Hai vật có khối lượng lần lượt là m1 = 5 kg và m2 = 10 kg được nối với nhau bằng một sợi dây

Nguyễn Hải Đăng Ngày: 07-11-2022 Lớp 10

17.3 K

Với giải Câu hỏi 4 trang 82 Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 20: Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 10. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí lớp 10 Bài 20: Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học

Câu hỏi 4 trang 82 Vật Lí 10: Hai vật có khối lượng lần lượt là m1 = 5 kg và m2 = 10 kg được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn và được đặt trên một mặt sàn nằm ngang. Kéo vật 1 bằng một lực $\vec{F}$ nằm ngang có độ lớn F = 45 N. Hệ số ma sát giữa mỗi vật và mặt sàn là $μ = 0, 2$ . Lấy $g = 9, 8 m / s^{2}$ . Tính gia tốc của mỗi vật và lực căng của dây nối.

Phương pháp giải:

Các bước giải bài toán phần động lực học:

+ Bước 1: Phân tích lực tác dụng lên vật

+ Bước 2: Chọn hệ quy chiếu

+ Bước 3: Viết phương trình theo định luật 2 Newton: $\sum \vec{F} = m . \vec{a}$

+ Bước 4: Chiếu phương trình định luật 2 Newton lên trục Ox và Oy => Đại lượng cần tính

Trả lời:

Vật Lí 10 Bài 20: Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học | Giải Lí 10 Kết nối tri thức (ảnh 4)

Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ:

Theo định luật 2 Newton cho hệ vật, ta có:

$\vec{P_{1}} + \vec{P_{2}} + \vec{N_{1}} + \vec{N_{2}} + \vec{F} + \vec{F_{m s 1}} + \vec{F_{m s 2}} + \vec{T_{1}} + \vec{T_{2}} = (m_{1} + m_{2}) . \vec{a}$ (1)

Chiếu (1) lên Ox, ta có

$\begin{array}{l} F - F_{m s 1} - F_{m s 2} - T_{1} + T_{2} = (m_{1} + m_{2}) . a \\ \Leftrightarrow F - μ (N_{1} + N_{2}) = (m_{1} + m_{2}) . a \end{array}$

$\Leftrightarrow a = \frac{F - μ (N_{1} + N_{2})}{m_{1} + m_{2}}$ (2)

(do $T_{1} = T_{2}$ )

Chiếu (1) lên Oy, ta có:

$\begin{array}{l} N_{1} + N_{2} - P_{1} - P_{2} = 0 \\ \Leftrightarrow N_{1} + N_{2} = P_{1} + P_{2} \\ \Leftrightarrow N_{1} + N_{2} = (m_{1} + m_{2}) . g \end{array}$

Thay $N_{1} + N_{2} = (m_{1} + m_{2}) . g$ vào (2), ta có:

$\begin{array}{l} a = \frac{F - μ . g (m_{1} + m_{2})}{m_{1} + m_{2}} \\ \Leftrightarrow a = \frac{45 - 0, 2.9, 8. (5 + 10)}{5 + 10} \\ \Leftrightarrow a = 1, 04 (m / s^{2}) \end{array}$

Xét vật 1

Theo định luật 2 Newton, ta có

$\vec{P_{1}} + \vec{N_{1}} + \vec{F} + \vec{F_{m s 1}} + \vec{T_{1}} = m_{1} . \vec{a}$ (3)

Chiếu (3) lên Ox, có

$\begin{array}{l} F - F_{m s 1} - T_{1} = m_{1} . a \\ \Leftrightarrow T_{1} = F - μ N_{1} - m_{1} . a \end{array}$

Chiếu (3) lên Oy, ta có $N_{1} = P_{1} = m_{1} . g$

$\begin{array}{l} \Rightarrow T_{1} = F - μ m_{1} g - m_{1} . a \\ \Leftrightarrow T_{1} = 45 - 0, 2.5.9, 8 - 5.1, 04 \\ \Leftrightarrow T_{1} = 30 (N) \end{array}$