Giải SBT Vật lí 10 trang 51 Chân trời sáng tạo

Giải SBT Vật lí 10 trang 51 Chân trời sáng tạo

Bài 15.7 trang 51 SBT Vật lí 10: Một kĩ sư xây dựng nặng 75 kg trèo lên một chiếc thang dài 2,75 m. Thang được dựa vào bức tường thẳng đứng và tạo một góc α với mặt phẳng ngang (Hình 15.7).

a. Tính công của trọng lực tác dụng lên kĩ sư khi người này leo từ chân đến đỉnh thang.

b. Đáp án của câu a có phụ thuộc vào tốc độ của người kĩ sư trong quá trình leo hay không?

Lời giải:

a. Công của trọng lực tác dụng vào kĩ sư khi trèo lên hết thang:

$A_{\overrightarrow{P}}=-m.g.l.\cos \alpha =$ ( với l là chiều dài của thang). (câu này thiếu góc $\alpha$)

b. Không phụ thuộc vào việc tốc độ thay đổi như thế nào trong quá trình leo thang.

Bài 15.8 trang 51 SBT Vật lí 10: Một chiếc đàn piano có khối lượng 380 kg được giữ cho trượt đều xuống một đoạn dốc dài 2,9 m, nghiêng một góc 10⁰ so với phương ngang. Biết lực do người tác dụng có phương song song với mặt phẳng nghiêng như Hình 15.8. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 9,8 m/s². Hãy xác định:

a. lực do người tác dụng lên đàn piano.

b. công của lực do người tác dụng lên đàn piano.

c. công của trọng lực tác dụng lên đàn piano.

d. tổng công của tất cả các lực tác dụng lên đàn piano.

Lời giải:

Theo định luật II Newton: $\overrightarrow{F}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=\overrightarrow{0}$

Chiếu lên Ox: $F=P.\sin \alpha$

Chiếu lên Oy: $N=P.\cos \alpha$

a. Lực do người tác dụng lên đàn piano:

$$\begin{gathered} F=m.g.\sin \alpha =380.9,8.\sin {10}^0 \\ =646,67N \end{gathered}$$

b. Công do người đàn ông thực hiện:

$$\begin{gathered} A_{\overrightarrow{F}}=F.d.\cos \beta \\ =646,67.2,9.\cos {180}^0=-1875,33J \end{gathered}$$

c. Công của trọng lực:

$$\begin{gathered} A_{\overrightarrow{P}}=m.g.d.\cos \left(90°-\alpha \right) \\ =1875,33J \end{gathered}$$

d. Tổng công thực hiện lên đàn piano:

$A=A_{\overrightarrow{F}}+A_{\overrightarrow{P}}+A_{\overrightarrow{N}}=0$ 

(do phản lực vuông góc với độ dịch chuyển nên không sinh công).

Bài 15.9 trang 51 SBT Vật lí 10: Một khối gỗ có trọng lượng là P = 50 N được đẩy trượt đều lên trên một mặt phẳng nghiêng nhẵn với góc nghiêng 25⁰ so với phương ngang. Biết khối gỗ di chuyển được một đoạn 1 m trên mặt phẳng nghiêng. Tìm công mà người đẩy thực hiện trên khối gỗ nếu lực tác dụng:

a. song song với mặt phẳng nghiêng.

b. song song với mặt phẳng ngang.

Lời giải:

a. Phân tích lực

Do khối gỗ chuyển động đều nên F = P.sin 25⁰

Công mà người thực hiện là:

$$\begin{gathered} A_{\overrightarrow{F}}=P.\sin 25°.d \\ =50.\sin 25°.1=21,13J \end{gathered}$$

b. Xét phương song song với mặt phẳng nghiêng, ta có:

$$\begin{gathered} P.\sin 25°=F.\cos 25° \\ \Rightarrow F=P.\tan 25° \end{gathered}$$

Công mà người thực hiện là:

$$\begin{gathered} A_{\overrightarrow{F}}=P.tan25°.d \\ =50.tan25°.1=23,32J \end{gathered}$$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Giải SBT Vật lí 10 trang 47

Giải SBT Vật lí 10 trang 48

Giải SBT Vật lí 10 trang 49

Giải SBT Vật lí 10 trang 50

Giải SBT Vật lí 10 trang 52

Xem thêm tài liệu Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 15: Năng lượng và công