Question

Một vật có khối lượng 900g được đặt trên một đỉnh dốc dài 75cm và cao 45cm. Cho trượt không vật tốc ban đầu từ đỉnh dốc. Lấy  g = 10 ( m / s 2 )

1. Sử dụng định luật bảo toàn cơ năng tìm:

a. Xác định vận tốc của vật ở cuối chân dốc ?

b. Xác định vị trí để  W d = 2 W t   và vận tốc của vật khi đó. Tính thế năng cua vật ?

2. Sử dụng định lý động năng tìm:

a. Xác định vận tốc của vật của vật tại vị trí cách chân dốc 27cm.

b. Xác định quãng đường của vật khi vật đạt được vận tốc 1,2 m/s

Answer 1

1. Goi A là đỉnh dốc, B là chân dốc

Chọn mốc thế năng nằm tại chân dốc

a. Theo định luật bảo toàn cơ năng 

W A = W B ⇒ m g z A = 1 2 m v B 2 ⇒ v B = 2 g z A = 2.10.0.45 = 3 ( m / s )

b. Gọi C là vị trí  W d = 2 W t . Theo định luật bảo toàn cơ năng

W A = W C ⇒ m g z A = W d C + W t C = 3 W t C = 3 m g z C ⇒ z C = z A 3 = 0 , 45 3 = 0 , 15 ( m )

Theo bài ra 

W d = 2 W t ⇒ 1 2 m v C 2 = 2 m g z C ⇒ v C = 4. g z C = 4.10.0 , 15 = 6 ( m / s )

Thế năng của vật tại C 

W t C = m g z C = 0 , 9.10.0 , 15 = 1 , 35 ( J )

2. a. Quãng dường chuyển động của vật 

s = 75 − 27 = 48 ( c m ) = 0 , 48 ( m )

Theo định lý động năng ta có 

A = W d 2 − W d 1 ⇒ P x . s = 1 2 m v 2 2 ⇒ m g . sin α = 1 2 m v 2 2 ⇒ v 2 = 2 g . sin α . s

Mà  sin α = 45 75 =>  v 2 = 2.10. 45 75 .0 , 48 = 2 , 4 ( m / s )

b. Theo định lý động năng 

A / = W d 3 − W d 1 ⇒ P x s / = 1 2 m v 3 2 ⇒ P sin α . s / = 1 2 m v 3 2 ⇒ g . sin α . s / = 1 2 v 3 2 ⇒ s / = v 3 2 2. g . sin α = 1 , 2 2.10. 45 75 = 0 , 1 ( m )

Vậy vật đi được quãng đường 10cm