Bài tập vật lí động học

Một quả cầu nhỏ treo vào dây dài l, đầu kia cố định tại O. Tại O1 dưới O một đoạn 12 theo phương thẳng đứng có 1 đinh. Kéo quả cầu đến vị trí dây nằm ngang và thả ra.

a. Tính tủ số hai sức căng dây trước và sau khi chạm đinh.

b. Xác định vị trí trên quĩ đạo tại đó sức căng dây bằng 0. Sau đó quả cầu chuyển động như thế nào và lên đến độ cao lớn nhất bao nhiêu?

 

doc35 trang | Chia sẻ: haohao | Ngày: 15/05/2013 | Lượt xem: 746 | Lượt tải: 3download
Tóm tắt tài liệu Bài tập vật lí động học, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ngang điểm rơi B của vật trên sườn đồi cách A bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2. Bài 188: Một máy bay theo phương thẳng ngang với vận tốc v1= 150m/s, ở độ cao 2km (so với mực nước biển) và cắt bom tấn công một tàu chiến. 1. Tìm khoảng cách giữa máy bay và tàu chiến theo phương ngang để máy bay cắt bom rơi trúng đích khi tàu đang chạy với vận tốc v2= 20m/s?Xét hai trường hợp: a. Máy bay và tàu chiến chuyển động cùng chiều.  b. Máy bay và tàu chiến chuyển động ngược chiều. 2. Cũng ở độ cao đó, vào đúng thời điểm khi máy bay bay ngang qua một khẩu pháo đặt cố định trên mặt đất(cùng độ cao với mặt biển) thì pháo nhả đạn. Tìm vận tốc ban đầu nhỏ nhất của đạn để nó trúng máy bay và xác định góc bắn khi đó.Cho biết: Máy bay và tàu chiến chuyển động trong cùng một mặt phẳng thẳng đứng.Lấy g = 10m/s2 và bỏ qua sức cản không khí. Bài 189: Từ đỉnh tháp cao 30m, ném một vật nhỏ theo phương ngang với vận tốc ban đầu v0 = 20m/s. 1. Tính khoảng thời gian từ lúc ném đến khi vật chạm đất và khoảng cách từ điểm chạm đất đến chân tháp. 2. Gọi M là một điểm trên quỹ đạo tại đó vectơ vận tốc hợp với phương thẳng đứng một gócα = 600. Tínhkhoảng cách từ M tới mặt đất. Bài 190: Từ đỉnh A cuả một mặt bàn phẳng nghiêng người ta thả một vật có khối lượng m = 0,2kg trượt không ma sátkhông vận tốc đầu. Cho AB = 50cm; BC = 100cm; AD = 130cm; g = 10m/s2. 1. Tính vận tốc của vật tại điểm B 2. Chứng minh rằng quỹ đạo của vật sau khi rời khỏi bàn là 1 parabol. Vật rơi cách chân bàn một đoạn CE bằng bao nhiêu? (Lấy gốc toạ độ tại C)Hình 33 Bài 191: Một lò xo R cso chiều dài tự nhiên lo= 24,3m và độ cứng k = 100N m; có đầu O gắn với một thanh cứng,nằm ngang T như hình vẽ. Đầu kia có gắn với một vật nhỏ A, khối lượng m = 100g. Thanh T xuyên qua tâmvật A và A có thể trượt không ma sát theo T. Lấy g = 10m/s2.Cho thanh T quay đều quanh trục thẳng đứng Oy, với vận tốc góc ω = 10rad/s. Tính độ dài của R. Xác định phương, chiều và cường độ của lực do R tác dụng vào điểm O’. Bỏ qua khối lượng của lò xo R.Hình 34 Bài 192: Một đĩa phẳng tròn có bán kính R = 10cm, nằm ngang quay đều quanh trục thẳng đứng đi qua tâm của đĩa. 1. Nếu mỗi giây đĩa quay được 1,5 vòng thì vận tốc dài của một điểm ở mép đĩa là bao nhiêu? 2. Trên mặt đĩa có đặt một vật có kích thước nhỏ, hệ số ma sát giữa vật và đĩa là µ  = 0,1. Hỏi với những giá trị nào của vận tốc góc ω của đãi thì vật đặt trên đĩa dù ở vị trí nào cũng không bị trượt ra phía ngoài đĩa.Cho g = 10m/s2 Bài 193: Có đĩa phẳng như bài 192, treo một con lắc đơn (gồm vật nặng M treo vào đầu một sợi dây nhẹ) vào đầuthanh AB cắm thẳng đứng trên mặt đĩa, đầu B cắm vào đĩa tại điểm cách tâm quay2 R. Cho AB = 2R. 1. Chứng minh rằng khi đĩa quay đều thì phương dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc α nằm trongmặt phẳng chứa AB và trục quay. 2. Biết chiều dài con lắc là 1 = R, tìm vận tốc góc ω  của đãi quay đểα = 302.Hình 35 Bài 194: Một quả khối lượng m được gắn vào một sợi dây mà đầu kia của được buộc vào đầu một thanh thẳng đứngđặt cố định trên một mặt bàn quay nằm ngang như hình vẽ. Bàn sẽ quay với vận tốc góc ω  bằng bao nhiêu,nếu dây tạo với phương vuông góc của bàn một gócα = 450? Biết dây dài 1 = 6cm và khoảng cách của hthẳng đứng quay là r = 10cm.Hình 36 Bài 195: Một quả cầu khối lượng m, treo trên một sợ dây dài 1. Quả cầu quay đều trong một vòng tròn nằm ngàngnhư hình vẽ. Dây tạo một gócα với phương thẳng đứng. Hãy tính thời gian để quả cầu quay được một vòng. Biết gia tốc trọng lực tại nơi quả cầu chuyển động là g.Hình 37 Bài 196: Một vật được ném lên từ mặt đất theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu v0= m/s. Lấy g = 10m/s2. 1. Tính độ cao lớn nhất mà vật đạt được, nếu bỏ qua lực cản của không khí. 2. Nếu có lực cản không khí, coi là không đổi và bằng 5% trong lượng cảu vật thì độ cao lớn nhất mà vật đạtđược và vận tốc chạm đất cảu vật là bao nhiêu? Bài 197:  Người ta buộc một viên đá vào một sợi dây có chiều dài 1,5m rồi quay đều sợi dây sao cho viên đá chuyểnđộng theo một quỹ đạo tròn. Biết rằng cả sợi dây và viên đá đều nằm trong mặt phẳng nằm ngang cách mặt đất 2m. Khi dây đứt viên đá bị văng rơi ra xa 10m.Hỏi khi chuyển động tròn viên đá có gia tốc hướng tâm là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2 và bỏ qua sức cản của không khí. Bài 198: Ở những công viên lớn người ta thiết kế những xe điện chạy trên đường ray làm thành những vòng cungthẳng đứng.1. Khi xe ở vị trí cao nhất (lúc đó đầu người chúc xuống) những lực nào gây nên gia tốc hướng tâm củangười ngồi trên xe.2. Tính vận tốc tối thiểu ở vị trí cao nhất để người không rơi khỏi xe, biết bán kính vòng cung là R. Bài 199: Một máy bay bay theo vòng tròn thẳng đứng bán kính R = 200m, vận tốc v = 100m/s. Hỏi người lái máy bay phải nén lên ghế một lực F có độ lớn gấp mấy lần trọng lượng của mình tại vị trí thấp nhất của vòng lượn.Lấy g = 10m/s2.ở vị trí cao nhất, muốn người lái máy bay không ép lên ghế một lực nào thì vận tốc máy bay phải là baonhiêu? Bài 200: Một vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất ở độ cao h so với mặt đất. Bán kính của Trái Đất là R. Cho biết quỹđạo của vệ tinh và vòng tròn, có tâm là tâm cảu Trái Đất. Tìm biểu thức tính các đại lượng cho dưới đây theoh, R và g (g là gia tốc trọng lực trên mặt đất). 1. Vận tốc chuyển động của vệ tinh 2. Chu kì quay của vệ tinh PHẦN III TĨNH HỌC Bài 201: Đầu C của một thanh nhẹ CB được gắn vào bức tường đứng thẳng, còn đầu B của thanh thì được treo vàomột cái được treo vào một cái đinh O bằng dây OB sao cho thanh BC nằm ngang (CB = 2CO). Một vật A cókhối lượng m = 5kg được treo vào B bằng dây BD. Hãy tính lực căng của dây OB và lực nén lên thanh BC.Bỏ qua khối lượng của thanh BC. Lấy g = 10m/s2.Hình 38 Bài 202: Một giá treo như hình vẽ gồm:* Thanh AB = 1m tựa vào tường ở A.* Dây BC = 0,6m nằm ngang.Treo vào đầu B một vật nặng khối lượng m = 1kg.Tính độ lớn lực đàn hồi N xuất hiện trên thanh AB và sức căng của dây BC khi giá treo cân bằng.Lấy g = 10m/s2 và bỏ qua khối lượng thanh AB, các dây nối.Hình 39 Bài 203: Một dây căng ngang giữa hai điểm cố định A, B với AB = 2m.Treo vào trung tâm của dây một vật có khối lượng m = 10kg thì khi vật đã cân bằng nó hạ xuống khoảng h =10cm (hình vẽ). Tính lực căng dây lấy g = 10m/s2. Nếu kéo căng dây để nó chỉ hạ xuống 5cm thì lực căng dây sẽ tăng hay giảm bao nhiêu phần trăm?Hình 40 Bài 204: Vật có trong lượng P = 100N được treo bởi hai sợi dây OA và OB như hình vẽ.Khi vật cân thì gócAOB= 1200.Tính lực căng của 2 dây OA và OB.Hình 41 Bài 205: Hai thanh AB, AC được nối nhau và nối cào tường nhờ các bản lề. Tại A có treo vật có trong lượng P =1000N. Tìm lực đàn hồi cuất hiện ở các thanh. Cho α +β = 900; Bỏ qua trọng lượng các thanh Áp dụng:α = 300 Hình 42 Bài 206: Một thanh AB khối lượng 8kg dài 60cm được treo nằm ngang nhờ hai sợi dây dài 50cm như ở hình. Tính lực căng của dây treo và lực nén (hoặc kéo) thanh trong mỗi trường hợp. Lấy g = 10m/s2.Hình 43 Bài 207: Hai trọng vật cùng khối lượng được treo vào hai đầy dây vắt qua hai ròng rọc cố định. Một trọng vật thứ bacó khối lượng bằng hai trọng vật trên được treo vào điểm giữa hai ròng rọc như hình vẽ. Hỏi điểm treo trọngvật thứ ba bị hạ thấp xuống bao nhiêu? Cho biết khoảng cách hai ròng rọc là 2l. Bỏ qua các ma sát.Hình 45 Bài 208: Một trụ điện chịu tác dụng của một lực F = 5000N và được giữ thẳng đứng nhờ dây AC như hình. Tìm lựcdây căng AC và lực nén lên trụ AB. Cho α = 300 . Hình 46 Bài 209: Một quả cầu có khối lượng 10kg nằm trên hai mặt phẳng nghiêng vuông góc với nhau. Tính lực nén của quả cầu lên mỗi mặt phẳng nghiêng trong hai trường hợp: a.α = 450; b.α = 600. Lấy g = 10m/s2 Hình 47 Bài 210: Treo một trọng lượng m = 10kg vào giá đỡ nhờ hai dây AB và AC làm với phương nằm ngang gócα = 600 và β = 450 như hình. Tính lực căng của các dây treo. Lấy g =10m/s2 Hình 48 Bài 211: Một vật khối lượng m = 30kg được treo ở đầu cảu thanh nhẹ AB. Thanh được giữ cân bằng nhờ dây AC như hình vẽ. Tìm lực căng dây AC và lực nén thanh AB. Cho α = 300 và β = 600. Lấy g = 10m/s2.Hình 49 Bài 212: Một ròng rọc nhỏ, treo một vật A có khối lượng m = 4kg, được đỡ bằng sợi dây BCDE, có phần DE thẳngđứng, còn phần BC nghiêng một gócα = 300 so với đường thẳng đứng. Do tác dụng của lực kéo F nằm ngang (hình vẽ) ròng rọc cân bằng. Tính độ lớn của F và lực căng của dây. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc.Lấy g = 10m/s0.Hình 50 Bài 213: Một quả cầu đồng chất khối lượng m = 3kg, được giữ trên mặt phẳng nghiêng trơn nhờn một dây treo nhưhình vẽ. Cho α = 300, lấy g = 10m/s2. a. Tìm lực căng dây và lực nén cảu quả cầu lên mặt phẳng nghiêng.  b. Khi dây treo hợp với phương đứng một góc β thì lực căng dây là103 N. Hãy xác định góc β và lực nén của quả cầu lên mặt phẳng nghiêng lúc này.Hình 51 Bài 214: Hai vật m1 và m2 được nối với nhau qua ròng rọc như hình vẽ. Hệ số ma sát giữa vật m1 và mặt phẳng nghiêng là µ . Bỏ qua khối lượng ròng rọc và dây nối. Dây nối không co dãn. Tính tỉ số giữa m2 và m1 để vật m1: a. Đi lên thẳng đều.  b. Đi xuống thẳng đều c. Đứng yên (lúc đầu vật đứng yên)Hình 52 Bài 215: Một vật có khối lượng m = 20kg nằm trên một mặt phẳng nghiêng một góc α = 300 so với phương ngang. 1. Bỏ qua ma sát, muốn giữ vật cân bằng cần phải đặt phải đặt vào vật một lực F bằng bao nhiêu trong trường hợp: a. Lực F song song với mặt phẳng nghiêng.  b. Lực F song song với mặt phẳng nằm ngang 2. Giả sử hệ số ma sát của vật với mặt phẳng nghiêng là k = 0,1 và lực kéo F song song với mặt phẳng nghiêng.Tìm độ lớn F khi vật được kéo lên đều và khi vật đứng yên trên mặt phẳng nghiêng