Hai vật nặng có khối lượng lần lượt là m1 = 2 kg và m2 = 1 kg

Với giải Bài IV.9 trang 64 SBT Vật Lí 10 được biên soạn lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập môn Vật lí 10. Mời các bạn đón xem:

1 968 07/01/2022


Giải SBT Vật lí 10 Bài tập cuối chương 4

Bài IV.9 trang 64 SBT Vật Lí 10: Hai vật nặng có khối lượng lần lượt là m1 = 2 kg và m2 = 1 kg được móc vào hai đầu của một sợi dây vắt ngang qua một ròng rọc: vật m1 treo thẳng đứng, vật m2 nằm trên mặt phẳng nghiêng một góc α = 30o như hình IV.2. Ban đầu hệ vật được giữ đứng yên, sau đó thả nhẹ cho hệ vật chuyển động. Bỏ qua lực ma sát, lực cản, khối lượng của ròng rọc và dây treo. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định động năng của hệ vật khi vật m1 đi xuống phía dưới được một đoạn 50 cm.

Hai vật nặng có khối lượng lần lượt là m1 = 2 kg và m2 = 1 kg (ảnh 1)

Lời giải:

Hệ hai vật m1 và m2 chuyển động trong trọng trường, chỉ chịu tác dụng của trọng lực, nên cơ năng của hệ vật bảo toàn.

Vật m1, có trọng lượng P1 = m1g ≈ 20 N

và vật m2 có trọng lượng P2 = m2g ≈ 1.10 = 10 N.

Vì sợi dây nối hai vật này không dãn và P1 > P2, nên vật m1 chuyển động, thẳng đứng đi xuống và vật m2 bị kéo trượt lên phía đỉnh mặt nghiêng với cùng đoạn đường đi và vận tốc.

Như vậy, khi vật m1 đi xuống một đoạn h thì thế năng của nó giảm một lượng

Wt1 = m1gh

đồng thời vật m2 cũng trượt lên phía đỉnh mặt nghiêng một đoạn h nên độ cao của nó tăng thêm một lượng hsinα và thế năng cũng tăng một lượng

Wt2 = m2gh.

Theo định luật bảo toàn cơ năng, độ tăng động năng của hệ vật chuyển động trong trọng trường bằng độ giảm thế năng của hệ vật đó, tức là:

ΔWđ = - ΔWt

12m1+m2v2=m1ghm2ghsinα

Suy ra:  

Wd=12m1+m2v=gh(m1m2sin300)

Thay số, ta tìm được động năng của hệ vật khi vật m1 đi xuống phía dưới một đoạn h = 50 cm:

Wđ = 10.50.10-2.(2 - 1.0,5) = 7,5 J

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

Bài IV. 1 trang 63 SBT Vật Lí 10: Xác định lực đẩy trung bình của hơi thuốc súng tác dụng lên một đầu đạn ở trong nòng súng trường...

Bài IV.2 trang 63 SBT Vật Lí 10: Một quả bóng khối lượng 0,20 kg đang bay với vận tốc 5,0 m/s tới đập vuông góc...

Bài IV.3 trang 63 SBT Vật Lí 10: Một vật khối lượng 200 g được ném thẳng đứng từ độ cao 15 m xuống đất với vận tốc đầu là 5 m/s...

Bài IV.4 trang 63 SBT Vật Lí 10: Ba quả bóng được ném đi từ cùng một độ cao với vận tốc đầu có cùng độ lớn nhưng theo ba hướng...

Bài IV.5* trang 64 SBT Vật Lí 10: Để xác định vận tốc của đầu đạn người ta dùng con lắc thử đạn, gồm một hộp đựng cát khối lượng M...

Bài IV.6 trang 64 SBT Vật Lí 10: Một vật khối lượng 10 kg đang đứng yên chịu tác dụng một lực 5 N theo phương ngang...

Bài IV.7 trang 64 SBT Vật Lí 10: Một ô tô đang chạy với vận tốc 60 km/h trên đoạn đường phẳng ngang thì hãm phanh...

Bài IV.8 trang 64 SBT Vật Lí 10: Một vật khối lượng 500 kg móc ở đầu sợi dây cáp của một cần cẩu và được kéo thẳng đứng...

Bài IV.10 trang 65 SBT Vật Lí 10: Một hộp đựng đầy cát khối lượng 2,5 kg được treo bằng sợi dây dài có đầu trên...

Bài IV.11 trang 65 SBT Vật Lí 10: Một lò xo có độ cứng 500 N/m nằm ngang, một đầu gắn cố định, đầu còn lại gắn với một vật...

Bài IV.12* trang 65 SBT Vật Lí 10: Một lò xo được đặt thẳng đứng, đầu dưới cố định, đầu trên đỡ một vật khối lượng 8 kg...

1 968 07/01/2022