Bài tập ôn tập Vật lí 10 Chân trời sáng tạo Chương 5 có đáp án

Cho một vật có khối lượng 3kg được treo như hình vẽ. với dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc

15/52

Cho một vật có khối lượng 3kg được treo như hình vẽ. với dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc \[{30^0}\]. Biết \[g = 10m/{s^2}\].  Lực căng của dây và lực tác dụng của vật lên tường là

Cho một vật có khối lượng 3kg được treo như hình vẽ. với dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc  (ảnh 1)

20\(\sqrt 2 \)N; 60N.

20\(\sqrt 3 \)N; \(10\sqrt 3 N\).

30N; 60\(\sqrt 3 \)N.

50N; 60\(\sqrt 2 \)N.

Giải thích


Ta có P = mg = 3.10 = 30 (N)

Cho một vật có khối lượng 3kg được treo như hình vẽ. với dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc  (ảnh 2)

Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽ

Theo điều kiện cân bằng \[\overrightarrow T  + \overrightarrow N  + \overrightarrow P  = 0 \Rightarrow \overrightarrow F  + \overrightarrow T  = 0\] \[ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\overrightarrow F  \uparrow  \downarrow \overrightarrow T }\\{F = T}\end{array}} \right.\]       

\[cos{30^0} = \frac{P}{F} \Rightarrow F = \frac{P}{{cos{{30}^0}}} = \frac{{30}}{{\frac{{\sqrt 3 }}{2}}} = 20\sqrt 3 (N) \Rightarrow T = 20\sqrt 3 (N)\]

\[sin{30^0} = \frac{N}{F} \Rightarrow N = F.Sin{30^0} = 20\sqrt 3 .\frac{1}{2} = 10.\sqrt 3 (N)\]

Lực do vật tác dụng lên tường là \(\overrightarrow Q \). Lực nén \(\overrightarrow Q \) và lực \(\overrightarrow N \) là hai lực trực đối.

Độ lớn Q = N = \(10\sqrt 3 \)(N))

Cho một vật có khối lượng 3kg được treo như hình vẽ. với dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc  (ảnh 3)

Cách 2:

Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ. Phân tích \[{\overrightarrow T _{OB}}\]thành hai lực \[{\overrightarrow T _x},{\overrightarrow T _y}\] như hình vẽ     

Theo điều kiện cân bằng \[{\overrightarrow T _x} + {\overrightarrow T _y} + \overrightarrow P  + \overrightarrow N  = 0\]

Chiếu theo Ox: \[{T_x} - N = 0 \Rightarrow T.Sin{30^0} = N\begin{array}{*{20}{c}}{}&{(1)}\end{array}\]

Chiếu theo Oy: \[{T_y} - P = 0 \Rightarrow cos{30^0}.T = P \Rightarrow T = \frac{P}{{cos{{30}^0}}} = 20\sqrt 3 (N)\]

Thay vào ( 1 ) ta có: \[N = 20.\sqrt 3 .\frac{1}{2} = 10\sqrt 3 (N)\]

Lực do vật tác dụng lên tường là \(\overrightarrow Q \). Lực nén \(\overrightarrow Q \) và lực \(\overrightarrow N \) là hai lực trực đối.

Độ lớn Q = N = \(10\sqrt 3 \)(N))