Bài 21.6,21.7,21.8,21.9 trang 49 SBT Vật lí 10

Câu hỏi:

21.6.​

Một vật có khối lượng 1,0 kg đang nằm yên trên sàn nhà. Người ta kéo vật bằng một lực nằm ngang làm nó đi được 80 cm trong 2 s. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là 0,30. Lấy g = 9,8 m/s2​.
a) Tính lực kéo.
b) Sau quãng đường ấy, lực kéo phải bằng bao nhiêu để vật chuyển động thẳng đều ?
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức
\(S = \dfrac{{a{t^2}}}{2}\)
\(F = m. A\)
\({F_{ms}} = \mu. N = \mu mg\)
Lời giải chi tiết:
Hình 21.1G vẽ các lực tác dụng lên vật.

A.  \(a = \displaystyle{{2s} \over {{t^2}}} = {{2.0,8} \over 4} = 0,40(m/{s^2})\)
Áp dụng định luật II Niu-tơn ta có: \(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow F + \overrightarrow {{F_{ms}}} = m\overrightarrow a \) (1)
Chiếu (1) lên các trục tọa độ đã chọn ta được
Ox: F - µt​N = ma
Oy: N – mg = 0
Suy ra F = m(a + µt​g)  = 1,0(0,40 + 0,30.9,8) = 3,34 N.
b. F = Fms​ = µt​mg = 0,30.1,0.9,8 = 2,94 N.

21.7.​

Một người kéo một cái hòm có khối lượng 32 kg trên nên nhà băng một sợi dây chếch 30° so với phương ngang. Lực kéo dây là 120 N. Hòm chuyển động thẳng với gia tốc 1,2 m/s2​. Tính hệ số ma sát trượt giữa hòm và nền nhà.
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức
\(S = \dfrac{{a{t^2}}}{2}\)
\(F = m. A\)
\({F_{ms}} = \mu. N = \mu mg\)
Lời giải chi tiết:

Hình 21.2G vẽ các lực tác dụng lên vật.
Phương trình chuyển động của vật theo các phương Ox, Oy có dạng :
Ox : Fcos30° - Fms​ = ma (1)
Oy : N + Fsin30° - mg = 0 (2)
Fms​ = µt​N (3)
Từ (1), (2) và (3) ta tìm được
N = mg - Fsin30°
Fcos30° - µt​(mg - Fsin30°) = ma
Suy ra  \({\mu _t} =\displaystyle {{F\cos {{30}^0} - ma} \over {mg - F\sin {{30}^0}}} \\= \displaystyle{{120.0,866 - 32.1,2} \over {32.9,8 - 120.0,5}} = 0,256\)

21.8.​

Một vật trượt từ trạng thái nghỉ xuống một mặt phẳng nghiêng với góc nghiêng α so với phương ngang.
a) Nếu bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng thì vật trượt được 2,45 m trong giây đầu tiên. Tính góc a. Lấy g = 9,8 m/s2​.
b) Nếu hộ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,27 thì trong giây đầu tiên vật trượt được một đoạn đường bằng bao nhiêu ?
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức \(S = \dfrac{{g{t^2}}}{2};{F_{ms}} = \mu N\)
Lời giải chi tiết:
a. Hình 21.3Ga
Phương trình chuyển động của vật trên các trục Ox, Oy là
Ox: Psina = ma                              (1)
Oy : N - Pcosa = 0                         (2)
Mặt khác, theo bài ra : \(a = \displaystyle{{2s} \over {{t^2}}}\)   (3)
Từ (1), (2) và (3) suy ra \(\sin \alpha = \displaystyle{a \over g} = {{2s} \over {g{t^2}}} = {{2.2,45} \over {9,8.1}} = 0,5\)
=> α = 300​.
b. Hình 21.3Gb
mgsina - µt​N = ma   (4)
N - mgcosa = 0         (5)
\(s = {1 \over 2}a{t^2}\)                  (6)
Từ (4) và (5) => a = g(sina + µt​cosa) = 9,8(0,5 - 0,27.0,866) = 2,606 ≈ 2,6 m/s2​
Từ (6) : s = ½. 2,6.1 = 1,3 m.

21.9.​

Hai người kéo một chiếc thuyền dọc theo một con kênh. Mỗi người kéo bằng một lực F1​ = F2​ = 600 N theo hướng làm với hướng chuyển động của thuyền một góc 30°(H. 21.2). Thuyền chuyển động với vận tốc không đổi. Hãy tìm lực cản F3​ của nước tác dụng vào thuyền.

Phương pháp giải:
- Áp dụng định luật II Niuton: F = ma
- Áp dụng qui tắc tổng hợp lực
Lời giải chi tiết:
Xem hình 21.4G.

F12​ = 2F1​cos300​
F3​ = F12​