Bài viết này cung cấp những Bài Tập định Luật 2 Niu Tơn Nâng Cao, giúp bạn đọc hiểu sâu hơn về mối liên hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc trong các tình huống vận động phức tạp.
Định Luật 2 Niu Tơn Là Gì?
Trước khi đi vào các bài tập nâng cao, hãy cùng ôn lại định luật 2 Newton. Định luật này phát biểu rằng gia tốc của một vật tỷ lệ thuận với tổng lực tác dụng lên vật và tỷ lệ nghịch với khối lượng của vật.
Công thức biểu diễn định luật 2 Newton: F = ma
Trong đó:
- F: Tổng lực tác dụng lên vật (đơn vị là Newton – N)
- m: Khối lượng của vật (đơn vị là kilôgam – kg)
- a: Gia tốc của vật (đơn vị là mét trên giây bình phương – m/s²)
Bài Tập Định Luật 2 Niu Tơn Nâng Cao
Dưới đây là một số bài tập định luật 2 niu tơn nâng cao, yêu cầu vận dụng kiến thức về lực ma sát, lực hấp dẫn, lực đàn hồi,…
Bài tập 1: Một vật có khối lượng 2kg được kéo lên dốc nghiêng 30 độ so với phương ngang bởi một lực kéo F song song với mặt dốc. Hệ số ma sát giữa vật và mặt dốc là 0.2.
a) Tính lực kéo F để vật chuyển động đều lên dốc.
b) Nếu lực kéo F = 20N, hãy tính gia tốc của vật.
Bài tập 2: Một quả bóng có khối lượng 0.5kg được đá lên cao với vận tốc ban đầu là 10m/s. Lấy g = 10m/s².
a) Tính động năng ban đầu của quả bóng.
b) Tính độ cao cực đại mà quả bóng đạt được.
c) Tính vận tốc của quả bóng khi nó rơi xuống đất.
Bài tập 3: Một lò xo có độ cứng k = 100N/m được gắn vào một vật có khối lượng m = 0.5kg. Ban đầu, lò xo được giữ ở vị trí cân bằng.
a) Tính lực đàn hồi của lò xo khi nó bị kéo dãn thêm một đoạn x = 5cm.
b) Nếu thả vật ra, hãy tính chu kỳ dao động của hệ vật – lò xo.
Lời Giải
Bài tập 1:
a) Khi vật chuyển động đều lên dốc, gia tốc a = 0. Áp dụng định luật 2 Newton:
- F – Fms – P.sin30 = 0
- F – μN – mg.sin30 = 0
- F – μmg.cos30 – mg.sin30 = 0
- F = mg(μcos30 + sin30) = 2.10(0.2.√3/2 + 1/2) = 17.32N
b) Khi F = 20N, áp dụng định luật 2 Newton: - F – Fms – P.sin30 = ma
- 20 – 0.2.2.10.√3/2 – 2.10.1/2 = 2a
- a = 2.68 m/s²
Bài tập 2:
a) Động năng ban đầu: Wđ = 1/2mv² = 1/2.0.5.10² = 25J
b) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
- Wđ = Wt
- 1/2mv² = mgh
- h = v²/2g = 10²/2.10 = 5m
c) Khi quả bóng rơi xuống đất, áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: - Wt = Wđ
- mgh = 1/2mv²
- v = √(2gh) = √(2.10.5) = 10m/s
Bài tập 3:
a) Lực đàn hồi: Fđh = kx = 100.0.05 = 5N
b) Chu kỳ dao động: T = 2π√(m/k) = 2π√(0.5/100) = 0.45s
Kết Luận
Bài viết đã trình bày các bài tập định luật 2 niu tơn nâng cao, giúp bạn đọc rèn luyện kỹ năng giải bài tập và hiểu sâu hơn về định luật này.
Nếu bạn cần hỗ trợ, hãy liên hệ Số Điện Thoại: 0936238633, Email: [email protected] Hoặc đến địa chỉ: 408 An Tiêm, Hà Khẩu, Hạ Long, Quảng Ninh, Việt Nam. Chúng tôi có đội ngũ chăm sóc khách hàng 24/7.