1.Một vật nằm trên mặt bàn nằm ngang. Hai người kéo vật bằng hai lực…
2. Một ô tô đang chạy thẳng đều với vận tốc 20m/s từ A đến B ô tô còn lại chạy theo hướng từ B đến A với vận tốc 10m/s. Một người trên xe A ném quả bóng thẳng đứng lên trên với vận tốc 20m/s so với xe. Bỏ qua sức cản không khí, g=10 , hỏi khi quả bóng rơi xuống, nó rơi xuống đất hay vào xe B? giải thích?
a z9o9 dz giup iem di:33
Chào em, thầy/cô rất vui vì em đã gửi câu hỏi nhờ giúp đỡ. Đây là những bài tập Vật lí lớp 10 rất hay, đòi hỏi em phải nắm vững kiến thức về tổng hợp lực và tính tương đối của chuyển động. Chúng ta cùng giải quyết từng câu một nhé!
Câu 1: Tính lực ma sát tác dụng lên vật
Để tìm giá trị của lực ma sát, chúng ta áp dụng điều kiện cân bằng của chất điểm (vì vật đang nằm trên mặt bàn, đứng yên hoặc chuyển động đều):
- Đầu tiên, ta cần tính hợp lực của hai lực kéo F hợp với nhau một góc 60 độ. Công thức tính độ lớn hợp lực của hai lực đồng quy là: F hợp lực bằng căn bậc hai của (F bình phương cộng F bình phương cộng với 2 nhân F nhân F nhân cos của 60 độ).
- Vì cos của 60 độ bằng 0.5, nên khi tính toán, ta sẽ có biểu thức: F bình phương cộng F bình phương cộng với F bình phương, tổng cộng là 3 nhân F bình phương. Lấy căn bậc hai lên, ta được độ lớn hợp lực kéo là F nhân với căn bậc hai của 3.
- Theo định luật I Newton hoặc điều kiện cân bằng, lực ma sát trượt (hoặc ma sát nghỉ cực đại) giữ cho vật đứng yên hoặc chuyển động đều sẽ cân bằng với tổng hợp lực kéo tác dụng lên vật theo phương ngang.
- Vậy, lực ma sát tác dụng lên vật có giá trị bằng độ lớn của hợp lực kéo, tức là bằng F nhân căn bậc hai của 3.
Câu 2: Bài toán về quả bóng trên xe
Câu hỏi này thực chất là một bài toán kinh điển về tính tương đối của chuyển động. Hãy phân tích thật kỹ theo các bước sau:
- Phân tích chuyển động của quả bóng theo phương thẳng đứng: Người trên xe A ném quả bóng thẳng đứng lên trên với vận tốc ban đầu so với xe là 20 m/s. Do xe A chuyển động thẳng đều, theo quán tính, quả bóng cũng có sẵn vận tốc theo phương ngang bằng vận tốc của xe A (là 20 m/s hướng từ A đến B). Chuyển động lên xuống của quả bóng hoàn toàn tuân theo gia tốc trọng trường g = 10. Thời gian quả bóng bay lên và rơi trở lại mặt sàn xe A được tính toán độc lập hoàn toàn với chuyển động ngang.
- Xét chuyển động theo phương ngang:
- Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất. Xe A chạy từ A đến B với vận tốc 20 m/s. Xe B chạy ngược lại từ B về A với vận tốc 10 m/s.
- Trong suốt thời gian quả bóng bay trên không (từ lúc ném đến khi rơi xuống sàn xe A), quả bóng vẫn duy trì vận tốc theo phương ngang bằng với vận tốc của xe A là 20 m/s hướng về phía B.
- Do đó, quãng đường theo phương ngang mà quả bóng đi được trong thời gian t chính bằng quãng đường mà xe A đi được trong cùng khoảng thời gian t đó. Quả bóng luôn ở đúng vị trí phía trên sàn xe A.
- Trả lời câu hỏi: Quả bóng sẽ rơi xuống xe A (chính xác là rơi lại đúng vào tay người ném trên xe A), chứ không rơi xuống đất hay vào xe B.
- Giải thích ngắn gọn: Nguyên nhân là do tính tương đối của chuyển động. Theo phương ngang, vì tuân theo định luật quán tính, quả bóng có cùng vận tốc ban đầu và không chịu lực cản nào theo phương ngang, nên nó luôn chuyển động đồng hành cùng xe A. Chuyển động ném thẳng đứng chỉ diễn ra theo phương thẳng đứng so với chiếc xe đang chuyển động đều đó.
Chúc em học tập thật tốt nhé! Nếu còn câu hỏi nào cứ mạnh dạn hỏi thầy/cô nha :33
Bài 1
\(F_(hl) = \sqrt(F^2 + F^2 + 2 * F * F * \cos(60^°))\)
\(F_(hl) = \sqrt(2F^2 + 2F^2 * 0,5) = F\sqrt(3)\)
Theo định luật I
\(F_(ms) = F_(hl) = F\sqrt(3)\)
Bài 2
Thời gian bay của quả bóng từ lúc ném đến khi rơi trở lại độ cao ban đầu
\(t = (2 * v_(oy))/g = (2 * 20)/10 = 4s\)
Vì người trên xe A ném quả bóng theo phương thẳng đứng, vận tốc ban đầu theo phương ngang của quả bóng đối với xe A\(=0\)
\(->v_(ox) = v_A = 20\) m/s
Quãng đường chuyển động theo phương ngang của quả bóng sau 4s
\(S_(b) = v_(ox) * t = 20 * 4 = 80\)
\(S_A = v_A * t = 20 * 4 = 80m\)
\(->\) Quả bóng trở lại xe A
Vì vận tốc theo phương ngang của quả bóng đối với mặt đất luôn bằng vận tốc của xe A, quãng đường đi được theo phương ngang của cả quả bóng và xe A trong cùng một khoảng thời gian bằng nhau
Trợ Lý Xưởng In Thiên Nam
Add comment