Với lời giải SBT Vật Lí 10 trang 36 chi tiết trong Chủ đề 3: Năng lượng sách Cánh diều giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật Lí 10. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Vật Lí lớp 10 Chủ đề 3: Năng lượng

Bài 3.5 trang 36 SBT Vật lí 10: Một ô tô có khối lượng m = 1,30.10³ kg di chuyển trên đoạn đường ABCD có dạng như hình 3.1, trong đó BC là đoạn đường nằm ngang ở độ cao

h = 50,0 m so với mặt phẳng nằm ngang chứa AD. Biết rằng BC = 20 km, gia tốc rơi tự do g = 9,80 m/s², độ dài các cung cong nối các đoạn đường thẳng với nhau rất nhỏ so với chiều dài của các đoạn thẳng đó, hãy tính công của trọng lực trên các đoạn đường AB, BC, CD.

Lời giải

Công của trọng lực trên các đoạn đường AB, BC và CD

$$\begin{gathered} A_{AB}=-mgh \\ =-1,{3.10}^3.9,8.50=-637kJ \end{gathered}$$

$A_{BC}=0$

$$\begin{gathered} A_{CD}=mgh \\ =1,{3.10}^3.9,8.50=637kJ \end{gathered}$$

Bài 3.6 trang 36 SBT Vật lí 10: Một chiếc xe khối lượng m = 10,0 tấn, chuyển động trên mặt đường nằm ngang với vận tốc không đổi v = 40,0 km/h. Biết gia tốc rơi tự do là

g = 9,80 m/s².

a. Tính lực mà mặt đường tác dụng lên xe.

b. Tính công của lực mà mặt đường tác dụng lên xe.

Lời giải

a. Vì xe chuyển động với vận tốc không đổi nên lực mà mặt đường tác dụng lên xe cân bằng với trọng lượng của xe, có chiều hướng thẳng đứng lên trên và độ lớn bằng:

F = mg = 10000 . 9,8 = 98 kN

b. Vì lực mà mặt đường tác dụng lên xe vuông góc với phương chuyển động của xe nên công của lực mà mặt đường tác dụng lên xe: A = 0

Bài 3.7 trang 36 SBT Vật lí 10: Trong giai đoạn gần tiếp đất, một giọt nước mưa có khối lượng m = 65,5 mg chuyển động thẳng đều với tốc độ v = 9,00 m/s. Biết rằng gia tốc rơi tự do hầu như không phụ thuộc vào độ cao và có giá trị g = 9,80 m/s². Tính công của trọng lực và công của lực cản thực hiện lên giọt nước mưa nói trên trong giai đoạn nó rơi từ độ cao h = 10,0 m xuống mặt đất, giả sử trong giai đoạn này khối lượng và hình dạng của giọt nước mưa đang xét hầu như không thay đổi.

Lời giải

Công của trọng lực:

$$\begin{gathered} A_p=mgh \\ =65,{5.10}^{-6}.9,8.10=6,{42.10}^{-3}J \end{gathered}$$

Vì giọt nước mưa chuyển động thẳng đều nên theo định luật III Newton, ta có lực cản cân bằng với trọng lượng của vật. Công của lực cản

$A_C=-F_{C}h=-mgh=-6,{42.10}^{-3}J$

Bài 3.8 trang 36 SBT Vật lí 10: Một người dùng lực F hợp với phương nằm ngang một góc $\alpha =60,0°$, để kéo vật có khối lượng m = 50,0 kg trượt trên mặt sàn nằm ngang một đoạn thẳng có độ dài s = 10,0 m với tốc độ không đổi. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là $\mu =0,250$; thành phần thẳng đứng của lực F hướng từ dưới lên trên, gia tốc rơi tự do

g = 9,8 m/s². Tính:

a. Công của trọng lực.

b. Công của lực F.

c. Công của lực ma sát.

Lời giải

a. Công của trọng lực: A_p = 0

b. Giản đồ vecto

$\overrightarrow{F}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{ms}}=\overrightarrow{0}$

Vì vật chuyển động thẳng đều nên độ lớn của lực ma sát bằng độ lớn của thành phần nằm ngang của lực F.

Theo phương Ox: 

$$\begin{gathered} F\cos \alpha -F_{ms}=0 \\ \iff F\cos \alpha -\mu N=0 \end{gathered}$$

Theo phương Oy: 

$$\begin{gathered} N+F\sin \alpha =P \\ \Rightarrow N=mg-F\sin \alpha \end{gathered}$$

$\Rightarrow \mu \left(mg-F\sin \alpha \right)=F\cos \alpha$

$\Rightarrow F=\frac{\mu mg}{\cos \alpha +\mu \sin \alpha }$

Công của lực F:

$$\begin{gathered} A_F=Fs\cos \alpha =\frac{\mu mgs\cos \alpha }{\cos \alpha +\mu \sin \alpha } \\ \approx 855J \end{gathered}$$

c. Lực ma sát: $F_{ms}=\mu N=\mu \left(mg-F\sin \alpha \right)$

Công của lực ma sát

$$\begin{gathered} A_{ms}=-\mu \left(mg-F\sin \alpha \right)s \\ =-\frac{\mu mgs\cos \alpha }{\cos \alpha +\mu \sin \alpha }\approx -855J \end{gathered}$$

Bài 3.9 trang 36 SBT Vật lí 10: Một người dùng lực F hợp với phương nằm ngang một góc $\alpha =30,0°$, để đẩy vật có khối lượng m = 50,0 kg trượt trên mặt sàn nằm ngang một đoạn thẳng có độ dài s = 15,0 m với vận tốc không đổi. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là $\mu =0,30$; thành phần thẳng đứng của lực F hướng từ trên xuống dưới, gia tốc rơi tự do g = 9,80 m/s². Tính

a. Công của trọng lực.

b. Công của lực F.

c. Công của lực ma sát.

Lời giải

a. Công của trọng lực A_P = 0

b. Từ định luật II Newton: $\overrightarrow{F}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{ms}}=\overrightarrow{0}$ (do vật chuyển động đều)

Theo phương Ox: 

$$\begin{gathered} F\cos \alpha -F_{ms}=0 \\ \iff F\cos \alpha =\mu N \end{gathered}$$

Theo phương Oy: 

$$\begin{gathered} N=F\sin \alpha +P \\ \Rightarrow N=mg+F\sin \alpha \end{gathered}$$

Vì vật chuyển động thẳng đều nên độ lớn của lực ma sát bằng độ lớn của thành phần nằm ngang của lực F.

$\mu \left(mg+F\sin \alpha \right)=F\cos \alpha$

$$\begin{gathered} \Rightarrow F=\frac{\mu mg}{\cos \alpha -\mu \sin \alpha } \\ =\frac{0,\mathrm{3.50.9},8}{cos{30}^0-0,3.\sin {30}^0}\approx 205\left(N\right) \end{gathered}$$

Công của lực F là

$A=Fs\cos \alpha =\mathrm{205.15.}c{\text{os30}}^0\approx 2663J$

c. Công của lực ma sát là

$$\begin{gathered} A_{ms}=-\mu \left(mg+F\sin \alpha \right)s \\ =-0,3(50.9,8+205.\sin {30}^0).15 \\ \approx -2666,25J \end{gathered}$$

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Giải SBT Vật Lí 10 trang 35

Giải SBT Vật Lí 10 trang 37

Giải SBT Vật Lí 10 trang 38

Giải SBT Vật Lí 10 trang 39

Giải SBT Vật Lí 10 trang 40