Dạng bài tập Xác định lực tác dụng vào vật khi biết gia tốc

Dạng 2: Xác định lực tác dụng vào vật khi biết gia tốc

Bài tập 1: Một vật có khối lượng 7 kg bắt đầu trượt từ đỉnh tới chân mặt phẳng nghiêng có chiều dài 0,85 m trong thời gian 0,5 s. tính hợp lực tác dụng lên vật theo phương nghiêng.

Bài tập 2: Một vật có khối lượng 5 kg được ném thẳng đứng hướng xuống với vận tốc ban đầu 2 m/s từ độ cao 24m. Vật này rơi chạm đất sau 3 s sau khi ném. Cho biết lực cản không khí tác dụng vào vật không đổi trong quá trình vật chuyển động. Lấy g = 10 m/s$^{2}$. Tính lực cản của không khí khi tác dụng vào vật.

Bài tập 3: Một vật khối lượng 2,5 kg đang nằm yên trên mặt phẳng ngang thì chịu tác dụng của lực kéo 15 N theo phương ngang và bắt đầu chuyền động. Biết trong 1 phút đầu tiên sau khi chịu tác dụng lực, vật đi được 2 700 m. Coi lực cản tác dụng vào vật không đổi trong quá trình chuyển động. Xác định độ lớn của lực cản tác dụng vào vật.


Bài tập 1:

Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian 0,5 s là

$s=v_{o}t+\frac{1}{2}at^{2}=0+\frac{1}{2}a.0,5^{2}=\frac{1}{8}a$

Trong 0,5 s vật đi được quang đường 0,85 m nên ta có:

$0,85=\frac{1}{8}a \Rightarrow a=6,8 m/s^{2}$

Vậy hợp lực tác dụng lên vật theo phương nghiêng là: F = ma = 7.6,8 = 47,6 N

Bài tập 2:

Chọn chiều dương hướng xuống

Phương trình chuyển động của vật: 

$h=v_{o}t+\frac{1}{2}at^{2} \Rightarrow 24=2.3+4,6a \Rightarrow a=4 m/s^{2}$

Theo định luật 2 Newton ta có: $\vec{P}+\vec{F}_{C}=m\vec{a}$ 

Chọn chiều dương hướng xuống

 P - FC = ma  FC = mg - ma = 5.10 - 5.4 = 30 N.

Bài tập 3:

Trong 1 phút đầu tiên vật đi được 2 700 m

$\Rightarrow s=v_{o}t+\frac{1}{2}at^{2}=\frac{1}{2}at^{2}(v_{o}=0)$

$\Rightarrow a=\frac{2s}{t^{2}}=\frac{2.2700}{60^{2}}=1,5 m/s^{2}$

Áp dụng định luật 2 Newton ta có: $\vec{F}_{k}+\vec{F}_{c}=m\vec{a}$ 

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật, chiếu lên chiều dương ta có:

Fk - Fc = ma => Fc = Fk - ma = 15 - 2,5.1,5 = 11,25 N.


Bình luận

Giải bài tập những môn khác