Bài toán áp dụng trực tiếp ba định luật Niu-tơn

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 10 bài viết Bài toán áp dụng trực tiếp ba định luật Niu-tơn, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 10.

Nội dung bài viết Bài toán áp dụng trực tiếp ba định luật Niu-tơn:
Dạng 1: Áp dụng trực tiếp ba định luật Niu-tơn Ví dụ 1: Lực F truyền cho vật khối lượng ml gia tốc a1 = 2 m/s2, truyền cho vật khối lượng m2 gia tốc a2 = 3m/s2. Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng m3 = m1 + m2 gia tốc là bao nhiêu? A. 5 m/s2. B. 1 m/s2. C. 1,2 m/s2. D. 56 m/s2. Lời giải: Từ định luật II Niu-tơn suy ra: Đáp án C. Ví dụ 2: Một ôtô có khối lượng 1 tấn đang chuyển động với v = 54km/h thì tắt máy, hãm phanh, chuyển động chậm dần đều. Biết độ lớn lực hãm 3000N. Xác định quãng đường xe đi được cho đến khi dừng lại. A. 18,75 m. B. 486 m. C. 0,486 m. D. 37,5 m. Lời giải: Chọn chiều + là chiều chuyển động, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh. Đáp án D.
Ví dụ 3: Viên bi A đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc 20m/s thì va chạm xuyên tâm với viên bi B đang đứng yên, sau va chạm bi A tiếp tục chuyển động theo phương cũ với vận tốc 10m/s. Tính vận tốc của viên bi B sau va chạm. Cho khối lượng của hai viên bi mA = 200g, mB = 100g. Bỏ qua ma sát. A. 40m/s. B. 30m/s. C. 20m/s. D. 15m/s. Lời giải: Theo định luật III Niu-tơn: Chiếu lên phương chuyển động: Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của viên A, thay số ta được: Đáp án C. STUDY TIPS: Trong va chạm xuyên tâm, trước và sau va chạm các vật chuyển động trên cùng một đường thẳng. Ví dụ 4: Một vật có khối lượng m = 15kg được kéo trượt trên mặt phẳng nằm ngang bằng lực kéo F = 45 N theo phương ngang kể từ trạng thái nghỉ. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là µ = 0,05. Lấy g = 10m/s2. Tính quãng đường vật đi được sau 5 giây kể từ lúc bắt đầu chuyển động?
Lời giải Vật chịu tác dụng của trọng lực P, phản lực N của mặt đường, lực kéo Fk và lực ma sát trượt Fms. Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ. Áp dụng định luật II Niu-ton: P N F F ma Chiếu lên trục Oy: (Theo định luật III Niu-ton, độ lớn áp lực của vật ép lên mặt đỡ bằng phản lực của mặt đỡ lên vật) Chiếu lên trục Ox: 2 F F Quãng đường vật đi được sau 12s Đáp án D. Ví dụ 5: Một vật có khối lượng m = 2kg đang nằm yên trên mặt bàn nằm ngang thì được kéo bằng một lực có độ lớn F = 10N theo hướng tạo với mặt phẳng ngang một góc α = 30°. Biết hệ số ma sát của vật với mặt sàn là µ = 0,5. Tìm vận tốc của vật sau 5 giây kể từ lúc bắt đầu chịu lực tác dụng. Lấy g = 10m/s2. Lời giải: Vật chịu tác dụng của trọng lực P, phản lực N của mặt đường, lực kéo Fk và lực ma sát trượt Fm. Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ. Áp dụng đijnh luật n Niu-ton: P N F F ma Chiếu lên trục Oy Chiếu lên trục Ox: 2 F cos F ma 10 cos30 Đáp án A.
Ví dụ 6*: Một vật m = 1kg đang nằm yên trên sàn ngang thì chịu tác dụng của lực kéo F = 5N hợp với phương ngang góc α. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là µ = 0,2. Lấy g = 10 m/s2. Tìm góc α để gia tốc của vật lớn nhất. Lời giải: Áp dụng định luật II Niu-tơn Chiếu lên Oy: N P F sin mg Chiếu lên Ox: Fcos N Theo Bất đẳng thức Bu-nhi-a-cốp-xki: Đáp án B.