Giải SBT Vật lí 10 trang 36 Cánh diều

Với Giải SBT Vật lí 10 trang 36 trong Chủ đề 3: Năng lượng Sách bài tập Vật lí lớp 10 Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Vật lí 10 trang 36.

Bài 3.5 trang 36 sách bài tập Vật lí 10: Một ô tô có khối lượng m = 1,30.10³ kg di chuyển trên đoạn đường ABCD có dạng như hình 3.1, trong đó BC là đoạn đường nằm ngang ở độ cao

h = 50,0 m so với mặt phẳng nằm ngang chứa AD. Biết rằng BC = 20 km, gia tốc rơi tự do g = 9,80 m/s², độ dài các cung cong nối các đoạn đường thẳng với nhau rất nhỏ so với chiều dài của các đoạn thẳng đó, hãy tính công của trọng lực trên các đoạn đường AB, BC, CD.

Lời giải:

Công của trọng lực trên các đoạn đường AB, BC và CD

$A_{AB}=-mgh=-1,{3.10}^3.9,8.50=-637kJ$

$A_{BC}=0$

$A_{CD}=mgh=1,{3.10}^3.9,8.50=637kJ$

Bài 3.6 trang 36 sách bài tập Vật lí 10: Một chiếc xe khối lượng m = 10,0 tấn, chuyển động trên mặt đường nằm ngang với vận tốc không đổi v = 40,0 km/h. Biết gia tốc rơi tự do là

g = 9,80 m/s².

a. Tính lực mà mặt đường tác dụng lên xe.

b. Tính công của lực mà mặt đường tác dụng lên xe.

Lời giải:

a. Vì xe chuyển động với vận tốc không đổi nên lực mà mặt đường tác dụng lên xe cân bằng với trọng lượng của xe, có chiều hướng thẳng đứng lên trên và độ lớn bằng:

F = mg = 10000 . 9,8 = 98 kN

b. Vì lực mà mặt đường tác dụng lên xe vuông góc với phương chuyển động của xe nên công của lực mà mặt đường tác dụng lên xe: A = 0

Bài 3.7 trang 36 sách bài tập Vật lí 10: Trong giai đoạn gần tiếp đất, một giọt nước mưa có khối lượng m = 65,5 mg chuyển động thẳng đều với tốc độ v = 9,00 m/s. Biết rằng gia tốc rơi tự do hầu như không phụ thuộc vào độ cao và có giá trị g = 9,80 m/s². Tính công của trọng lực và công của lực cản thực hiện lên giọt nước mưa nói trên trong giai đoạn nó rơi từ độ cao h = 10,0 m xuống mặt đất, giả sử trong giai đoạn này khối lượng và hình dạng của giọt nước mưa đang xét hầu như không thay đổi.

Lời giải:

Công của trọng lực: $A_p=mgh=65,{5.10}^{-6}.9,8.10=6,{42.10}^{-3}J$

Vì giọt nước mưa chuyển động thẳng đều nên theo định luật III Newton, ta có lực cản cân bằng với trọng lượng của vật. Công của lực cản $A_C=-F_{C}h=-mgh=-6,{42.10}^{-3}J$

Bài 3.8 trang 36 sách bài tập Vật lí 10: Một người dùng lực F hợp với phương nằm ngang một góc $\alpha =60,0°$ , để kéo vật có khối lượng m = 50,0 kg trượt trên mặt sàn nằm ngang một đoạn thẳng có độ dài s = 10,0 m với tốc độ không đổi. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là $\mu =0,250$ ; thành phần thẳng đứng của lực F hướng từ dưới lên trên, gia tốc rơi tự do

g = 9,8 m/s². Tính:

a. Công của trọng lực.

b. Công của lực F.

c. Công của lực ma sát.

Lời giải:

a. Công của trọng lực: A_p = 0

b. Giản đồ vecto

Từ định luật II Newton: $\overrightarrow{F}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{ms}}=\overrightarrow{0}$ (do vật chuyển động đều)

Vì vật chuyển động thẳng đều nên độ lớn của lực ma sát bằng độ lớn của thành phần nằm ngang của lực F.

Theo phương Ox: $F\cos \alpha -F_{ms}=0\iff F\cos \alpha -\mu N=0$

Theo phương Oy: $N+F\sin \alpha =P\Rightarrow N=mg-F\sin \alpha$

$\Rightarrow \mu \left(mg-F\sin \alpha \right)=F\cos \alpha$

$\Rightarrow F=\frac{\mu mg}{\cos \alpha +\mu \sin \alpha }$

Công của lực F:

$A_F=Fs\cos \alpha =\frac{\mu mgs\cos \alpha }{\cos \alpha +\mu \sin \alpha }\approx 855J$

c. Lực ma sát: $F_{ms}=\mu N=\mu \left(mg-F\sin \alpha \right)$

Công của lực ma sát

$A_{ms}=-\mu \left(mg-F\sin \alpha \right)s=-\frac{\mu mgs\cos \alpha }{\cos \alpha +\mu \sin \alpha }\approx -855J$

Bài 3.9 trang 36 sách bài tập Vật lí 10: Một người dùng lực F hợp với phương nằm ngang một góc $\alpha =30,0°$ , để đẩy vật có khối lượng m = 50,0 kg trượt trên mặt sàn nằm ngang một đoạn thẳng có độ dài s = 15,0 m với vận tốc không đổi. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là $\mu =0,30$ ; thành phần thẳng đứng của lực F hướng từ trên xuống dưới, gia tốc rơi tự do g = 9,80 m/s². Tính

a. Công của trọng lực.

b. Công của lực F.

c. Công của lực ma sát.

Lời giải:

a. Công của trọng lực A_P = 0

b. Từ định luật II Newton: $\overrightarrow{F}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{ms}}=\overrightarrow{0}$ (do vật chuyển động đều)

Theo phương Ox: $F\cos \alpha -F_{ms}=0\iff F\cos \alpha =\mu N$

Theo phương Oy: $N=F\sin \alpha +P\Rightarrow N=mg+F\sin \alpha$

Vì vật chuyển động thẳng đều nên độ lớn của lực ma sát bằng độ lớn của thành phần nằm ngang của lực F.

$\mu \left(mg+F\sin \alpha \right)=F\cos \alpha$

$\Rightarrow F=\frac{\mu mg}{\cos \alpha -\mu \sin \alpha }=\frac{0,\mathrm{3.50.9},8}{cos{30}^0-0,3.\sin {30}^0}\approx 205\left(N\right)$

Công của lực F là

$A=Fs\cos \alpha =\mathrm{205.15.}c{\text{os30}}^0\approx 2663J$

c. Công của lực ma sát là

$A_{ms}=-\mu \left(mg+F\sin \alpha \right)s=-0,3(50.9,8+205.\sin {30}^0).15\approx -2666,25J$

Lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Chủ đề 3: Năng lượng Cánh diều hay khác:

• Giải SBT Vật lí 10 trang 35

• Giải SBT Vật lí 10 trang 37

• Giải SBT Vật lí 10 trang 38

• Giải SBT Vật lí 10 trang 39

• Giải SBT Vật lí 10 trang 40

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• SBT Vật lí 10 Bài mở đầu: Giới thiệu mục đích học tập môn Vật lí

• SBT Vật lí 10 Chủ đề 1: Mô tả chuyển động
• SBT Vật lí 10 Chủ đề 2: Lực và chuyển động

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Vật lí 10 Cánh diều
• Giải Chuyên đề học tập Vật lí 10 Cánh diều
• Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---