Một xe lăn nhỏ chạy trên đường ray từ trạng thái nghỉ, thoạt đầu trên một đoạn nằm

Câu hỏi số 606710:

Vận dụng

Một xe lăn nhỏ chạy trên đường ray từ trạng thái nghỉ, thoạt đầu trên một đoạn nằm ngang BC = 1 m, sau đó theo một đường cong lên phía trên cao (hình vẽ). Trên quãng đường BC, xe chịu tác dụng của lực không đổi F = 120 N cùng chiều với chuyển động. Biết khối lượng của xe là m = 5 kg. Lấy \(g = 10\,\,m /{s^2}\), bỏ qua ma sát. Tìm độ cao cực đại h so với mặt nằm ngang mà xe đạt tới.

A. 0,8 m.

B. 1 m.

C. 1,2 m.

D. 2,4 m.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:606710

Phương pháp giải

Công thức định luật II Newton: \(a = \dfrac{F}{m}\)

Mối liên hệ giữa quãng đường, vận tốc, gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều không đổi chiều chuyển động: \({v^2} - {v_0}^2 = 2as\)

Định luật bảo toàn cơ năng: \(W = {W_t} + {W_d} = const\)

Giải chi tiết

Chọn gốc thế năng tại C

+ Xét chuyển động của xe trên đoạn BC:

Gia tốc của xe là:

\(a = \dfrac{F}{m} = \dfrac{{120}}{5} = 24\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\)

Trên doạn BC, ta có:

\(\begin{array}{l}{v_C}^2 - {v_B}^2 = 2a.BC \Rightarrow {v_C}^2 - {0^2} = 2.24.1\\ \Rightarrow {v_C} = 4\sqrt 3 \,\,\left( {m/s} \right)\end{array}\)

+ Xét chuyển động của xe trên đường cong CD:

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật tại C và D, ta có:

\(\begin{array}{l}{W_D} = {W_C} \Rightarrow {W_{tD}} + {W_{dD}} = {W_{tC}} + {W_{dC}}\\ \Rightarrow mgh + 0 = 0 + \dfrac{1}{2}m{v_C}^2\\ \Rightarrow h = \dfrac{{{v_C}^2}}{{2g}} = \dfrac{{{{\left( {4\sqrt 3 } \right)}^2}}}{{2.10}} = 2,4\,\,\left( m \right)\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: D

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 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