Cho cơ hệ như hình vẽ. Mặt phẳng nghiêng có chiều dài \(AB = 60\,\,cm\), cao \(BC = 36\,\,cm\). Vật

Câu hỏi số 517319:

Vận dụng cao

Cho cơ hệ như hình vẽ. Mặt phẳng nghiêng có chiều dài \(AB = 60\,\,cm\), cao \(BC = 36\,\,cm\). Vật \({m_1} = 1\,\,kg\), vật \({m_2} = 1,5\,\,kg\) là khối lập phương cạnh \(a = 10\,\,cm\) được nhúng ngập 8 cm trong một chất lỏng. Bỏ qua ma sát trên mặt phẳng nghiêng và ở các ròng rọc. Hệ ở trạng thái cân bằng.

a) Tính khối lượng riêng của chất lỏng.

b) Thay AB bằng mặt phẳng nghiêng có ma sát, hiệu suất 80% (góc nghiêng như cũ). Tính công kéo đều \({m_1}\) xuống mặt phẳng nghiêng trên đoạn đường dài 20 cm khi trong cốc đã tháo hết chất lỏng.

A. \(a)\,\,1000\,\,kg/{m^3};\,\,b)\,\,2,25\,\,J\).

B. \(a)\,\,1125\,\,kg/{m^3};\,\,b)\,\,2,25\,\,J\).

C. \(a)\,\,1125\,\,kg/{m^3};\,\,b)\,\,1,8\,\,J\).

D. \(a)\,\,1000\,\,kg/{m^3};\,\,b)\,\,3\,\,J\).

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:517319

Phương pháp giải

Phân tích các lực tác dụng lên vật và lực căng dây

Lực kéo vật trên mặt phẳng nghiêng để vật cân bằng: \(F = P\dfrac{h}{l}\)

Công cơ học: \(A = F.s\)

Lực đẩy Ác-si-mét: \({F_A} = d.V\)

Giải chi tiết

a) Trọng lượng của vật 1 là:

\({P_1} = 10{m_1} = 10.1 = 10\,\,\left( N \right)\)

Vật 1 cân bằng, lực căng dây là:

\(T = {P_1}\dfrac{{BC}}{{AB}} = 10.\dfrac{{36}}{{60}} = 6\,\,\left( N \right)\)

Các lực tác dụng lên vật 2 là:

+ Lực căng dây: \(T = 6\,\,\left( N \right)\)

+ Trọng lực: \({P_2} = 10{m_2} = 10.1,5 = 15\,\,\left( N \right)\)

+ Lực đẩy Ác-si-mét:

\({F_A} = 10D.{a^2}.h = 10D.0,{1^2}.0,08 = {8.10^{ - 3}}D\,\,\left( N \right)\)

Vật 2 cân bằng, ta có:

\(T + {F_A} = {P_2} \Rightarrow 6 + {8.10^{ - 3}}D = 15 \Rightarrow D = 1125\,\,\left( {kg/{m^3}} \right)\)

b) Khi rút cạn nước trong bình, vật 2 chuyển động đều nên lực căng dây:

\(T' = {P_2} = 15\,\,\left( N \right)\)

Để kéo vật 1 chuyển động đều, lực kéo có độ lớn là:

\(F = T' - T = 15 - 6 = 9\,\,\left( N \right)\)

Công để kéo vật 1 khi mặt phẳng nghiêng không có ma sát là:

\(A = F.s = 9.0,2 = 1,8\,\,\left( J \right)\)

Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là:

\(H = \dfrac{A}{{A'}} \Rightarrow \dfrac{{1,8}}{{A'}} = 0,8 \Rightarrow A' = 2,25\,\,\left( J \right)\)

Đáp án cần chọn là: B

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link