Hai vật m1 = 5kg, m2 = 10kg được nối với nhau bằng một dây nhẹ, đặt trên mặt phẳng nằm ngang
Hai vật m1 = 5kg, m2 = 10kg được nối với nhau bằng một dây nhẹ, đặt trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Tác dụng lực nằm ngang F = 18N lên vật m1. Biết dây chịu được lực căng tối đa 1à 15N. Khi hai vật chuyển động dây có bị đứt không? Độ lớn lực kéo F để dây bị đứt là gì?
Đáp án đúng là: C
Quảng cáo
Chú ý: Nếu sợi dây không dãn thì các vật chuyển động cùng gia tốc và vận tốc và độ lớn lực căng dây là như nhau tại mọi điểm trên dây.
Bước 1: Phân tích có nhưng lực nào tác dụng vào các vật (vẽ hình).
Bước 2: Chọn hệ trục toạ độ cho các vật.
Bước 3: Áp dụng định luật II Niuton cho từng vật.
Bước 4: Chiếu biểu thức định luật II Niuton lên các trục toạ độ.
Bước 5: Giải ra ẩn số của bài toán.
Áp dụng định luật II Niuton cho từng vật ta có : \(\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{Q_1}} + \overrightarrow F + \overrightarrow {{T_1}} = {m_1}\overrightarrow {{a_1}} \,\,\,\left( * \right)\\\mathop {{P_2}}\limits^ \to + \mathop {{Q_2}}\limits^ \to + \mathop {{T_2}}\limits^ \to + = {m_2}\mathop {{a_2}}\limits^ \to \,\,\,\left( {**} \right)\end{array} \right.\)
Chiếu (*) và (**) lên phương ngang, theo chiều chuyển động của mỗi vật ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}F - {T_1} = {m_1}{a_1}\\{T_2} = {m_2}{a_2}\end{array} \right.\)
Do dây không dãn nên:
\(\left\{ \begin{array}{l}{T_1} = {T_2} = T\\{a_1} = {a_2} = a\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}F - T = {m_1}a\,\,\left( 1 \right)\\T = {m_2}a\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\end{array} \right. \Rightarrow F - {m_2}a = {m_1}a \Rightarrow a = \dfrac{F}{{{m_1} + {m_2}}}\)
Thay số vào ta có: \(a = \dfrac{F}{{{m_1} + {m_2}}} = \dfrac{{18}}{{5 + 10}} = 1,2m/{s^2}\)
Thay a = 1,2m/s2 vào (2) ta được: \(T = {m_2}a = 10.1,2 = 12N\)
Vậy khi hai vật chuyển động thì dây không bị đứt.
Thay \(a = \dfrac{F}{{{m_1} + {m_2}}}\) vào (1) ta được:
\(T = F - {m_1}a = F - {m_1}.\dfrac{F}{{{m_1} + {m_2}}} = \dfrac{{{m_2}}}{{{m_1} + {m_2}}}.F = \dfrac{{10}}{{5 + 10}}F = \dfrac{2}{3}F\)
Để dây bị đứt thì \(T \ge 15N \Leftrightarrow \dfrac{2}{3}F \ge 15 \Rightarrow F \ge 22,5N\)
Đáp án cần chọn là: C
Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí
>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, (Xem ngay) Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, làm quen kiến thức, định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 10
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
