Một quả bóng khối lượng ban đầu 200 g được đẩy với vận tốc ban đầu 2,5 m/s lên một
Một quả bóng khối lượng ban đầu 200 g được đẩy với vận tốc ban đầu 2,5 m/s lên một mặt phẳng nghiêng, nhẵn, dài 0,5 m, hợp với phương nằm ngang góc \({30^0}\) (hình vẽ). Quả bóng chuyển động như một vật bị ném. Bỏ qua lực cản của không khí. Tìm giá trị nhỏ nhất của động năng quả bóng trong quá trình nó chuyển động.
Đáp án đúng là: D
Quảng cáo
Sử dụng phương pháp động lực học
Công thức định luật II Newton: \(a = \dfrac{F}{m}\)
Vận tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều: \(v = {v_0} + at\)
Vận tốc thành phần của chuyển động ném xiên: \(\left\{ \begin{array}{l}{v_x} = {v_0}\cos \alpha \\{v_y} = {v_0}\sin \alpha - gt\end{array} \right.\)
Vận tốc tổng hợp của chuyển động ném xiên: \(v = \sqrt {{v_x}^2 + {v_y}^2} \)
Động năng: \({W_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\)
+ Xét chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng
Các lực tác dụng lên vật là:
Thành phần lực theo phương Ox là:
\({P_x} = P\sin \alpha = mg\sin \alpha \)
Gia tốc của vật theo phương Ox là:
\(\begin{array}{l}a = - \dfrac{{{P_x}}}{m} = - \dfrac{{mg\sin \alpha }}{m} = - g\sin \alpha \\ \Rightarrow a = - 9,8.\sin {30^0} = - 4,9\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\end{array}\)
Khi vật đi hết mặt phẳng nghiêng, ta có:
\(\begin{array}{l}{v^2} - {v_0}^2 = 2as \Rightarrow {v^2} = {v_0}^2 + 2as\\ \Rightarrow {v^2} = 2,{5^2} + 2.\left( { - 4,9} \right).0,5 = 1,35\,\,\left( {{m^2}/{s^2}} \right)\end{array}\)
+ Xét chuyển động của vật sau khi rời mặt phẳng nghiêng: vật chuyển động như vật bị ném xiên với vận tốc 1,16 m/s, góc ném \({30^0}\)
Các thành phần vận tốc của vật là:
\(\left\{ \begin{array}{l}{v_x} = v\cos \alpha \\{v_y} = v\sin \alpha - gt\end{array} \right.\)
Vận tốc của vật là:
\({v_t} = \sqrt {{v_x}^2 + {v_y}^2} = \sqrt {{{\left( {v\cos \alpha } \right)}^2} + {{\left( {v\sin \alpha - gt} \right)}^2}} \)
Vận tốc của vật đạt cực tiểu:
\(\begin{array}{l}{v_{t\min }} \Leftrightarrow {\left( {v\sin \alpha - gt} \right)_{\min }} = 0\\ \Rightarrow {v_{t\min }} = v\cos \alpha \end{array}\)
Động năng của vật có giá trị nhỏ nhất là:
\(\begin{array}{l}{W_{d\min }} = \dfrac{1}{2}m{v_{t\min }}^2 = \dfrac{1}{2}m{v^2}{\cos ^2}\alpha \\ \Rightarrow {W_{d\min }} = \dfrac{1}{2}.0,2.1,35.{\left( {\dfrac{{\sqrt 3 }}{2}} \right)^2} \approx 0,1\,\,\left( J \right)\end{array}\)
Đáp án cần chọn là: D
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
