
Biết dây chịu lực căng tối đa là \(15N\). Vậy khi hai vật chuyển động dây có lực căng là bao nhiêu và có bị đứt không?
-
A.
\(T = 16,5N\) và bị đứt
-
B.
\(T = 8N\) và không bị đứt
-
C.
\(T = 12N\) và không bị đứt
-
D.
\(T = 18N\) và bị đứt
Độ lớn lực kéo bằng bao nhiêu để dây bị đứt?
-
A.
\(16,5N\)
-
B.
\(24N\)
-
C.
\(18N\)
-
D.
\(F \ge 22,5N\)
Cho cơ hệ như hình vẽ:
Biết \({m_1} = 5kg,\alpha = {30^0},{m_2} = 2kg,\mu = 0,1\) . Lực căng của dây có giá trị là bao nhiêu? Lấy \(g = 10m/{s^2}\)
-
A.
\(20,2N\)
-
B.
\(10,1N\)
-
C.
\(19,8N\)
-
D.
\(13,5N\)
Cho cơ hệ như hình vẽ:
Cho \({m_1} = 1,6kg;{m_2} = 400g,g = 10m/{s^2}\), bỏ qua ma sát, khối lượng dây và ròng rọc. Lực nén lên trục của ròng rọc là:
-
A.
\(3,2N\)
-
B.
\(2,4N\)
-
C.
\(3,2\sqrt 2 N\)
-
D.
\(2,4\sqrt 2 \)
Cho hệ vật như hình vẽ:
Biết \({m_1} = 2{m_2}\). Lực căng của dây treo ròng rọc là \(52,3N\). Khối lượng của \({m_2}\) có giá trị là:
-
A.
\(2kg\)
-
B.
\(4kg\)
-
C.
\(1,5kg\)
-
D.
\(3kg\)
Một vật khối lượng m treo vào trần một thang máy khối lượng M, m cách sàn thang máy một khoảng s. Tác dụng lên buồng thang máy lực F hướng lên. Biết \(M = 100kg,F = 600N,m = 3kg\), lấy \(g = 10m/{s^2}\) . Gia tốc của m là?
-
A.
\(2,32m/{s^2}\)
-
B.
\(3,21m/{s^2}\)
-
C.
\( - 4,17m/{s^2}\)
-
D.
\( - 2,45m/{s^2}\)
Hai vật có khối lượng \({m_1} = 1kg,{m_2} = 0,5kg\) nối với nhau bằng sợi dây và được kéo lên thẳng đứng nhờ lực \(F = 18N\) đặt lên vật I. Gia tốc chuyển động và lực căng của dây có giá trị là bao nhiêu? Coi dây không giãn và có khối lượng không đáng kể.
-
A.
\(a = 2m/{s^2};T = 6N\)
-
B.
\(a = 1m/{s^2},T = 2,5N\)
-
C.
\(a = 1m/{s^2},T = 2,5N\)
-
D.
\(a = 2,2m/{s^2};T = 5N\)
Vật \(\left( 1 \right)\) được nối với vật \(\left( 2 \right)\) bằng dây không dãn. \({m_1} = {m_2} = 2kg\). Kéo vật \({m_1}\) bằng lực \(10N\) theo phương ngang là hệ vật chuyển động với gia tốc \(2m/{s^2}\). Lấy \(g = 10m/{s^2}\)
Hệ số ma sát của mặt sàn là:
-
A.
\(0,02\)
-
B.
\(0,0025\)
-
C.
\(0,05\)
-
D.
\(0,015\)
Lực căng của dây có giá trị là:
-
A.
5N
-
B.
4N
-
C.
2,5N
-
D.
10N
Lời giải và đáp án
Hai vật A và B có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang và được nối với nhau bằng dây không dãn, khối lượng không đáng kể. Khối lượng 2 vật là mA = 2kg, mB = 1kg, ta tác dụng vào vật A một lực F = 9N theo phương song song với mặt bàn. Hệ số ma sát giữa hai vật với mặt bàn là µ = 0,2. Lấy g = 10m/s2. Hãy tính gia tốc chuyển động.
-
A.
0,5 m/s2.
-
B.
1 m/s2.
-
C.
1,5 m/s2.
-
D.
2 m/s2.
Đáp án : B
Chú ý: Nếu sợi dây không dãn thì các vật chuyển động cùng gia tốc và vận tốc và độ lớn lực căng dây là như nhau tại mọi điểm trên dây.
Bước 1: Phân tích có nhưng lực nào tác dụng vào các vật (vẽ hình).
Bước 2: Chọn hệ trục toạ độ cho các vật.
Bước 3: Áp dụng định luật II Niuton cho từng vật.
Bước 4: Chiếu biểu thức định luật II Niuton lên các trục toạ độ.
Bước 5: Giải ra ẩn số của bài toán.
* Đối với vật A ta có: \(\overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{Q_1}} + \overrightarrow F + \overrightarrow {{T_1}} + \overrightarrow {{F_{ms1}}} = {m_1}\overrightarrow {{a_1}} \)
Chiếu theo phương chuyển động và phương vuông góc với phương chuyển động (chiều dương hướng lên) ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}
F - {T_1} - {\rm{ }}{F_{1ms}} = {m_1}{a_1}\\
- {m_1}g + {Q_1} = 0
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
F - {T_1} - {\rm{ }}{F_{1ms}} = {m_1}{a_1}\\
{Q_1} = {m_1}g \Rightarrow {N_1} = {Q_1} = {m_1}g
\end{array} \right.\)
Với \({F_{1ms}} = \mu {N_1} = \mu {m_1}g \Rightarrow F - {T_1} - {\rm{ }}\mu {m_1}g = {m_1}{a_1}\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\)
* Đối với vật B: \(\overrightarrow {{P_2}} + \overrightarrow {{Q_2}} + \overrightarrow {{T_2}} + \overrightarrow {{F_{ms2}}} = {m_2}\overrightarrow {{a_2}} \)
Chiếu theo phương chuyển động và phương vuông góc với phương chuyển động (chiều dương hướng lên) ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}
{T_2} - {F_{2ms}} = {m_2}{a_2}\\
- {m_2}g + {Q_2} = 0
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{T_2} - {F_{2ms}} = {m_2}{a_2}\\
{Q_2} = {m_2}g \Rightarrow {N_2} = {Q_2} = {m_2}g
\end{array} \right.\)
Với \({F_{2ms}} = \mu {N_2} = \mu {m_2}g \Rightarrow {T_2} - {\rm{ }}\mu {m_2}g = {m_2}{a_2}\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\)
Vì dây không dãn nên:
\(\left\{ \begin{array}{l}
{T_1} = {T_2} = T\\
{a_1} = {a_2} = a
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
F - T - {\rm{ }}\mu {m_1}g = {m_1}a\,\,\,\left( 3 \right)\\
T - {\rm{ }}\mu {m_2}g = {m_2}a\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 4 \right)
\end{array} \right.\)
Cộng (3) và (4) ta được : \(F - \mu \left( {{m_1} + {m_2}} \right)g = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)a\)
\( \Rightarrow a = \dfrac{{F - \mu ({m_1} + {m_2}).g}}{{{m_1} + {m_2}}} = \dfrac{{9 - 0,2(2 + 1).10}}{{2 + 1}} = 1m/{s^2}\)
Cho cơ hệ như hình vẽ:
Biết \(\alpha = {30^0}\), \({m_1} = 1kg;{m_2} = 2kg\). Tính công của của trọng lực tác dụng lên hệ thống khi \({m_1}\) đi lên không ma sát trên mặt phẳng nghiêng được quãng đường \(1m\)
-
A.
15 J
-
B.
1,5 J
-
C.
30J
-
D.
3,0 J
Đáp án : A
- Sử dụng công thức tính công: \(A = mgh\)
Khi \({m_1}\) đi lên quãng đường \(s = 1m\) trên mặt phẳng nghiêng thì \({m_2}\)đi xuống thẳng đứng một quãng đường cũng băng s (hình vẽ)
Ta có: \({h_1} = s.\sin \alpha = 1.0,5 = 0,5m;{h_2} = s = 1m\)
Công của trọng lực của hệ thống:
\(A = {A_1} + {A_2}\)
\( \leftrightarrow A = - {m_1}g{h_1} + {m_2}g{h_2} = - 1.10.0,5 + 2.10.1 = 15J\)
Cho cơ hệ như hình vẽ
Biết \({m_1} = 5kg\), \(\alpha = {30^0}\), \({m_2} = 2kg\), \(\mu = 0,1\). Cho \(g = 10m/{s^2}\)
Tìm gia tốc chuyển động.
-
A.
0,1 m/s
-
B.
0,2 m/s
-
C.
0,3 m/s
-
D.
0,4 m/s
Đáp án: A
- Chọn chiều dương của chuyển động
- Xác định các lực tác dụng lên hệ
- Sử dụng công thức tính gia tốc của hệ: \(\overrightarrow a = \dfrac{{\overrightarrow {{F_{ng}}} }}{{{m_{he}}}}\)
- Chiếu trên chiều dương đã chọn
Chọn chiều dương hướng dọc theo sợi dây
Các ngoại lực tác dụng vào hệ hai vật :Trọng lực \(\overrightarrow {{p_1}} \), \(\overrightarrow {{p_2}} \) ; phản lực \(\overrightarrow {{Q_1}} \) của mặt phẳng nghiêng lên \({m_1}\); lực ma sát giữa mặt phẳng nghiêng và vật \({m_1}\) là \(\overrightarrow {{F_{m{\rm{s}}1}}} \)
-Gia tốc của hệ là: \(\overrightarrow a = \dfrac{{\overrightarrow {{F_{ng}}} }}{{{m_{he}}}} = \dfrac{{\overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{P_2}} + \overrightarrow {{Q_1}} + \overrightarrow {{F_{m{\rm{s1}}}}} }}{{{m_1} + {m_2}}}(1)\)
-Chiếu (1) lên chiều dương đã chọn, ta được:
\(a = \dfrac{{p\sin \alpha - {p_2} - {F_{m{\rm{s}}1}}}}{{{m_1} + {m_2}}} = \dfrac{{{m_1}g\sin \alpha - {m_2}g - \mu {m_1}gc{\rm{os}}\alpha }}{{{m_1} + {m_2}}}\)
\( \to a = \dfrac{{{\rm{g[(}}\sin \alpha - \mu c{\rm{os}}\alpha ){m_1} - {m_2}{\rm{]}}}}{{{m_1} + {m_2}}}\)
\( = \dfrac{{{\rm{10[(}}\sin 30 - 0,1.c{\rm{os30}}).5 - 2{\rm{]}}}}{{5 + 2}} \approx 0,1m/s\)
Lực căng của dây có giá trị?
-
A.
20,2 N
-
B.
10,2 N
-
C.
5,10 N
-
D.
22,2 N
Đáp án: A
- Chọn chiều dương của chuyển động
- Xác định các lực tác dụng lên hệ
- Sử dụng công thức tính gia tốc của hệ: \(\overrightarrow a = \dfrac{{\overrightarrow {{F_{ng}}} }}{{{m_{he}}}}\)
- Chiếu trên chiều dương đã chọn
- Xét riêng với vật \({m_2}\)
Chọn chiều dương hướng dọc theo sợi dây
Các ngoại lực tác dụng vào hệ hai vật :Trọng lực \(\overrightarrow {{p_1}} \), \(\overrightarrow {{p_2}} \) ; phản lực \(\overrightarrow {{Q_1}} \) của mặt phẳng nghiêng lên \({m_1}\); lực ma sát giữa mặt phẳng nghiêng và vật \({m_1}\) là \(\overrightarrow {{F_{m{\rm{s}}1}}} \)
-Gia tốc của hệ là: \(\overrightarrow a = \dfrac{{\overrightarrow {{F_{ng}}} }}{{{m_{he}}}} = \dfrac{{\overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{P_2}} + \overrightarrow {{Q_1}} + \overrightarrow {{F_{m{\rm{s1}}}}} }}{{{m_1} + {m_2}}}(1)\)
-Chiếu (1) lên chiều dương đã chọn, ta được:
\(a = \dfrac{{p\sin \alpha - {p_2} - {F_{m{\rm{s}}1}}}}{{{m_1} + {m_2}}} = \dfrac{{{m_1}g\sin \alpha - {m_2}g - \mu {m_1}gc{\rm{os}}\alpha }}{{{m_1} + {m_2}}}\)
\( \to a = \dfrac{{{\rm{g[(}}\sin \alpha - \mu c{\rm{os}}\alpha ){m_1} - {m_2}{\rm{]}}}}{{{m_1} + {m_2}}}\)
\( = \dfrac{{{\rm{10[(}}\sin 30 - 0,1.c{\rm{os30}}).5 - 2{\rm{]}}}}{{5 + 2}} \approx 0,1m/s\)
- Xét riêng vật \({m_2}\), ta có:
\(\overrightarrow {{T_2}} + \overrightarrow {{P_2}} = {m_2}\overrightarrow {{a_2}} \)
\(\begin{array}{l} \to T - {m_2}g = {m_2}a({T_2} = T;{a_1} = {a_2} = a)\\ \to T = {m_2}(a + g) = 2.(0,1 + 10) = 20,2N\end{array}\)
Hai vật \({m_1} = 5kg,{m_2} = 10kg\) được nối với nhau bằng một dây nhẹ, đặt trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Tác dụng nằm ngang \(F = 18N\) lên vật \({m_1}\).
Quãng vật đường vật đi được sau 2s là:
-
A.
2,4m
-
B.
3,2m
-
C.
2,68m
-
D.
3,47m
Đáp án: A
+ Xác định các ngoại lực tác dụng lên hệ thang máy và vật m
+ Viết phương trình định luật II - Niutơn cho từng vật
+ Chiếu phương trình định luật II của mỗi vật lên chiều đã chọn
+ Vận dụng phương trình: \(s = \frac{1}{2}a{t^2}\)
Ta có:
- Các lực tác dụng lên vật \({m_1}\): trọng lực \(\overrightarrow {{P_1}} \), phản lực \(\overrightarrow {{Q_1}} \) của mặt sàn, lực kéo \(\overrightarrow F \) , lực căng \(\overrightarrow {{T_1}} \) của dây.
- Các lực tác dụng lên vật \({m_2}\): trọng lực \(\overrightarrow {{P_2}} \), phản lực \(\overrightarrow {{Q_2}} \) của mặt sàn , lực căng \(\overrightarrow {{T_2}} \) của dây.
- Theo định luật II - Niutơn, ta có:
+ Vật \({m_1}\): \(\overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{Q_1}} + \overrightarrow F + \overrightarrow {{T_1}} = {m_1}\overrightarrow {{a_1}} \) (1)
+ Vật \({m_2}\): \(\overrightarrow {{P_2}} + \overrightarrow {{Q_2}} + \overrightarrow {{T_2}} = {m_2}\overrightarrow {{a_2}} \) (2)
Chiếu (1) và (2) lên phương ngang, theo chiều chuyển động của mỗi vật, ta được:
\(\left\{ \begin{array}{l}F - {T_1} = {m_1}{a_1}{\rm{ }}\left( a \right)\\{T_2} = {m_2}{a_2}{\rm{ }}\left( b \right)\end{array} \right.\)
- Vì \(\left\{ \begin{array}{l}{T_1} = {T_2}\\{a_1} = {a_2} = a\end{array} \right.\) nên từ \(\left( a \right) + \left( b \right)\) , ta suy ra: \(F = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)a\)
\( \to a = \frac{F}{{{m_1} + {m_2}}} = \frac{{18}}{{5 + 10}} = 1,2m/{s^2}\)
=> Quãng đường vật đi được sau 2s là: \(s = \frac{1}{2}a{t^2} = \frac{1}{2}.1,{2.2^2} = 2,4m\)
Biết dây chịu lực căng tối đa là \(15N\). Vậy khi hai vật chuyển động dây có lực căng là bao nhiêu và có bị đứt không?
-
A.
\(T = 16,5N\) và bị đứt
-
B.
\(T = 8N\) và không bị đứt
-
C.
\(T = 12N\) và không bị đứt
-
D.
\(T = 18N\) và bị đứt
Đáp án: C
+ Thay a đã tính được ở câu trên vào phương trình định luật II của vật \({m_2}\)
+ So sánh với giá trị lực căng tối đa của dây
Thay \(a = 1,2m/s\) vào phương trình (b) ở câu trên, ta được: \({T_2} = 10.1,2 = 12N\)
Nhận thấy: \({T_2} = {T_1} = T = 12N < {T_{{\rm{max}}}} = 15N\)
=> Dây không bị đứt
Độ lớn lực kéo bằng bao nhiêu để dây bị đứt?
-
A.
\(16,5N\)
-
B.
\(24N\)
-
C.
\(18N\)
-
D.
\(F \ge 22,5N\)
Đáp án: D
+ Thay a vào phương trình (b)
+ Để dây đứt: \(T \ge {T_{{\rm{max}}}}\)
Ta có:
+ Gia tốc: \(a = \frac{F}{{{m_1} + {m_2}}}\) ta tính được ở câu 3
thay a vào phương trình (b), ta được: \({T_2} = T = {m_2}\frac{F}{{{m_1} + {m_2}}}\)
+ Để dây bị đứt thì:
\(\begin{array}{l}T \ge {T_{{\rm{max}}}} = 15N\\ \leftrightarrow {m_2}\frac{F}{{{m_1} + {m_2}}} \ge {T_{{\rm{max}}}}\\ \to F \ge {T_{{\rm{max}}}}\frac{{{m_1} + {m_2}}}{{{m_2}}} = 15\frac{{5 + 10}}{{10}} = 22,5N\end{array}\)
=> Để dây bị đứt thì lực kéo \(F \ge 22,5N\)
Cho cơ hệ như hình vẽ:
Biết \({m_1} = 5kg,\alpha = {30^0},{m_2} = 2kg,\mu = 0,1\) . Lực căng của dây có giá trị là bao nhiêu? Lấy \(g = 10m/{s^2}\)
-
A.
\(20,2N\)
-
B.
\(10,1N\)
-
C.
\(19,8N\)
-
D.
\(13,5N\)
Đáp án : A
- Chọn chiều dương của chuyển động
- Xác định các lực tác dụng lên hệ
- Sử dụng công thức tính gia tốc của hệ: \(\overrightarrow a = \frac{{\overrightarrow {{F_{ng}}} }}{{{m_{he}}}}\)
- Chiếu trên chiều dương đã chọn
- Xét riêng với vật \({m_2}\)
- Chọn chiều dương hướng dọc theo sợi dây
- Các ngoại lực tác dụng vào hệ hai vật: trọng lực \(\overrightarrow {{P_1}} ;\overrightarrow {{P_2}} \), phản lực \(\overrightarrow {{Q_1}} \) của mặt phẳng nghiêng lên \({m_1}\), lực ma sát giữa mặt phẳng nghiêng và vật \({m_1}\) là \(\overrightarrow {{F_{m{\rm{s}}}}} \)
- Gia tốc của hệ: \(\overrightarrow a = \frac{{\overrightarrow {{F_{ng}}} }}{{{m_{he}}}} = \frac{{\overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{P_2}} + \overrightarrow {{Q_1}} + \overrightarrow {{F_{m{\rm{s}}}}} }}{{{m_1} + {m_2}}}{\rm{ }}\left( 1 \right)\)
- Chiếu (1) lên chiều dương đã chọn, ta được:
\(\begin{array}{l}a = \frac{{{P_1}\sin \alpha - {P_2} - {F_{m{\rm{s}}}}}}{{{m_1} + {m_2}}} = \frac{{{m_1}g\sin \alpha - {m_2}g - \mu {m_1}gc{\rm{os}}\alpha }}{{{m_1} + {m_2}}}\\ = \frac{{5.10.\sin {{30}^0} - 2.10 - 0,1.5.10c{\rm{os3}}{{\rm{0}}^0}}}{{5 + 2}} = 0,1m/{s^2}\end{array}\)
- Xét riêng vật \({m_2}\) , ta có: \(\overrightarrow {{T_2}} + \overrightarrow {{P_2}} = {m_2}\overrightarrow {{a_2}} \)
Chiếu theo phương chuyển động ta được:
\({T_2} - {m_2}g = {m_2}{a_2}\)
Lại có \({T_2} = T,{a_1} = {a_2} = a\)
Ta suy ra: \(T = {m_2}\left( {a + g} \right) = 2\left( {0,1 + 10} \right) = 20,2N\)
Cho cơ hệ như hình vẽ:
Cho \({m_1} = 1,6kg;{m_2} = 400g,g = 10m/{s^2}\), bỏ qua ma sát, khối lượng dây và ròng rọc. Lực nén lên trục của ròng rọc là:
-
A.
\(3,2N\)
-
B.
\(2,4N\)
-
C.
\(3,2\sqrt 2 N\)
-
D.
\(2,4\sqrt 2 \)
Đáp án : C
- Xác định các lực tác dụng lên các vật
- Viết phương trình định luật II - Niutơn cho mỗi vật
- Chiếu phương trình định luật II - theo chiều chuyển động
- Xác định lực nén lên ròng rọc, vận dụng quy tắc hợp lực
- Các lực tác dụng lên vật \({m_1}\): trọng lực \(\overrightarrow {{P_1}} \) , phản lực \(\overrightarrow {{Q_1}} \) của mặt sàn, lực căng \(\overrightarrow {{T_1}} \) của dây.
- Các lực tác dụng lên vật \({m_2}\): trọng lực \(\overrightarrow {{P_2}} \) , lực căng \(\overrightarrow {{T_2}} \) của dây.
- Áp dụng định luật II - Niutơn, ta được:
\(\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{Q_1}} + \overrightarrow {{T_1}} = {m_1}\overrightarrow {{a}} {\rm{ }}\left( 1 \right)\\\overrightarrow {{P_2}} + \overrightarrow {{T_2}} = {m_2}\overrightarrow a {\rm{ }}\left( 2 \right)\end{array} \right.\)
+ Chiếu (1) lên chiều chuyển động của vật 1, ta được: \({T_1} = {m_1}a{\rm{ }}\left( 3 \right)\)
+ Chiếu (2) lên chiều chuyển động của vật 2, ta được: \({P_2} - {T_2} = {m_2}a{\rm{ }}\left( 4 \right)\)
Vì dây không dãn và khối lượng không đáng kể nên ta có: \({T_1} = {T_2}\)
Từ (3) và (4), ta suy ra: \(a = \frac{{{m_2}g}}{{{m_1} + {m_2}}} = \frac{{0,4.10}}{{1,6 + 0,4}} = 2m/{s^2}\)
Lực nén lên ròng rọc: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {T{'_1}} + \overrightarrow T {'_2}\)
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}T{'_1} = {T_1} = {m_1}a = 1,6.2 = 3,2N\\T{'_2} = {T_2} = {T_1} = 3,2N\end{array} \right.\)
Vì \(\overrightarrow {T{'_1}} \bot \overrightarrow {T{'_2}} \)
suy ra \(F = \sqrt {3,{2^2} + 3,{2^2}} = 3,2\sqrt 2 N\)
Cho hệ vật như hình vẽ:
Biết \({m_1} = 2{m_2}\). Lực căng của dây treo ròng rọc là \(52,3N\). Khối lượng của \({m_2}\) có giá trị là:
-
A.
\(2kg\)
-
B.
\(4kg\)
-
C.
\(1,5kg\)
-
D.
\(3kg\)
Đáp án : A
+ Xác định lực căng T
+ Chọn chiều dương
+ Xác định các lực tác dụng lên hệ
+ Viết phương trình định luật II - Niutơn cho hệ
+ Chiếu phương trình ĐL II - Niutơn của hệ
+ Xét riêng phương trình ĐL II của vật \({m_2}\)
- Vì bỏ qua khối lượng ròng rọc nên ta có: \(T' = 2T \to T = \frac{{T'}}{2} = \frac{{52,3}}{2} = 26,15N\)
\({m_1} > {m_2} \to {m_1}\) đi xuống, \({m_2}\) đi lên.
- Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hệ
- Các lực tác dụng lên hệ gồm: các trọng lực \(\overrightarrow {{P_1}} ;\overrightarrow {{P_2}} \)
- Viết phương trình định luật II - Niutơn, ta được:
\(\overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{P_2}} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)\overrightarrow a {\rm{ }}\left( 1 \right)\)
- Chiếu (1) lên chiều dương, ta được:
\(\begin{array}{l}{P_1} - {P_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)a \leftrightarrow {m_1}g - {m_2}g = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)a\\ \to a = \frac{{{m_1} - {m_2}}}{{{m_1} + {m_2}}}g = \frac{{2{m_2} - {m_2}}}{{2{m_2} + {m_2}}}g = \frac{1}{3}.9,8 = 3,27m/{s^2}\end{array}\)
Xét riêng vật \({m_2}\), ta có:
\(\begin{array}{l}T - {P_2} = {m_2}a \to T - {m_2}g = {m_2}a\\ \to {m_2} = \frac{T}{{g + a}} = \frac{{26,15}}{{9,8 + 3,27}} = 2kg\end{array}\)
Một vật khối lượng m treo vào trần một thang máy khối lượng M, m cách sàn thang máy một khoảng s. Tác dụng lên buồng thang máy lực F hướng lên. Biết \(M = 100kg,F = 600N,m = 3kg\), lấy \(g = 10m/{s^2}\) . Gia tốc của m là?
-
A.
\(2,32m/{s^2}\)
-
B.
\(3,21m/{s^2}\)
-
C.
\( - 4,17m/{s^2}\)
-
D.
\( - 2,45m/{s^2}\)
Đáp án : C
+ Xác định các ngoại lực tác dụng lên hệ thang máy và vật m
+ Viết phương trình định luật II - Niutơn
- Chọn chiều dương hướng lên
- Các lực tác dụng lên hệ “thang máy và người” là: lực \(\overrightarrow F \), các trọng lực \(\overrightarrow P ,\overrightarrow p \)
- Áp dụng định luật II - Niutơn, ta có:
\(\overrightarrow F + \overrightarrow P + \overrightarrow p = \left( {M + m} \right)\overrightarrow a {\rm{ }}\left( 1 \right)\)
Chiếu (1), ta được:
\(\begin{array}{l}F - Mg - mg = \left( {M + m} \right)a\\ \to a = \frac{{F - \left( {M + m} \right)g}}{{\left( {M + m} \right)}} = \frac{F}{{M + m}} - g{\rm{ }}\left( 2 \right)\end{array}\)
Thay số, ta được:
\(a = \frac{{600}}{{100 + 3}} - 10 = - 4,17m/{s^2}\)
Hai vật có khối lượng \({m_1} = 1kg,{m_2} = 0,5kg\) nối với nhau bằng sợi dây và được kéo lên thẳng đứng nhờ lực \(F = 18N\) đặt lên vật I. Gia tốc chuyển động và lực căng của dây có giá trị là bao nhiêu? Coi dây không giãn và có khối lượng không đáng kể.
-
A.
\(a = 2m/{s^2};T = 6N\)
-
B.
\(a = 1m/{s^2},T = 2,5N\)
-
C.
\(a = 1m/{s^2},T = 2,5N\)
-
D.
\(a = 2,2m/{s^2};T = 5N\)
Đáp án : A
+ Xác định các ngoại lực tác dụng lên hệ
+ Viết phương trình định luật II - Niutơn
+ Xét riêng với vật 2
Ta có:
+ Các ngoại lực tác dụng lên hệ gồm: các trọng lực \(\overrightarrow {{P_1}} ;\overrightarrow {{P_2}} \), lực kéo \(\overrightarrow F \)
+ Áp dụng định luật II - Niutơn, ta có: \(\overrightarrow F + \overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{P_2}} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)\overrightarrow a \)
Chọn chiều dương hướng lên, ta có:
\(\begin{array}{l}F - {P_1} - {P_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)a\\ \to a = \frac{{F - {P_1} - {P_2}}}{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)}} = \frac{{F - \left( {{m_1} + {m_2}} \right)g}}{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)}}\\ = \frac{{18 - \left( {1 + 0,5} \right)10}}{{\left( {1 + 0,5} \right)}} = 2m/{s^2}\end{array}\)
+ Xét riêng với vật \({m_2}\), ta có: \({T_2} - {P_2} = {m_2}a\)
Do dây không giãn \( \to {T_1} = {T_2} = T\)
Ta suy ra: \(T = {m_2}a + {P_2} = {m_2}\left( {a + g} \right) = 0,5\left( {2 + 10} \right) = 6N\)
Vật \(\left( 1 \right)\) được nối với vật \(\left( 2 \right)\) bằng dây không dãn. \({m_1} = {m_2} = 2kg\). Kéo vật \({m_1}\) bằng lực \(10N\) theo phương ngang là hệ vật chuyển động với gia tốc \(2m/{s^2}\). Lấy \(g = 10m/{s^2}\)
Hệ số ma sát của mặt sàn là:
-
A.
\(0,02\)
-
B.
\(0,0025\)
-
C.
\(0,05\)
-
D.
\(0,015\)
Đáp án: C
+ Áp dụng biểu thức tính lực ma sát: \({F_{m{\rm{s}}}} = \mu N\)
+ Áp dụng định luật II - Niutơn: \(\overrightarrow F = m\overrightarrow a \)
- Lực ma sát: \({F_{m{\rm{s}}}} = \mu N = \mu \left( {{m_1} + {m_2}} \right)g\)
Áp dụng định luật II - Niutơn cho cơ hệ, ta có:
\(\begin{array}{l}{F_K} - {F_{m{\rm{s}}}} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)a\\ \to {F_{m{\rm{s}}}} = {F_K} - \left( {{m_1} + {m_2}} \right)a\\ \leftrightarrow \mu \left( {{m_1} + {m_2}} \right)g = {F_K} - \left( {{m_1} + {m_2}} \right)a\\ \to \mu = \frac{{{F_K} - \left( {{m_1} + {m_2}} \right)a}}{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)g}}\\ = \frac{{10 - 4.2}}{{4.10}} = 0,05\end{array}\)
Lực căng của dây có giá trị là:
-
A.
5N
-
B.
4N
-
C.
2,5N
-
D.
10N
Đáp án: A
Áp dụng định luật II - Niutơn cho vật thứ 2
Áp dụng định luật II - Niutơn cho vật thứ 2 ta được:
\(\begin{array}{l}T - \mu {m_2}g = {m_2}a\\ \to T = \mu {m_2}g + {m_2}a\\ = 0,05.2.10 + 2.2 = 5N\end{array}\)
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 21. Moment lực. Cân bằng của vật rắn Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 22. Thực hành: Tổng hợp lực Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 19. Lực cản và lực nâng Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 18. Lực ma sát Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 17. Trọng lực và lực căng Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 16. Định luật 3 Newton Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 15. Định luật 2 Newton Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 14. Định luật 1 Newton Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 13. Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
- Trắc nghiệm Bài 34. Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng - Vật lí 10 Kết nối tri thức
- Trắc nghiệm Bài 33. Biến dạng của vật rắn - Vật lí 10 Kết nối tri thức
- Trắc nghiệm Bài 32. Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm - Vật lí 10 Kết nối tri thức
- Trắc nghiệm Bài 31. Động học của chuyển động tròn đều - Vật lí 10 Kết nối tri thức
- Trắc nghiệm Bài 29. Định luật bảo toàn động lượng - Vật lí 10 Kết nối tri thức
