Một quả cầu nặng m = 100 g được treo ở đầu một sợi dây nhẹ, không co dãn

Vietjack.me giới thiệu bộ câu hỏi ôn tập Vật lí có đáp án được biên soạn bám sát chương trình học giúp bạn ôn luyện và bổ sung kiến thức môn Vật lí tốt hơn. Mời các bạn đón xem:

1 691 06/02/2024

Trang trước

Trang sau

Một quả cầu nặng m = 100 g được treo ở đầu một sợi dây nhẹ, không co dãn

Đề bài: Một quả cầu nặng m = 100 g được treo ở đầu một sợi dây nhẹ, không co dãn, dài l = 1 m (đầu kia của dây cố định). Truyền cho quả cầu ở vị trí cân bằng một vận tốc đầu v₀ theo phương ngang. Khi dây treo nghiêng góc α =30⁰ so với phương thẳng đứng thì gia tốc của quả cầu có phương ngang. Cho g = 10 m/s², bỏ qua mọi ma sát.

a) Tìm vận tốc v₀.

b) Tính lực căng dây và vận tốc của vật tại vị trí có góc lệch a = 40⁰.

Lời giải

a. Khi dây treo nghiêng góc $α = 30^{0}$ so với phương thẳng đứng, vật M chịu tác dụng của các lực như hình vẽ. Do gia tốc có phương ngang nên

T . cos 30⁰ = m.g (1)

Mặt khác, xét theo phương hướng tâm MO ta có:

$T - m g . c o s 30^{0} = \frac{m v^{2}}{ℓ}$ (2) (Với v là vận tốc của vật tại M)

Từ (1) và (2) suy ra: $v^{2} = \frac{g ℓ}{2 \sqrt{3}} (3)$

Áp dụng ĐLBT cơ năng cho hệ khi vật ở vị trí M và khi vật ở vị trí cân bằng ta được:

$v_{0}^{2} = v^{2} + 2 g ℓ (1 - c o s 30^{0}) = \frac{12 - 5 \sqrt{3}}{6} g ℓ$

$\Rightarrow v_{0} = 2, 36 m / s$

b. Áp dụng ĐLBT cơ năng cho hệ khi vật ở vị trí $α = 40^{0}$ và khi vật ở vị trí cân bằng ta được:

$v_{0}^{2} = v^{2} + 2 g ℓ (1 - c o s 40^{0})$ $\Rightarrow v = \sqrt{v_{0}^{2} - 2 g ℓ (1 - c o s 40^{0})} \approx 0, 94 m / s$

Xét theo phương sợi dây ta có:

T = m.g.cos40⁰ + $\frac{m v^{2}}{ℓ}$ = 0,1.10.cos40⁰ + $\frac{0, 1.0, 94^{2}}{1} = 0, 86 N$

Xem thêm các câu hỏi Vật lí có đáp án hay, chọn lọc khác:

Thế nào là tia tới, tia phản xạ...

Hãy xác định tia tới, tia phản xạ, góc tới, góc phản xạ và pháp tuyến trong sự phản xạ ...

Tụ điện là hệ thống gồm: A. Hai vật đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp dẫn điện ...

Ngoài đơn vị ampe (A), đơn vị cường độ dòng điện có thể là ...

Cho hai bình A và B cùng chứa một lượng nước M. Nhiệt độ của nước trong bình A ...

Một người lái đò chèo đò qua một con sông rộng 400 m ...

Hành khách Bảo đứng trên toa tàu 2, nhìn qua cửa sổ thấy hành khách An ...

Phát biểu định luật bảo toàn điện tích và vận dụng giải thích hiện tượng xảy ...

Hai điện tích đặt tại A và B trong không khí (AB = 8 cm ...

Hai nam châm đặt gần nhau thì ...

Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B có biểu thức là ...

Khái niệm trọng lượng, trọng lực là gì ...

Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10 ...

Phương trình sóng tổng hợp của sóng tới và sóng phản xạ tại một điểm ...

Một sóng cơ học có tần số f, biên độ A trong một môi trường với bước sóng ...

Một sóng ngang có biểu thức truyền sóng u ...

Đặt điện áp xoay chiều u = 200 cos (100pi t - pi/6) V vào hai đầu tụ điện ...

Tìm câu đúng. A. Sóng cơ học là sự lan truyền của vật chất trong không gian....

Một con lắc lò xo thẳng đứng, vật nặng có khối lượng m = 250 g ...

Hãy tìm ví dụ về chuyển động cơ học, trong đó vật được chọn làm mốc ...

1 691 06/02/2024

Trang trước

Trang sau

Xem thêm các chương trình khác: