Bài tập 26-27.10 trang 62 SBT Vật lý 10
Một lò xo có độ cứng 100 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang : một đầu gắn cố định với giá đỡ, đầu còn lại gắn với một quả cầu khối lượng 40 g. Kéo quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng của nó một đoạn 3 cm, rồi buông tay ra để nó chuyển động. Bỏ qua lực ma sát, lực cản không khí và khối lượng của lò xo. Xác định vận tốc của quả cầu khi nó về tới vị trí cân bằng.
Hướng dẫn giải chi tiết
Hệ vật "Quả cầu - Lò xo - Trái Đất" là hệ cô lập, do không chịu tác dụng các ngoại lực (lực ma sát, lực cản), chỉ có các nội lực tương tác (trọng lực, phản lực, lực đàn hồi), nên cơ năng của hệ vật bảo toàn.
Chọn vị trí cân bằng của hệ vật làm gốc tính thế năng đàn hồi, chiều lò xo bị kéo dãn là chiều dương.
- Tại vị trí ban đầu : quả cầu có vận tốc v0 = 0 và lò xo bị kéo dãn một đoạn Δl0> 0 cm, nên cơ năng của hệ vật:
\({{\rm{W}}_0} = \frac{{k{{\left( {{\rm{\Delta }}{l_0}} \right)}^2}}}{2}\)
- Tại vị trí cân bằng: quả cầu có vận tốc v ≠ 0 và lò xo không bị biến dạng (Δ= 0), nên cơ năng của hệ vật :
\({\rm{W}} = \frac{{m{v^2}}}{2}\)
- Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho chuyển động của hệ vật:
\({\rm{W}} = {{\rm{W}}_0} \Rightarrow \frac{{m{v^2}}}{2} = \frac{{k{{\left( {{\rm{\Delta }}{l_0}} \right)}^2}}}{2}\)
Suy ra vận tốc của quả cầu khi nó về tới vị trí cân bằng:
\(\begin{array}{l} v = {\rm{\Delta }}{l_0}\sqrt {\frac{k}{m}} \\ = {3.10^{ - 2}}\sqrt {\frac{{100}}{{{{40.10}^{ - 3}}}}} = 1,5(m/s) \end{array}\)
-- Mod Vật Lý 10 HỌC247
Bài tập SGK khác
-
Tìm vận tốc của vật ở độ cao bằng một nửa so với độ cao ban đầu?
bởi Nguyễn Quang Thanh Tú
16/10/2018
Vật nhỏ thả không vận tốc đầu từ điểm A cách mặt đất 45m . Bỏ qua ma sát, tìm:
a) Vận tốc vật lúc chạm đất.
b) Vt ở độ cao băng một nửa so với độ cao ban đầu?
c) Vị tri vật có động năng bằng thế năng.
d) Độ lơn vận tốc của vật khi Wđ=3Wt
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Tính thế năng của vật tại giây thứ 2 so với mặt đất ?
bởi thu hằng
16/10/2018
Thả một vật rơi tự do có khối lượng 500 g từ độ cao 45 m so với mặt đất, bỏ qua ma sát với không khí. Tính thế năng của vật tại giây thứ 2 so với mặt đất. Cho g = 10 m/s².
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Một vành kim loại hình tròn được treo lên tường vào một thanh đỡ T ( Hình dưới ) . Vành được coi là đồng chất và có khối lượng m = 800 g với đường kính D = 40 cm.
a) Tìm thế năng trọng trường của vành, nếu chọn mức không của thế năng tại điểm treo.
b) Xác định độ biến thiên thế năng khi quay vành một góc 3000 quanh điểm treo. Vành luôn ở trong mặt phẳng thẳng đứng.có ng` nhờ đăng jup
ai giải đc tick cho
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
một vật được thả rơi tự do chon goc the nang taimat dat . hỏi khi vừa chạm đất thì thế năng và động năng như thế nao`?
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
ADMICRO
Tìm vận tốc của vật có khối lượng 3 kg được đặt ở vị trí trong trọng trường ?
bởi Mai Trang
16/10/2018
Một vật có khối lượng 3 kg được đặt ở vị trí trong trọng trường và có thế năng tai đó Wtn=500J. Thả vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng Wtn=\(-900J\)
a,Hỏi vật đã rơi từ độ cao nào so với mặt đất
b,Xác định vị trí ưng với mức không của thế năng đã chọn
c,Tìm vận tốc của vật khi vật khi vật qua vị trí này
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Một vật được ném thẳng đứng từ mặt đất lên cao (Vo =30 m/s bình) lấy g=10m/s bình , bỏ qua sức cản của không khí:
a) Tìm độ cao cực đại của vật đó
b) Ở độ cao nào vật có động năng bằng 4 lần thế năng, khi đó V của vật bằng bao nhiêu?
c) Ở độ cao nào thì vật có thế năng bằng 3 lần động năng, khi đó V của vật bằng bao nhiêu?
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
ai giúp ẻm với ạ. Bài tập về thế năng trọng trường như sau ạ: người ta tung quả cầu m=250g từ độ cao 1,5m so với mặt đất. Hỏi khi đạt vận tốc 23km/h thì vật đạt độ cao bao nhiêu so với mặt đất, chọn mốc thế năng ở vị trí tung, g=10m/s2
Theo dõi (0) 0 Trả lời
