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

Giải Vật lí 10 Bài 20 - Kết nối tri thức: Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học

Bài tập 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 $\overrightarrow{F}$ 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/s². Tính gia tốc của mỗi vật và lực căng của dây nối.

Lời giải:

Vì hai vật được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn nên hai vật chuyển động với cùng gia tốc a.

Các lực tác dụng lên vật được biểu diễn trên hình vẽ:

Ta có T₁ = T₂ .

Áp dụng định luật 2 Newton cho hệ 2 vật ta có:

$\overrightarrow{F}+\overrightarrow{F_{ms1}}+\overrightarrow{F_{ms2}}+\overrightarrow{P_1}+\overrightarrow{P_2}+\overrightarrow{N_1}+\overrightarrow{N_2}+\overrightarrow{T_1}+\overrightarrow{T_2}=\left(m_1+m_2\right).\overrightarrow{a}$      (1)

Chiếu (1) lên trục Ox ta có:

$F-F_{ms1}-F_{ms2}-T_1+T_2=\left(m_1+m_2\right)a$      

$\Rightarrow F-\mu m_{1}g-\mu m_{2}g=\left(m_1+m_2\right)a$ 

$\Rightarrow a=\frac{F-\mu g\left(m_1+m_2\right)}{m_1+m_2}=1,04\left(m/s^2\right).$

Áp dụng định luật 2 Newton cho vật 1 ta có:

$\overrightarrow{F}+\overrightarrow{F_{ms1}}+\overrightarrow{P_1}+\overrightarrow{N_1}+\overrightarrow{T_1}=m_1.\overrightarrow{a}$                                               (2)

Chiếu (2) lên trục Ox ta có:

$F-\mu m_{1}g-T_1=m_{1}a$       

$\Rightarrow T_1=F-\mu m_{1}g-m_{1}a=30\left(N\right)=T_2.$

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Bài tập 1 trang 82 Vật Lí 10: Người ta đẩy một cái thùng có khối lượng 55 kg theo phương ngang với lực 220 N...

Bài tập 2 trang 82 Vật Lí 10: Một quyển sách đặt trên mặt bàn nghiêng và được thả cho trượt xuống...

Bài tập 3 trang 82 Vật Lí 10: Một học sinh dùng dây kéo một thùng sách nặng 10 kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang...