Một quả cầu nặng m = 100 g được treo ở đầu một sợi dây nhẹ, không co dãn, dài l = 1 m (đầu kia của dây cố định). Truyền cho quả cầu ở vị trí cân bằng một vận tốc đầu \({v_0}\) theo phương ngang. Khi dây treo nghiêng góc \[\alpha {\rm{ }} = {30^0}\;\]so với phương thẳng đứng thì gia tốc của quả cầu có phương ngang. Cho \[g{\rm{ }} = {\rm{ }}10{\rm{ }}m/{s^2}\], bỏ qua mọi ma sát.
a) Tìm vận tốc \[{v_0}\].
b) Tính lực căng dây và vận tốc của vật tại vị trí có góc lệch \[\alpha = {40^0}\].
Câu hỏi trong đề: 2020 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2023 có đáp án !!
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
a. Khi dây treo nghiêng góc \[\alpha = {30^{0\;}}\]so với phương thẳng đứng, vật M chịu tác dụng của các lực như hình vẽ. Do gia tốc có phương ngang nên \[T{\rm{ }}.{\rm{ }}cos{\rm{ }}{30^0}\; = {\rm{ }}m.g\;\](1)
Mặt khác, xét theo phương hướng tâm MO ta có:
\[T - mg.cos{30^0} = \frac{{m{v^2}}}{\ell }\](2) (Với v là vận tốc của vật tại M)
Từ (1) và (2) suy ra: \[{v^2} = \frac{{g\ell }}{{2\sqrt 3 }}\](3)
Áp dụng ĐLBT cơ năng cho hệ khi vật ở vị trí M và khi vật ở vị trí cân bằng ta được:
\[v_0^2 = {v^2} + 2g\ell (1 - cos{30^0}) = \frac{{12 - 5\sqrt 3 }}{6}g\ell \]\[ \Rightarrow {v_0} = 2,36m/s\]
b. Áp dụng ĐLBT cơ năng cho hệ khi vật ở vị trí \[\alpha = {40^0}\]và khi vật ở vị trí cân bằng ta được:
\[v_0^2 = {v^2} + 2g\ell (1 - cos{40^0})\]\[ \Rightarrow v = \sqrt {v20 - 2g\ell (1 - cos{{40}^0})} \approx 0,94m/s\]
Xét theo phương sợi dây ta có:
\[T{\rm{ }} = {\rm{ }}m.g.cos{40^0}\; + \frac{{m{v^2}}}{\ell } = 0,1.10.c{\rm{os 4}}{{\rm{0}}^0} + \frac{{0,1.0,{{94}^2}}}{1} = 0,86{\mkern 1mu} N\]
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Đèn 1: \[{R_1} = 1,5{\rm{\Omega }}\] và \[{I_1} = 2A\]
Đèn 2: \[{R_2} = 3{\rm{\Omega }}\] và \[{I_2} = 1A\]
a) \[{R_{AC}} = \frac{{(1,5 + 0,5)3}}{{1,5 + 0,5 + 3}} = 1,2\Omega \]
\[{R_m} = 1,2 + 5,5 + 0,5 = 7,2\Omega \]
\[ \Rightarrow {I_m} = \frac{{18}}{{7,2}} = 2,5A\]
\[ \Rightarrow {I_1} = 1,5A\] \[ \Rightarrow \]Đèn 1 tối hơn mức bình thường.
\[ \Rightarrow {I_2} = 1A\] \[ \Rightarrow \]Đèn 2 sáng dùng định mức.
b) Để đèn 1 sáng bình thường.
Gọi \[{R_{MC}} = x\]
\[{U_{AC}} = 3 + 2x\]
\[{I_m} = 2 + \frac{{3 + 2x}}{3}\]
\[ \Rightarrow \left( {{R_0} - x + 0,5} \right)\left( {2 + \frac{{3 + 2x}}{3}} \right) + 3 + 2x = 18\]
\[ \Rightarrow {R_0} = \frac{{3(15 - 2x)}}{{9 + 2x}} + x - 0,5\]
Ta tìm cực trị biểu thức này.
\[{R_0}\min \Leftrightarrow x = 1,5\Omega \]\[ \Rightarrow {R_0}\min = 2,33\Omega \]
Lời giải
a) Lấy điểm S, M. Vẽ 2 gương \({G_1}\) và \({G_2}\) vuông góc với nhau.
Xác định ảnh S’ của S qua \({G_1}\)
Xác định ảnh M’ của M qua \({G_2}\)
Nối S’ với M’, S’M’ cắt \({G_1}\) tại I, cắt \({G_2}\) tại K
Nối S với I, K với m ta được đường trường tia sáng: SIKM
→ M phải nằm trong một khoảng vị trí mới giải được
b) \({G_1} \bot {G_2} \equiv O\)
Ta có:
\(\widehat {SIK} = {180^o} - 2.\widehat {KIO}\)
\(\widehat {HKI} = {180^o} - 2.\widehat {IKO}\)
\( \Rightarrow \widehat {SIK} + \widehat {MKI} = {360^o} - 2.\left( {\widehat {KIO} + \widehat {IKO}} \right)\)\( = {360^o} - {2.90^o} = {180^o}\)
\( \Rightarrow SI\parallel KM\)( Tổng 2 góc trong cùng phía bằng \({180^o}\))
Vậy tia tới gương \({G_1}\) song song với tia phản xạ qua gương \({G_2}\)
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập