Cộng đồng chia sẻ tri thức Lib24.vn

Chủ đề 3: Vật trượt trên mặt phẳng ngang, mặt phẳng nghiêng - Áp dụng định luật 3 Niutơn

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương 11 tháng 3 2020 lúc 13:57:09


Áp dụng định luật

- Định luật III Niu Tơn

Vật m1 tương tác m2 thì: F12 = - F21

Độ lớn: F12 = F21 suy ra m2a2 = m1a1

Bài tập vận dụng

Bài 1: Hai quả cầu chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang, quả cầu 1 chuyển động với vận tốc 4 m/s đến va chạm vào quả cầu 2 đang đứng yên. Sau va chạm cả hai quả cầu cùng chuyển động theo hướng cũ của quả cầu 1 với cùng vận tốc 2 m/s. Tính tỉ số khối lượng của hai quả cầu.

Hướng dẫn:

Ta có: v1 = 4 m/s và v'1 = 2 m/s

         v2 = 0 m/s và v’2 = 2 m/s

Gọi t là thời gian tương tác giữa hai quả cầu và chọn chiều dương là chiều chuyển động của quả cầu 1. Áp dụng định luật 3 Niu Tơn ta có:

m2a2 = m1a1 suy ra m1(v’1 – v1)/t = m2(v’2 – v2)/t

Vậy m1/m2 = 1

Bài 2: Hai xe A và B cùng đặt trên mặt phẳng nằm ngang, đầu xe A có gắn mộ lò xo nhẹ. Đặt hai xe sát nhau để lò xo bị nén rồi buông nhẹ để hai xe chuyển động ngược chiều nhau. Tính từ lúc thả tay, xe A và B đi được quãng đường lần lượt là 1 m và 2 m trong cùng một khoảng thời gian. Biết lực cản của môi trường tỉ lệ với khối lượng của xe. Tỉ số khối lương của xe A và xe B là ?

Hướng dẫn:

Vận tốc của vật bị bật bị bật ra sau khi buông tay là

F1 = F2 nên 

Do lực cản nên chuyển động chậm dần và lực cản tỉ lệ với khối lượng nên:

Theo định luật 3 Niu tơn ta có:

FAB = - FBA ⇒ mAaA = mBaB

Vậy mA/mB = aB/aA      (1)

Lại có s = (1/2).at2 suy ra sB/sA = aB/aA = 2      (2)

Từ (1) và (2) suy ra 

Bài 3: Một viên bi A có khối lượng 300 g đang chuyển động với vận tốc 3 m/s thì va chạm vào viên bi B có khối lượng 600 g đang đứng yên trên mặt bàn nhẵn, nằm ngang. Biết sau thời gian va cham 0,2 s, bi B chuyển động với vận tốc 0,5 m/s cùng chiều chuyển động ban đầu của bi A. Bỏ qua mọi ma sát, tốc đọ chuyển động của bi A ngay sau va chạm là?

Hướng dẫn:

Gia tốc chuyển động của bi B

Lực tương tác giữa hai viên bi: FAB = - FBA = mBaB = 0,6.2,5 = 1,5 N

Định luật III Niu Tơn:

Chọn chiều dương cùng chiều chuyển động ban đầu của viên bi A

Chiếu lên chiều dương ta có: 0.3(vA – 3) = -0.6(0.5 – 0) ⇒ vA = 2 m/s

Bài 4: Trên mặt nằm ngang không ma sát xe một chuyển động với độ lớn vận tốc 5 m/s đến va chạm vào xe hai đang đứng yên. Sau va chạm xe một bật lại với vận tốc 150 cm/s; xe hai chuyển động với vận tốc 200 cm/s. Biết khối lượng xe hai là 400g; tính khối lượng xe một?

Hướng dẫn:

Ta có v1 = 5m/s; v’1 = 1.5 m/s; v2 = 0; v’2 = 2 m/s; m2 = 0.4 kg

Gọi t là thời gian tương tác giữa hai xe

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe một trước va chạm

Áp dụng định luật 3 Niuton ta có:

FAB = - FBA ⇒ mAaA = mBaB

Bài 5: Một xe A đang chuyển động với vận tốc 3.6 km/h đến đụng vào mộ xe B đang đứng yên. Sau khi va chạm xe A dội ngược lại với vận tốc 0.1 m/s còn xe B chạy tiếp với vận tốc 0.55 m/s. Cho mB = 200g; tìm mA?

Hướng dẫn:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của xe A

Áp dụng định luật 3 Niuton cho hai xe trên ta có

FAB = - FBA ⇒ mAaA = mBaB


Được cập nhật: hôm qua lúc 12:57:32 | Lượt xem: 792