10 câu Trắc nghiệm Ba định luật Niu-tơn có đáp án (Vận dụng cao)

Từ mặt đất người ta ném một vật khối lượng 5kg lên cao theo phương thẳng

9/10

Từ mặt đất người ta ném một vật khối lượng 5kg lên cao theo phương thẳng đứng. Thời gian đạt độ cao cực đại là t1, thời gian trở lại mặt đất là t2. Biết t1=t22. Cho g = 10m/s2. Độ lớn lực cản không khí (xem như không đổi) có giá trị là:

10N

15N

20N

30N

Giải thích

Đáp án D

Các lực tác dụng lên vật : Trọng lực P→, lực cản của không khí Fc→

Phương trình chuyển động của vật là: P→+Fc→=ma→ (1)

Khi vật đi lên : t = t1, a = a1

+ Chiếu (1) lên phương thẳng đứng, chiều dương hướng lên ta được:

−p−Fc=ma1⇒a1=−g−Fcm (2)

+ Gọi v0 là vận tốc của vật ban đầu, s là độ cao cực đại mà vật đạt được, ta có:

v2−v02=2a1s⇒v0=2s(g+Fcm)v=v0+a1t1→t1=−v0a1=2sv0⇒t1=2s2s(g+Fcm)

+ Khi vật đi xuống: t = t2, a = a2

+ Chiếu (1) lên phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống ta được:

P−Fc=ma2→a2=g−FCm(4)

Thời gian vật trở lại mặt đất:

t2=2sa2=2sg−FCm

Mà t1=t22⇒2s2s(g+Fcm)=122sg−FCm

⇒4(g−FCm)=(g+Fcm)⇒FC=35mg=35.5.10=30N

Vậy độ lớn của lực cản không khí là: 30N