Bài tập Chuyển động của hệ vật Vật lí lớp 10 - Vũ Đình Hoàng

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

1

Họ và tên:…………………………………Trường:THPT……………………… ………… I.Phương pháp Bài toán : Xác định lực tác dụng và các đại lượng động học của chuyển động Xác định lực bằng các đại lượng động học và ngược lại - Nhận ra các lực tác dụng lên vật - Viết phương trình định luật II Newton - a m F . = Σ (*) Chiếu (*) lên hướng chuyển động.Thực hiện tính toán

Áp dụng :

  



  





∆ − =

= −

+ =

+ =

= Σ

t v v a

as v v

at t v s

v at v

a m F

0

2 0 2

2 0

0

2 2 1

.

BÀI TOÁN 1: HỆ NHIỀU VẬT : BÀI 1 :Một xe tải kéo một ô tô bằng dây cáp. Từ trạng thái đứng yên sau 100s ô tô đạt vận tốc V = 36km/h. Khối lượng ô tô là m = 1000 kg. Lực ma sát bằng 0,01 trọng lực ô tô. Tính lực kéo của xe tải trong thời gian trên. Bài giải:

Chọn hướng và chiều như hình vẽ Ta có gia tốc của xe là:

) s / m (1,0 100 0 10 t V V a 2 0 = − = − = Theo định luật II Newtơn :

→ → → = + a m f F ms F  fms = ma F = fms + ma = 0,01P + ma = 0,01(1000.10 + 1000.0,1) = 200 N

CHUYỂN ĐỘNG CỦA HỆ VẬT

ThuVienDeThi.com

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

2

B2: :Hai vật A và B có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang và được nối với nhau bằng dây không dẫn, khối lượng không đáng kể. Khối lượng 2 vật là mA = 2kg, mB = 1kg, ta tác dụng vào vật A một lực F = 9N theo phương song song với mặt bàn. Hệ số ma sát giữa hai vật với mặt bàn là m = 0,2. Lấy g =

10m/s2. Hãy tính gia tốc chuyển động. Bài giải:

Đối với vật A ta có:

→ → → → → → = + + + + 1 1 ms 1 1 1 1 a m F T F N P Chiếu xuống Ox ta có: F  T1  F1ms = m1a1 Chiếu xuống Oy ta được: m1g + N1 = 0 Với F1ms = kN1 = km1g

 F  T1  k m1g = m1a1 (1) * Đối với vật B:

→ → → → → → = + + + + 2 2 ms 2 2 2 2 a m F T F N P Chiếu xuống Ox ta có: T2  F2ms = m2a2 Chiếu xuống Oy ta được: m2g + N2 = 0 Với F2ms = k N2 = k m2g

 T2  k m2g = m2a2 (2)

 Vì T1 = T2 = T và a1 = a2 = a nên: F - T  k m1g = m1a (3) T  k m2g = m2a (4) Cộng (3) và (4) ta được F  k(m1 + m2)g = (m1+ m2)a

2

2 1

2 1 s / m 1 1 2 10 ). 1 2 ( 2,0 9 m m g ). m m ( F a = + + − = + + µ − = ⇒ B3: :Hai vật cùng khối lượng m = 1kg được nối với nhau bằng sợi dây không dẫn và khối lượng

không đáng kể. Một trong 2 vật chịu tác động của lực kéo

→ F hợp với phương ngang góc a = 300 . Hai

vật có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang góc a = 300 Hệ số ma sát giữa vật và bàn là 0,268. Biết rằng dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 10 N. Tính lực kéo lớn nhất để dây không đứt. Lấy 3 = 1,732.

Bài giải:

ThuVienDeThi.com

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

3

Vật 1 có :

→ → → → → → = + + + + 1 1 ms 1 1 1 1 a m F T F N P Chiếu xuống Ox ta có: F.cos 300  T1  F1ms = m1a1

Chiếu xuống Oy : Fsin 300  P1 + N1 = 0

Và F1ms = k N1 = k(mg  Fsin 300)

 F.cos 300  T1k(mg  Fsin 300) = m1a1 (1) Vật 2:

→ → → → → → = + + + + 2 2 ms 2 2 2 2 a m F T F N P Chiếu xuống Ox ta có: T  F2ms = m2a2 Chiếu xuống Oy : P2 + N2 = 0 Mà F2ms = k N2 = km2g  T2  k m2g = m2a2 Hơn nữa vì m1 = m2 = m; T1 = T2 = T ; a1 = a2 = a

 F.cos 300  T  k(mg  Fsin 300) = ma (3)  T  kmg = ma (4) Từ (3) và (4)

· m

0 0 t 2 ) 30 sin 30 (cos T T ≤ µ + = ⇒

20

2 1 268 ,0 2

3

10 .2

30 sin 30 cos

T 2 F 0 0 · m =

+

= µ + ≤

Vậy Fmax = 20 N BÀI TOÁN 2: HỆ VẬT CÓ RÒNG RỌC Bài 1: Hai vật A và B có khối lượng lần lượt là mA = 600g, mB = 400g được nối với nhau bằng sợi dây nhẹ không dãn và vắt qua ròng rọc cố định như hình vẽ. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc và lực ma sát

giữa dây với ròng rọc. Lấy g = 10m/s2. Tính gia tốc chuyển động của mối vật.

ThuVienDeThi.com