Bài 21.6, 21.7, 21.8, 21.9 trang 49 SBT Vật lí 10

21.6.

Một vật có khối lượng 1,0 kg đang nằm yên trên sàn nhà. Người ta kéo vật bằng một lực nằm ngang làm nó đi được 80 cm trong 2 s. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là 0,30. Lấy g = 9,8 m/s².

a) Tính lực kéo.

b) Sau quãng đường ấy, lực kéo phải bằng bao nhiêu để vật chuyển động thẳng đều ?

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức

\(S = \dfrac{{a{t^2}}}{2}\)

\(F = m.a\)

\({F_{ms}} = \mu .N = \mu mg\)

Lời giải chi tiết:

Hình 21.1G vẽ các lực tác dụng lên vật.

a.  \(a = \displaystyle{{2s} \over {{t^2}}} = {{2.0,8} \over 4} = 0,40(m/{s^2})\)

Áp dụng định luật II Niu-tơn ta có: \(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow F + \overrightarrow {{F_{ms}}} = m\overrightarrow a \) (1)

Chiếu (1) lên các trục tọa độ đã chọn ta được

Ox: F - µ_tN = ma

Oy: N – mg = 0

Suy ra F = m(a + µ_tg)  = 1,0(0,40 + 0,30.9,8) = 3,34 N.

b. F = F_ms = µ_tmg = 0,30.1,0.9,8 = 2,94 N. 

21.7.

 Một người kéo một cái hòm có khối lượng 32 kg trên nên nhà băng một sợi dây chếch 30° so với phương ngang. Lực kéo dây là 120 N. Hòm chuyển động thẳng với gia tốc 1,2 m/s². Tính hệ số ma sát trượt giữa hòm và nền nhà.

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức

\(S = \dfrac{{a{t^2}}}{2}\)

\(F = m.a\)

\({F_{ms}} = \mu .N = \mu mg\)

Lời giải chi tiết:

Hình 21.2G vẽ các lực tác dụng lên vật.

Phương trình chuyển động của vật theo các phương Ox, Oy có dạng :

Ox : Fcos30° - F_ms = ma (1)                                     

Oy : N + Fsin30° - mg = 0 (2)

F_ms = µ_tN (3)

Từ (1), (2) và (3) ta tìm được

N = mg - Fsin30°

Fcos30° - µ_t(mg - Fsin30°) = ma

Suy ra  \({\mu _t} =\displaystyle {{F\cos {{30}^0} - ma} \over {mg - F\sin {{30}^0}}} \\= \displaystyle{{120.0,866 - 32.1,2} \over {32.9,8 - 120.0,5}} = 0,256\)

21.8.

Một vật trượt từ trạng thái nghỉ xuống một mặt phẳng nghiêng với góc nghiêng α so với phương ngang.

a) Nếu bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng thì vật trượt được 2,45 m trong giây đầu tiên. Tính góc a. Lấy g = 9,8 m/s².

b) Nếu hộ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,27 thì trong giây đầu tiên vật trượt được một đoạn đường bằng bao nhiêu ?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức \(S = \dfrac{{g{t^2}}}{2};{F_{ms}} = \mu N\)

Lời giải chi tiết:

a. Hình 21.3Ga

Phương trình chuyển động của vật trên các trục Ox, Oy là

Ox: Psina = ma                              (1)

Oy : N - Pcosa = 0                         (2)

Mặt khác, theo bài ra : \(a = \displaystyle{{2s} \over {{t^2}}}\)   (3)

Từ (1), (2) và (3) suy ra \(\sin \alpha = \displaystyle{a \over g} = {{2s} \over {g{t^2}}} = {{2.2,45} \over {9,8.1}} = 0,5\)

=> α = 30⁰.

b. Hình 21.3Gb

mgsina - µ_tN = ma   (4)

N - mgcosa = 0         (5)

\(s = {1 \over 2}a{t^2}\)                  (6)

Từ (4) và (5) => a = g(sina + µ_tcosa) = 9,8(0,5 - 0,27.0,866) = 2,606 ≈ 2,6 m/s²

Từ (6) : s = ½.2,6.1 = 1,3 m.

21.9.

Hai người kéo một chiếc thuyền dọc theo một con kênh. Mỗi người kéo bằng một lực F₁ = F₂ = 600 N theo hướng làm với hướng chuyển động của thuyền một góc 30°(H.21.2). Thuyền chuyển động với vận tốc không đổi. Hãy tìm lực cản F₃ của nước tác dụng vào thuyền.

Phương pháp giải:

- Áp dụng định luật II Niuton: F = ma

- Áp dụng qui tắc tổng hợp lực

Lời giải chi tiết:

Xem hình 21.4G.

F₁₂ = 2F₁cos30⁰

F₃ = F₁₂

Loigiaihay.com