Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu bộ câu hỏi Vật lí gồm các kiến thức lý thuyết và thực hành, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Vật lí. Mời các bạn đón xem:

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí (Phần 9)

Bài 61: Cho hệ vật như hình vẽ với khối lượng lần lượt là m₁ = 3 kg, m₂ = 2 kg, α = 300. Ban đầu m₁ được giữ ở vị trí thấp hơn m₂ một đoạn h = 0,75 m. Thả cho 2 vật chuyển động. Bỏ qua ma sát và khối lượng ròng rọc và dây. Lấy g = 10 m/s². Tính lực nén lên trục ròng rọc.

A. 8 N.

B. 10 N.

C. 22 N.

D. 31,2 N.

Lời giải:

Đáp án D

+ Theo định luật II Niwton: $\left\{\begin{array}{l}\overrightarrow{P_1}+\overrightarrow{N_1}+\overrightarrow{T_1}=m_1\overrightarrow{a_1}\left(1\right)\\ \overrightarrow{P_2}+\overrightarrow{T_2}=m_2\overrightarrow{a_2}\left(2\right)\end{array}\right.$

+ Chiếu (1) và (2) theo thứ tự lên hướng chuyển động của m1 và m2

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}-P_2\sin \alpha +T_1=m_1{a}_1\\ P_2-T_2=m_2{a}_2\end{array}\right.$ với \({a_1} = {a_2} = a;{T_1} = {T_2} = T\)

•  Gia tốc chuyển động: \[a = \frac{{{m_2} - {m_1}\sin \alpha }}{{{m_1} + {m_2}}}.g = 1\,\,m/{s^2}\]

•  Lực căng của dây: \[T = {m_2}(g - a) = 18N\]

+ Gọi quãng đường của mỗi vật là: \[{s_1} = {s_2} = s\]

Khi 2 vật ở ngang nhau: 

$\begin{array}{l}{s}_1\sin \alpha +s_2=h\\ \Rightarrow s(\sin \alpha +1)=h\\ \Rightarrow s=\frac{h}{\sin \alpha +1}=0,5m\end{array}$

+ Lực nén: Dây nén lên ròng rọc 2 lực căng $\overrightarrow{T_1}=T{\text{'}}_2=T=18N$

+ Góc tạo bởi \[T{'_1}\] và $\overrightarrow{T_2}:\beta ={90}^0-\alpha ={60}^0$

+ Lực nén lên ròng rọc: $\overrightarrow{F}=\overrightarrow{T{\text{'}}_1}+\overrightarrow{T{\text{'}}_2}$

$F=2T.\cos \frac{\beta }{2}=18\sqrt{3}\approx 31,2N$