Cho hệ vật như hình 5.1. Ban đầu hai vật được giữ sao cho lò xo bị nén

Giải SBT Vật Lí 10 Chủ đề 5: Chuyển động tròn và biến dạng

Bài 5.15 trang 47 sách bài tập Vật Lí 10: Cho hệ vật như hình 5.1. Ban đầu hai vật được giữ sao cho lò xo bị nén một đoạn 10,0 cm (lò xo nhẹ và không gắn vào vật) sau đó đốt sợi dây nối hai vật. Biết độ cứng của lò xo k = 45,0 N/m; m₁ = 0,50 kg; m₂ = 1,50 kg. Bỏ qua lực ma sát và lực cản của không khí tác dụng lên các vật.

a. Tính gia tốc của mỗi vật ngay sau khi sợi dây đứt.

b. Biết rằng khi hai vật rời nhau thì m₁ chuyển động với tốc độ là 3,00 m/s. Tính tốc độ của m₂.

Lời giải:

a. Ngay sau khi dây nối đứt, theo phương ngang m₁ và m₂ chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi do lò xo.

$F_1=F_2=k\Delta l=\left(45N/m\right)\left(0,10m\right)=4,50N$

Gia tốc của m₁:

$a_1=\frac{F_1}{m_1}=\frac{4,50N}{0,50kg}=9,00\frac{m}{s^2}$

Gia tốc của m₂:

$a_2=\frac{F_2}{m_2}=\frac{4,50N}{1,50kg}=3,00\frac{m}{s^2}$

b. Chọn chiều dương hướng sang trái và mốc là một điểm gắn với mặt bàn.

Theo định luật bảo toàn động lượng:

$m_1\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}=\overrightarrow{0}$ $\Rightarrow \overrightarrow{v_2}=-\frac{m_1}{m_2}\overrightarrow{v_1}$

$v_2=-\frac{0,50kg}{1,50kg}\left(3,00m/s\right)=-1,00m/s$

Vậy vật m₂ chuyển động ngược chiều dương đã chọn.

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

• Bài 5.1 trang 45 sách bài tập Vật Lí 10: Phát biểu nào sau đây sai khi nói về một vật chuyển động tròn đều ....

• Bài 5.2 trang 45 sách bài tập Vật Lí 10: Một bánh xe đang quay đều, mỗi phút nó quay được 3000 vòng ....

• Bài 5.3 trang 46 sách bài tập Vật Lí 10: Biết kim phút của đồng hồ treo tường có chiều dài ....

• Bài 5.4 trang 46 sách bài tập Vật Lí 10: Một người xách một xô có nước và vung tay làm xô nước quay trong mặt phẳng ....

• Bài 5.5 trang 46 sách bài tập Vật Lí 10: Coi Trái Đất là hình cầu có bán kính R = 6 400 km và quay quanh trục với chu kì 24,0 giờ ....

• Bài 5.6 trang 46 sách bài tập Vật Lí 10: Ở hình 1.10b trang 112 sách giáo khoa Vật Lí 10, viên đá có khối lượng 200g ....

• Bài 5.7 trang 46 sách bài tập Vật Lí 10: Ở một sân tập phẳng, rộng người lái xe đua phải thực hiện vòng chạy trên một đường tròn ....

• Bài 5.8 trang 46 sách bài tập Vật Lí 10: Một người lái xe chữa cháy nhận lệnh đến một vụ cháy đặc biệt quan trọng ....

• Bài 5.9 trang 47 sách bài tập Vật Lí 10: Trong phòng thí nghiệm, vật nào sau đây đang bị biến dạng kéo ....

• Bài 5.10 trang 47 sách bài tập Vật Lí 10: Lực đàn hồi nói chung và lực đàn hồi của lò xo nói riêng có rất nhiều ứng dụng ....

• Bài 5.11 trang 47 sách bài tập Vật Lí 10: Một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m và chiều dài tự nhiên l0 = 10,0 cm ....

• Bài 5.12 trang 47 sách bài tập Vật Lí 10: Khi treo vào đầu dưới của một lò xo vật khối lượng m1 = 800 g thì lò xo có chiều dài ....

• Bài 5.13 trang 47 sách bài tập Vật Lí 10: Một diễn viên xiếc đang leo lên một sợi dây được treo thẳng đứng từ trần nhà cao ....

• Bài 5.14 trang 47 sách bài tập Vật Lí 10: Một lò xo có độ cứng k = 400 N/m một đầu gắn cố định. Tác dụng một lực ....

• Bài 5.16 trang 48 sách bài tập Vật Lí 10: Cho các dụng cụ sau: - Giá thí nghiệm đã gắn thước đo độ dài: 1 cái ....

• Bài 5.17 trang 48 sách bài tập Vật Lí 10: Cho các dụng cụ sau: - Lực kế: 1 cái ....

• Bài 5.18 trang 48 sách bài tập Vật Lí 10: Một nhóm học sinh tìm hiểu độ cứng của lò xo. Họ dùng các lò xo giống nhau ....

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)

---