Nếu dây cáp chịu được lực căng tối đa T m a x  = 6000 N > 4920 N, thì ở cùng độ cao nêu trên vật có thể đạt được vận tốc tối đa  v m a x  sao cho :

m v m a x 2 /2 + mgh =  T m a x h

Vật nặng chịu lực căng  T →  (ngoại lực) tác dụng, chuyển động từ mặt đất lên tới độ cao h = 10 m và đạt được vận tốc v = 0,5 m. Trong trường hợp này, độ biến thiên cơ năng của vật có giá trị bằng công do ngoại lực thực hiện, nên ta có :

m v 2 /2 + mgh = Th

suy ra lực căng của sợi dây cáp :

T = m( v 2 /2h + g) ≈ 500(4,5. 0 , 6 2 /2 + 9,8) = 4920(N)

Chọn đáp án A

Khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn thì trọng lực và lực căng dây đóng vai trò là lực hướng tâm:

F_ht = P + T

→ T = F_ht - P
T = mω²r – mg

   = 0,4.05 – 0,4.9,8 = 8,88 N.

Chọn A.

Khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn thì trọng lực và lực căng dây đóng vai trò là lực hướng tâm: F_ht = P + T → T = F_ht - P
⟹ T = mω²r – mg = 0,4.8².0,5 – 0,4.9,8 = 8,88 N.

Đáp án A

Khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn thì trọng lực và lực căng dây đóng vai trò là lực hướng tâm.

Chọn A.

Khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn thì trọng lực và lực căng dây đóng vai trò là lực hướng tâm:

F h t = P + T → T =  F h t - P

⟹ T = m ω 2 r – mg

= 0,4. 8 2 .0,5 – 0,4.9,8 = 8,88 N.

a. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng 

W H = W A ⇒ 1 2 m v H 2 = m g z A ⇒ z A = v H 2 2 g = ( 2 2 ) 2 2.10 = 0 , 4 ( m )

Mà  z A = l − l cos α 0 ⇒ 0 , 4 = 0 , 8 − 0 , 8. cos α 0 ⇒ cos α 0 = 1 2 ⇒ α 0 = 60 0

Vậy vật có độ cao z= 0,4 m so với vị trí cân bằng và dây hợp với phương thẳng đứng một góc 60 0

 b. Theo điều kiện cân bằng năng lượng  

W A = W B m g z A = m g z B + 1 2 m v B 2 ⇒ 10.0 , 4 = 10.0 , 8 ( 1 − c o s 30 0 ) = 1 2 v B 2 ⇒ v B = 2 , 42 ( m / s )

Xét tại B theo định luật II Newton 

P → + T → = m a →

Chiếu theo phương của dây 

− P cos α + T = m v B 2 l ⇒ − 0 , 2.10. cos 30 0 + T = 0 , 2. 2 , 42 2 0 , 8 ⇒ T = 3 , 2 ( N )

c. Gọi C là vị trí để vật có vận tốc  2 ( m / s )   .

Theo định luật bảo toàn cơ năng 

W A = W C ⇒ m g z A = 1 2 m v C 2 + m g z B ⇒ g z A = 1 2 v C 2 + g z C ⇒ 10.0 , 4 = 1 2 . ( 2 ) 2 + 10. z C ⇒ z C = 0 , 3 ( m )

Mà  z C = l − l cos α C ⇒ cos α C = 5 8 ⇒ α C = 51 , 32 0

Xét tại C theo định luật II Newton  P → + T → = m a →

Chiếu theo phương của dây 

− P cos α C + T C = m v C 2 l ⇒ − 0 , 2.10. 5 8 + T C = 0 , 2. ( 2 ) 2 0 , 8 ⇒ T = 1 , 75 ( N )

d. Gọi D là vị trí để W d = 3 W t . Theo định luật bảo toàn cơ năng 

W A = W D ⇒ m g z A = W dD + W t D ⇒ m g z A = 4 3 W dD ⇒ g z A = 4 3 . 1 2 v D 2 ⇒ 10.0 , 4 = 4 6 . v D 2 ⇒ v D = 6 ( m / s )

Mà  v D = 2 g l ( cos α D − cos 60 0 ) ⇒ 6 = 2.10.0 , 8 ( cos α D − 0 , 5 ) ⇒ cos α D = 7 8

Xét tại D theo định luật II Newton   P → + T → = m a →

Chiếu theo phương của dây 

− P cos α D + T D = m v D 2 l ⇒ − 0 , 2.10. 7 8 + T D = 0 , 2. ( 6 ) 2 0 , 8 ⇒ T = 3 , 25 ( N )

+ Các lực tác dụng lên vật khi đó gồm trọng lực P →  và lực căng dây T →  

+ Vì vật chuyển động tròn đều nên

=> Chọn A.