Một người kéo đều một vật khối lượng theo phương thẳng đứng lên độ cao so với vị trí bạn đầu. Gia tốc rơi tự do. Công của người ấy là bao nhiu?
Câu 1: Người công nhân đưa một vật có khối lượng 20kg lên cao theo phương thẳng đứng bằng ròng rọc động, người công nhân phải kéo đầu dây đi một đoạn là 4m. Bỏ qua ma sát. Lực kéo, độ cao đưa vật lên và công nâng vật lên là bao nhiêu?
CÁC BN ƠI LM ƠN GIÚP MK VS ĐỂ MK LM ĐỀ CƯƠNG
Trọng lượng vật:
\(P=10m=20.10=200\left(N\right)\)
Nếu dùng ròng rọc thì sẽ được lợi 2 lần về lực vè thiệt 2 lần về đường đi nên:
Lực kéo dây là :
\(F=\dfrac{P}{2}=\dfrac{200}{2}=100\left(N\right)\)
Độ cao đưa vật đi lên
\(h=2s=2.4=8\left(m\right)\)
Công nâng vật là
\(A=F.s=100.4=400\left(J\right)\)
Lò xo nhẹ có độ cứng k, một đầu treo vào điểm cố định, đầu còn lại gắn với quả nặng có khối lượng m. Người ta kích thích cho quả nặng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng xung quanh vị trí cân bằng của nó với chu kì T. Xét trong một chu kì dao động thì thời gian độ lớn gia tốc của quả nặng nhỏ hơn gia tốc rơi tự do g tại nơi treo con lắc là T 3 . Gọi ∆ l 0 là độ dãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng. Biên độ dao động của quả nặng là
A . 2 ∆ l 0
B . 3 ∆ l 0
C . ∆ l 0 2
D . 2 ∆ l 0
Người thợ xây đưa bao xi măng có khối lượng 50kg lên cao theo phương thẳng đứng bằng ròng rọc động, người ta phải kéo đầu dây đi một đoạn là 24m. Bỏ qua ma sát
a) Tính lực kéo và độ cao đưa vật lên.
b) Tính công nâng vật.
Vì ròng rọc động được lợi hai lần về lực nên lực kéo là: \(F=\dfrac{P}{2}=\dfrac{50\cdot10}{2}=250\left(N\right)\)
Vì ròng rọc động thiệt hai lần về đường đi nên độ cao là: \(h=\dfrac{s}{2}=\dfrac{24}{2}=12m\)
Công nâng vật:
\(A=Fs=250\cdot12=3000\left(J\right)\)
Tóm tắt:
\(m=50kg\)
\(\Rightarrow P=10m=500N\)
\(s=24m\)
=======
a. \(F=?N\)
\(h=?m\)
b. \(A=?J\)
a. Do sử dụng ròng rọc động nên có lợi hai lần về lực và sẽ bị thiệt hai lần về quãng đường đi nên ta có:
\(F=\dfrac{P}{2}=\dfrac{500}{2}=250N\)
\(h=\dfrac{s}{2}=\dfrac{24}{2}=12m\)
b. Công nâng vật lên:
\(A=F.s=250.24=6000J\)
Một vật nhỏ khối lượng m rơi tự do không vận tốc đầu từ điểm A có độ cao h=9cm so với mặt đất. Kh chạm đất tại O, vật đó nảy lên theo phương thẳng đứng với vận tốc bằng 2/3 vận tốc lúc chạm đất và đi lên đến B. Chiều cao OB mà vật đó đạt được là:
Hai vật A và B có cùng khối lượng 1 kg và có kích thước nhỏ được nối với nhau bằng sợi dây mảnh nhẹ dài 10 cm, hai vật được treo vào lò xo có độ cứng k=100N/m tại nơi có gia tốc trọng trường g=10m /s2. Lấy π 2 = 10 . Khi hệ vật và lò xo đang ở vị trí cân bằng đủ cao so với mặt đất, người ta đốt sợi dây nối hai vật và vật B sẽ rơi tự do còn vật A sẽ dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lần đầu tiên vật A lên đến vị trí cao nhất thì khoảng cách giữa hai vật là:
A. 80cm
B. 20cm
C. 70cm
D. 50cm
Đáp án A
Ban đầu tại vị trí cân bằng hai vật cách nhau một khoảng 10 cm và lò xo giàn một đoạn: 2 ∆ l 0 = 2 m g k = 20 c m
Sau khi đốt sợi dây, vật A sẽ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới, vị trí này cách vị trí cân bằng cũ một đoạn A = ∆ l 0 = 10 c m
Chu kỳ của dao động T là: T = 2 π m k = π 5 s
Lần đầu tiên vật A đến vị trí cao nhất ứng với thời gian chuyển động của A từ vị trí biên dưới lên đến vị trí biên trên là t = T 2 = π 10 s
Ứng với khoảng thời gian này vật B rơi tự do được quãng đường x B = 1 2 g t 2 = 50 c m
Vậy khoảng cách giữa hai vật khi đó là: L = 50 + 20 + 10 = 80 c m
Từ độ cao 15m so với mặt đất, một người ném một vật có khối lượng 1kg thẳng đứng lên trên với vận tốc ban đầu là 10m/s. Bỏ qua ma sát không khí. Lấy g = 10 ( m / s 2 )
a. Chứng tỏ rằng vận tốc của vật không phụ thuộc vào khối lượng của nó.
b. Xác định độ cao cực đại mà vật có thể lên được ?
c. Xác định vận tốc của vật khi động năng gấp ba lần thế năng, vị trí vật khi đó ?
d. Khi rơi đến mặt đất do đất mềm nên vật đi sâu xuống đất một đoạn là 8cm. Xác định độ lớn của lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật ?
a. Chọn mốc thế năng tại mặt đất
Theo định luật bảo toàn cơ năng ta có
Vậy vận tốc của vật tại vị trí bất kỳ không phụ thuộc vào khối lượng của nó.
b. Gọi B là độ cao cực đại mà vật có thể lên tới. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W B ⇒ 1 2 m v A 2 + m g z A = m g z B ⇒ 1 2 .10 2 + 10.15 = 10. z B ⇒ z B = 20 ( m )
c. Gọi C là vị trí W d = 3 W t . Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W C ⇒ 1 2 m v A 2 + m g z A = W dD + W t = 4 3 W dD ⇒ 1 2 m v A 2 + m g z A = 4 3 . 1 2 m v C 2 ⇒ 1 2 .10 2 + 10.15 = 4 6 v C 2 ⇒ v C = 10 3 ( m / s )
Mà W d = 3 W t ⇒ 1 2 m v 2 = 3 m g z ⇒ z = v 2 6 g = ( 10 3 ) 2 6.10 = 5 ( m )
d.Theo định luật bảo toàn năng lượng
1 2 m v M D 2 = − m g s + A C ⇒ 1 2 m v M D 2 = − m g s + F C . s ⇒ F C = m v M D 2 2 s + m g
Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W M D ⇒ 1 2 m v A 2 + m g z A = 1 2 m v M D 2 ⇒ v M D = v A 2 + 2 g z A ⇒ v M D = 10 2 + 2.10.15 = 20 ( m / s )
Vậy lực cản của đất
F C = 1.20 2 2.0 , 8 + 1.10 = 260 ( N )
Bài tập 1: Một người công nhân dùng mặt phẳng nghiêng dài 3m để kéo một vật lên cao 1,2m, với lực kéo người công nhân bỏ ra để thực hiện kéo vật là 500N, với lực cản trong quá trình kéo vật c độ lớn là 100N. Tính:
a/ Công có ích để của người đ để kéo vật?
b/ Khối lượng của vật?
c/ Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng?
Bài tập 2: Một người công nhân dùng ròng rọc động để kéo một thùng hàng c khối lượng 0kg đi lên theo phương thẳng đứng với độ cao là 4m. Do cùng có các lực cản khi vận hành ròng rọc nên lực kéo thực tế của người công nhân vào đầu dây tự do của ròng rọc là 450N.
a) Hãy tính hiệu suất của ròng rọc động?
b) Tính lực cản đã có trong quá trình kéo thùng hàng?
Hai vật A và B có cùng khối lượng 1 kg và có kích thước nhỏ được nối với nhau bởi sợi dây mảnh nhẹ dài 10 cm, hai vật được treo vào lò xo có độ cứng k = 100 N/m tại nơi có gia tốc trọng trường m / s 2 . Lấy π 2 = 10 . Khi hệ vật và lò xo đang ở vị trí cân bằng đủ cao so với mặt đất, người ta đốt sợi dây nối hai vật và vật B sẽ rơi tự do còn vật A sẽ dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lần đầu tiên vật A lên đến vị trí cao nhất thì khoảng cách giữa hai vật bằng:
A. 80 cm
B. 20 cm
C. 70 cm
D. 50 cm
Đáp án A
Hướng dẫn:
Tại vị trí cân bằng O ban đầu lò xo giãn một đoạn Δ l 0 = 2 m g k = 2.1.10 100 = 20 cm.
+ Dây nối bị đứt, vật A sẽ dao động quanh vị trí cân bằng mới O′ nằm trên vị trí cân bằng cũ O một đoạn O ' O = m g k = 1.10 100 = 10 cm.
Tần số góc của dao động ω = k m = 100 1 = 10 rad/s → T = 0,2π s.
→ Tại thời điểm dây bị đứt, vật A có x′ = 10 cm, v′ = 0 → A sẽ dao động với biên độ A = 10 cm.
+ Lần đầu A đạt đến vị trí cao nhất kể từ dây bị đứt ứng với chuyển động của A từ biên dưới đến biên trên → khoảng thời gian tương ứng Δt = 0,5T = 0,1π s.
→ Khoảng cách giữa hai vật:
Δ x = 2 A + l 0 + 1 2 g Δ t 2 = 20 + 10 + 1 2 10 0 , 1 π 2 = 80 cm.
Một cái đĩa khối lượng M = 900g đặt trên lò xo thẳng đứng có độ cứng k = 25N/m. Vật nhỏ m = 100g rơi không vận tốc ban đầu từ độ cao 20cm (so với đĩa) xuống rồi dính vào đĩa, sau va chạm hệ hai vật cùng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng. Cho g = 10m/ s 2 . Chọn Ox thẳng đứng hướng lên,gốc tọa độ O trùng với vị trí cân bằng của M trước va chạm, gốc thời gian ngay sau va chạm. Phương trình dao động của hệ là:
A. x = 4 2 cos 5 t - π 4 cm
B. x = 4 2 cos 5 t + π 4 cm
C. x = 4 2 cos 5 t + π 4 - 4 cm
D. x = 4 2 cos 5 t - 3 π 4 - 4 cm
Đáp án C
Vận tốc của vật m ngay khi va chạm vào đĩa M:
Vận tốc của hệ hai vật sau khi va chạm
= 0,2m/s
Sau khi va chạm hệ hai vật sẽ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới, vị trí này cách vị trí cân bằng cũ một đoạn
→ Biên độ dao động của vật là
= 4 2 cm
→ Phương trình dao động của vật sẽ là
x = 4 2 cos 5 t + π 4 - 4 cm