Đề bài

Hai xe A (m_A) và B (m_B) đang chuyển động với cùng một vận tốc thì tắt máy và cùng chịu tác dụng của một lực hãm F như nhau. Sau khi bị hãm, xe A còn đi thêm được một đoạn s_A, xe B đi thêm một đoạn là s_B < s_A. Điều nào sau đây là đúng khi so sánh khối lượng của hai xe?

• A. m_A > m_B
• B. m_A < m_B
• C. m_A = m_B
• D. Chưa đủ điều kiện để kết luận

Phương pháp giải

+ Vận dụng biểu thức định luật II Niutơn: \(F = ma\)

+ Vận dụng biểu thức: \({v^2} - v_0^2 = 2{\rm{as}}\)

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Chọn chiều dương trùng chiều chuyển động của xe

Lực hãm xe có độ lớn \(F\)

+ Theo định luật II Niutơn, ta có gia tốc của các xe:

\({a_A} = \dfrac{{ - F}}{{{m_A}}};{a_B} = \dfrac{{ - F}}{{{m_B}}}\) (1)

(do các xe chuyển động chậm dần đều, lực hãm có chiều ngược chiều chuyển động)

+ Ta có: \({v^2} - v_0^2 = 2{\rm{as}}\)

=> Quãng đường xe A và xe B đi được thêm là:

\({s_A} =  - \dfrac{{v_0^2}}{{2{a_A}}};{s_B} =  - \dfrac{{v_0^2}}{{2{a_B}}}\) (2)

Theo đầu bài, ta có:

\(\begin{array}{*{20}{l}}{{s_B} < {s_A} \leftrightarrow  - \dfrac{{v_0^2}}{{2{a_B}}} <  - \dfrac{{v_0^2}}{{2{a_A}}}}\\{ \leftrightarrow \dfrac{{v_0^2}}{{2{a_B}}} > \dfrac{{v_0^2}}{{2{a_A}}} \to {a_A} > {a_B}}\end{array}\)

Kết hợp với (1), ta được:

\(\begin{array}{l} \to \dfrac{{ - F}}{{{m_A}}} > \dfrac{{ - F}}{{{m_B}}}\\ \leftrightarrow \dfrac{1}{{{m_A}}} < \dfrac{1}{{{m_B}}}\\ \to {m_B} < {m_A}\end{array}\)

Đáp án : A