Ta có  v = 18 k m / h = 5 m / s

Khi đi qua điểm giữa quả cầu vật chịu tác dụng của các lực  N → , P →

a Theo định luật II Newton ta có  N → + P → = m . a h t →

. 

Chọn trục toạ độ Ox có chiều dương hướng vào tâm: ⇒ N − P = m a h t

⇒ N = m a h t + P = m v 2 r + m g

⇒ N = 2000. 5 2 4 + 2000.10 = 32500 N

b. Theo định luật II Newton ta có  N → + P → = m . a h t →

Chọn trục toạ độ Ox, chiều dương hướng vào tâm:

⇒ P − N = m a h t   ⇒ N = P − m a h t = m g − m v 2 r

⇒ N = 2000.10 − 2000. 5 2 4 = 7500 N

Tham khảo:

chiếu lên phương chuyển động của vật: \(-\mu mg=ma\Rightarrow a=-\mu g=-2,5\left(m/s^2\right)\)

Hệ thức độc lập về thời gian: \(v^2-v_0^2=2aS\Rightarrow S=20\left(m\right)\) 

\(v=v_0+at\Rightarrow t=4\left(s\right)\)

công của lực ma sát: \(A_{Fms}=Fs\cos\left(180^0\right)=-\mu mgS=-6000\left(J\right)\)

công suất trung bình của lực ma sát: \(P=\dfrac{A_{Fms}}{t}=\dfrac{-6000}{4}=-1500\left(W\right)\)

Vì xe chuyển động nhanh dần đều nên ta có: \(v=v_0+at\Leftrightarrow14=10+20a\Rightarrow a=0,2\) m/s²

Lực phát động tác dụng vào oto là: \(F=ma=3.10^3.0,2=600N\)

Chọn chiều chuyển động ban đầu của quả cầu thứ nhất là chiều dương. Vì hệ vật gồm hai quả cầu chuyển động theo cùng phương ngang, nên tổng động lượng của hệ vật này có giá trị đại số bằng :

Trước va cham : p 0  =  m 1 v 1  +  m 2 v 2

Sau va chạm : p =  m 1 v ' 1  +  m 2 v ' 2

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có :

p =  p 0  ⇒  m 1 v ' 1  +  m 2 v ' 2  =  m 1 v 1  +  m 2 v 2

Suy ra:  v ' 2  = (( m 1 v 1  +  m 2 v 2 ) -  m 1 v ' 1 )/ m 2

Thay  v ' 1  = - 0,6 m/s, ta tìm được

v ' 2 = ((2.3 + 3.1) - 2.0,6)/3 = 2,6(m/s)

Quả cầu thứ hai chuyển động với vận tốc 2,6 m/s theo hướng ban đầu.

a/ (0,5 điểm) 

b/ (0,5 điểm)

Gia tốc: 

c/ (1,0 điểm)

Áp dụng định luật II Niu – tơn: 

Chiếu lên chiều dương (hoặc chiếu lên chiều chuyển động)

a. Cầu võng xuống: \(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{Q}=m\overrightarrow{a}\)

Chiếu lên trục Ox hướng lên theo phương thẳng đứng: \(-P+Q=ma\)

\(\Leftrightarrow Q=P+ma=P+\dfrac{mv^2}{R}=3000\cdot10+\dfrac{3000\cdot15^2}{50}=43500\left(N\right)\)

b. Cầu vồng lên: \(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{Q}=m\overrightarrow{a}\)

Chiếu lên trục Ox hướng xuống theo phương thẳng đứng: \(P-Q=ma\)

\(\Leftrightarrow Q=P-ma=P-\dfrac{mv^2}{R}=3000\cdot10-\dfrac{3000\cdot15^2}{50}=16500\left(N\right)\)