Từ mặt đất người ta ném một vật khối lượng 5kg lên cao theo phương thẳng đứng. Thời gian đạt độ cao cực đại là t1, thời gian trở lại mặt đất là t2. Biết t1=t22. Cho g = 10m/s2. Độ lớn lực cản không kh...

Đáp án DCác lực tác dụng lên vật : Trọng lực P→, lực cản của không khí Fc→Phương trình chuyển động của vật là: P→+Fc→=ma→ (1)Khi vật đi lên : t = t1, a = a1+ Chiếu (1) lên phương thẳng đứng, chiều dương hướng lên ta được:−p−Fc=ma1⇒a1=−g−Fcm (2)+ Gọi v0 là vận tốc của vật ban đầu, s là độ cao cực đại mà vật đạt được, ta có:v2−v02=2a1s⇒v0=2s(g+Fcm)v=v0+a1t1→t1=−v0a1=2sv0⇒t1=2s2s(g+Fcm)+ Khi vật đi xuống: t = t2, a = a2+ Chiếu (1) lên phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống ta được:P−Fc=ma2→a2=g−FCm(4)Thời gian vật trở lại mặt đất:t2=2sa2=2sg−FCmMà t1=t22⇒2s2s(g+Fcm)=122sg−FCm⇒4(g−FCm)=(g+Fcm)⇒FC=35mg=35.5.10=30NVậy độ lớn của lực cản không khí là: 30N

Câu hỏi:

01/06/2021 556

Từ mặt đất người ta ném một vật khối lượng 5kg lên cao theo phương thẳng đứng. Thời gian đạt độ cao cực đại là t₁, thời gian trở lại mặt đất là t₂. Biết $t_{1} = \frac{t_{2}}{2}$ . Cho g = 10m/s². Độ lớn lực cản không khí (xem như không đổi) có giá trị là:

A. 10N

B. 15N

C. 20N

D. 30N

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 10 câu Trắc nghiệm Ba định luật Niu-tơn có đáp án (Vận dụng cao) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án D

Các lực tác dụng lên vật : Trọng lực $\vec{P}$ , lực cản của không khí $\vec{F_{c}}$

Phương trình chuyển động của vật là: $\vec{P} + \vec{F_{c}} = m \vec{a}$ (1)

Khi vật đi lên : t = t₁, a = a₁

+ Chiếu (1) lên phương thẳng đứng, chiều dương hướng lên ta được:

$- p - F_{c} = m a_{1} \Rightarrow a_{1} = - g - \frac{F_{c}}{m} (2)$

+ Gọi v₀ là vận tốc của vật ban đầu, s là độ cao cực đại mà vật đạt được, ta có:

$\begin{array}{l} v^{2} - {v_{0}}^{2} = 2 a_{1} s \Rightarrow v_{0} = \sqrt{2 s (g + \frac{F_{c}}{m}}) \\ v = v_{0} + a_{1} t_{1} \to t_{1} = \frac{- v_{0}}{a_{1}} = \frac{2 s}{v_{0}} \\ \Rightarrow t_{1} = \frac{2 s}{\sqrt{2 s (g + \frac{F_{c}}{m}})} \end{array}$

+ Khi vật đi xuống: t = t₂, a = a₂

+ Chiếu (1) lên phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống ta được:

$P - F_{c} = m a_{2} \to a_{2} = g - \frac{F_{C}}{m} (4)$

Thời gian vật trở lại mặt đất:

$t_{2} = \sqrt{\frac{2 s}{a_{2}}} = \sqrt{\frac{2 s}{g - \frac{F_{C}}{m}}}$

Mà $t_{1} = \frac{t_{2}}{2} \Rightarrow \frac{2 s}{\sqrt{2 s (g + \frac{F_{c}}{m}})} = \frac{1}{2} \sqrt{\frac{2 s}{g - \frac{F_{C}}{m}}}$

$\begin{array}{l} \Rightarrow 4 (g - \frac{F_{C}}{m}) = (g + \frac{F_{c}}{m}) \\ \Rightarrow F_{C} = \frac{3}{5} m g = \frac{3}{5} .5.10 = 30 N \end{array}$

Vậy độ lớn của lực cản không khí là: 30N

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một xe máy đang chuyển động với tốc độ 36 km/h thì hãm phanh, xe máy chuyển động thẳng chậm dần đều và dừng lại sau khi đi được 25m. Thời gian để xe máy đi hết đoạn đường 4m cuối cùng trước khi dừng hẳn là:

A. 0,5s

B. 4s

C. 1s

D. 2s

Lời giải

Đáp án D

Đổi 36 km/h = 10 m/s

Ta có:

+ Gia tốc chuyển động của xe máy là:

$v^{2} - {v_{0}}^{2} = 2 a s \to a = \frac{v^{2} - {v_{0}}^{2}}{2 s} = \frac{- 10^{2}}{2.25} = - 2 m / s^{2}$

+ Mặt khác, ta xác định vận tốc của xe lúc bắt đầu đi quãng đường 4m cuối cùng trước khi dừng lại:

$v^{2} - v'^{2} = 2 a s \to - v'^{2} = 2 a s \to v' = \sqrt{2 a s} = \sqrt{2.4.2} = 4 m / s$

+ Ta có: v = v′+at

Thời gian đi hết 4m cuối cùng là: $t = \frac{v - v'}{a} = \frac{0 - 4}{- 2} = 2 s$

Câu 2

Một viên bi A có khối lượng 300g đamg chuyển động với vận tốc 3m/s thì va chạm vào viên bi B có khối lượng 600g đang đứng yên trên mặt bàn nhẵn, nằm ngang. Biết sau thời gian va chạm 0,2s, bi B chuyển động với vận tốc 0,5m/s cùng chiều chuyển động ban đầu của bi A. Bỏ qua mọi ma sát, tốc độ chuyển động của bi A ngay sau va chạm là:

A. 1m/s

B. 3m/s

C. 4m/s

D. 2m/s

Lời giải

Đáp án C

Ta xét chuyển động của viên bi B có vận tốc trước khi va chạm là v_B= 0 m/s, sau va chạm viên bi B có vận tốc v = 0,5m/s

Áp dụng biểu thức xác định gia tốc: $a = \frac{v_{2} - v_{1}}{Δ t} = \frac{0, 5}{0, 2} = 2, 5 m / s^{2}$

+ Theo định luật III Niu-tơn: ${\vec{F}}_{A B} = - {\vec{F}}_{B A}$

+ Theo định luật II, ta có: F = ma

$\to | F_{A B} | = | F_{B A} | \leftrightarrow m_{A} | a_{A} | = m_{B} a_{B} \to a_{A} = \frac{m_{B} | a_{B} |}{m_{A}} = \frac{0, 6.2, 5}{0, 3} = 5 m / s^{2}$