Một vật có khối lượng 100g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 8m/s từ độ cao 4m so với mặt đất. Lấy g = 10 ( m / s 2 )
a. Xác định cơ năng của vật khi vật chuyển động?
b. Tìm độ cao cực đại mà bi đạt được?.
c. Vận tốc của vật khi chạm đất?
d. Tìm vị trí vật để có thế năng bằng động năng?
e. Xác định vận tốc của vật khi W d = 2 W t ?
f. Xác định vận tốc của vật khi vật ở độ cao 6m?
g.Tìm vị trí để vận tốc của vật là 3m/s?
h. Nếu có lực cản 5N tác dụng thì độ cao cực đại mà vật lên được là bao nhiêu?
Chọn mốc thế năng tại mặt đất
a. Cơ năng của vật tại vị trí ném. Gọi A là vị trí ném
v A = 8 ( m / s ) ; z A = 4 ( m )
W A = 1 2 m v A 2 + m g z A = 1 2 .0 , 1.8 2 + 0 , 1.10.4 = 7 , 2 ( J )
b. B là độ cao cực đại v B = 0 ( m / s )
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
W A = W B ⇒ 7 , 2 = m g z B ⇒ z B = 7 , 2 0 , 1.10 = 7 , 2 ( m )
c. Gọi C là mặt đất z C = 0 ( m )
Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W C ⇒ 7 , 2 = 1 2 m v C 2 ⇒ v C = 7 , 2.2 m = 7 , 2.2 0 , 1 = 12 ( m / s )
d. Gọi D là vị trí để vật có động năng bằng thế năng
W A = W D ⇒ W A = W d + W t = 2 W t ⇒ 7 , 2 = 2 m g z D ⇒ z D = 7 , 2 2 m g = 7 , 2 2.0 , 1.10 = 3 , 6 ( m )
e. Gọi E là vị trí để W d = 2 W t
Theo định luật bảo toàn năng lượng
W A = W E ⇒ W A = W d + W t = 3 2 W d ⇒ 7 , 2 = 3 2 . 1 2 m v E 2 ⇒ v E = 7 , 2.4 3. m = 28 , 8 3.0 , 1 = 4 6 ( m / s )
f. Gọi F là vị trí của vật khi vật ở độ cao 6m
Theo định luật bảo toàn năng lượng
W A = W F ⇒ W A = W d + W t = 1 2 m v F 2 + m g z F ⇒ 7 , 2 = 1 2. .0 , 1. v F 2 + 0 , 1.10.6 ⇒ v F = 2 6 ( m / s )
g.Gọi G là vị trí để vận tốc của vật là 3m/s
Theo định luật bảo toàn năng lượng
W A = W G ⇒ W A = W d + W t = 1 2 m v G 2 + m g z G ⇒ 7 , 2 = 1 2 .0 , 1.3 2 + 0 , 1.10. z G ⇒ z G = 6 , 75 ( m )
h. Gọi H là vị trí mà vật có thể lên được khi vật chịu một lực cản F = 5N Theo định lý động năng A = W d H − W d A
⇒ − F . s = 0 − 1 2 m v A 2 ⇒ s = m v A 2 F = 0 , 1.8 2 5 = 1 , 28 ( m )
Vậy độ cao của vị trí H so với mặt đất là 4+1,28 =5,28m
a. Trọng lượng của vật là
\(P=mg=0.5.10=5\) (N)
b. Gia tốc của vật là
\(a=\dfrac{\Delta v}{\Delta t}=\dfrac{4}{5}=0,8\) (m/s2)
Một vật m = 30 kg dưới tác dụng của lực kéo F theo phương ngang thì bắt đầu chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang với gia tốc 1,5 m/s 2 . Bỏ qua lực cản của môi trường và lực ma sát. a. Tính lực kéo tác dụng lên vật b. Xác định quãng đường vật chuyển động được trong 30s. c. Xác định quãng đường vật đi được trong giây thứ 5 kể từ lúc bắt đầu chuyển động.
a. Lực kéo tác dụng lên vật là: \(F=ma=30.1,5=45N\)
b. Quãng đường vật đi được trong 30s là: \(x=\dfrac{1}{2}at^2=\dfrac{1}{2}.1,5.30^2=675m\)
c. Quãng đường vật đi được trong giây thứ 5 kể từ lúc chuyển động là:
\(x=\dfrac{1}{2}at^2_5-\dfrac{1}{2}at^2_4=\dfrac{1}{2}.1,5.\left(5^2-4^2\right)=6,75m\)
Một vật khối lượng m = 5kg đang đứng yên và bắt đầu chuyển động dưới tác dụng của lực kéo biến đổi theo thời gian (lực này có phương ngang), lực ma sát giữa vật và sàn (không đổi 15N). Vật chuyển động thẳng nhanh dần đều sau 2,5s đạt vận tốc 5 m/s, sau đó vật chuyển động thẳng chậm dần đều được 5s thì dừng hẳn. Cho g=10m/s^2
a) Tính gia tốc và lực kéo tác dụng vào vật trong từng giai đoạn.
b) Tính tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian từ t1 = 1s đến t2 = 4s
một vật có khối lượng 3kg đang đứng yên trên sàn nhà thì chịu tác dụng của lực kéo F không đổi theo phương nằm ngang. Vật bắt đầu chuyển động nhanh dần đều, sau khi đi được 112,5m vật đạt vận tốc 54km/h. Biết lực kéo có độ lớn 12N. Lấy g=10m/s^2 a. tính gia tốc của vật b. tính độ lớn lực ma sát và hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn
a)\(v=54km/h=15m/s\)
Gia tốc của vật: \(v^2-v_0^2=2aS\)
\(\Rightarrow a=\dfrac{v^2-v_0^2}{2S}=\dfrac{15^2-0^2}{2\cdot112,5}=1m/s^2\)
b)Theo định luật ll Niuton: \(\overrightarrow{F}+\overrightarrow{F_{ms}}=m.\overrightarrow{a}\)
\(\Rightarrow F-F_{ms}=m.a\Rightarrow F_{ms}=F-m.a=12-3\cdot1=9N\)
Hệ số ma sát: \(F_{ms}=\mu mg\)
\(\Rightarrow\mu=\dfrac{F_{ms}}{m\cdot g}=\dfrac{9}{3\cdot10}=0,3\)
Ở thời điểm t0 = 0 một vật có khối lượng 1500g bắt đầu chuyển động không ma sát dưới tác dụng của lực có độ lớn F cùng phương chiều với chiều chuyển động của vật. Sau thời gian 5s, vận tốc đạt 4m/s. Công suất tức thời của lực F ở thời điểm t = 4 giây bằng
A. 3,20 W
B. 6,40 W
C. 3,84W
D. 4,80 W
Một vật có khối lượng 900g được đặt trên một đỉnh dốc dài 75cm và cao 45cm. Cho trượt không vật tốc ban đầu từ đỉnh dốc. Lấy g = 10 ( m / s 2 )
1. Sử dụng định luật bảo toàn cơ năng tìm:
a. Xác định vận tốc của vật ở cuối chân dốc ?
b. Xác định vị trí để W d = 2 W t và vận tốc của vật khi đó. Tính thế năng cua vật ?
2. Sử dụng định lý động năng tìm:
a. Xác định vận tốc của vật của vật tại vị trí cách chân dốc 27cm.
b. Xác định quãng đường của vật khi vật đạt được vận tốc 1,2 m/s
1. Goi A là đỉnh dốc, B là chân dốc
Chọn mốc thế năng nằm tại chân dốc
a. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W B ⇒ m g z A = 1 2 m v B 2 ⇒ v B = 2 g z A = 2.10.0.45 = 3 ( m / s )
b. Gọi C là vị trí W d = 2 W t . Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W C ⇒ m g z A = W d C + W t C = 3 W t C = 3 m g z C ⇒ z C = z A 3 = 0 , 45 3 = 0 , 15 ( m )
Theo bài ra
W d = 2 W t ⇒ 1 2 m v C 2 = 2 m g z C ⇒ v C = 4. g z C = 4.10.0 , 15 = 6 ( m / s )
Thế năng của vật tại C
W t C = m g z C = 0 , 9.10.0 , 15 = 1 , 35 ( J )
2. a. Quãng dường chuyển động của vật
s = 75 − 27 = 48 ( c m ) = 0 , 48 ( m )
Theo định lý động năng ta có
A = W d 2 − W d 1 ⇒ P x . s = 1 2 m v 2 2 ⇒ m g . sin α = 1 2 m v 2 2 ⇒ v 2 = 2 g . sin α . s
Mà sin α = 45 75 => v 2 = 2.10. 45 75 .0 , 48 = 2 , 4 ( m / s )
b. Theo định lý động năng
A / = W d 3 − W d 1 ⇒ P x s / = 1 2 m v 3 2 ⇒ P sin α . s / = 1 2 m v 3 2 ⇒ g . sin α . s / = 1 2 v 3 2 ⇒ s / = v 3 2 2. g . sin α = 1 , 2 2.10. 45 75 = 0 , 1 ( m )
Vậy vật đi được quãng đường 10cm
Một vật có khối lượng m = 10 kg, chịu tác dụng của 1 lực kéo và 1 lực ma sát có hệ số ma sát 0,2. Lấyg = 10 m/s 2 . Biết vật chuyển động nhanh dần trên mặt ngang không vận tốc đầu, sau khi đi được 100m vật đạtvận tốc 10 m/s. Xác định lực kéo tác dụng lên vật trong hai trường hợp:a) Lực kéo có phương song song với mặt ngang.b) Lực kéo hợp với phương ngang 1 góc 30 0 .
Vật đứng yên bắt đầu chuyển động nhanh dần đều, biết sau khi được 1m thì vận tốc của vật là 100cm/s. Xác định độ lớn của lực tác dụng vào vật cho biết khối lượng của vật là 100kg?
A. F = 25N
B. F = 40N
C. F = 50N
D. F = 65N
Đáp án C
Áp dụng công thức độc lập thời gian ta có