JavaScript is required

Cho cơ hệ như hình vẽ. Vật m1 có khối lượng 1,0 kg, vật m2 có khối lượng 3,0 kg. Hai vật được nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ không giãn, vắt qua một ròng rọc hình trụ đặc có khối lượng m = 2,0 kg. Ban đầu hệ được giữ đứng yên. Sau đó, tác dụng lên vật m2 một lực có độ lớn Fx = 20 N theo phương ngang, làm vật m2 chuyển động sang phải với gia tốc có độ lớn a. Giả sử dây không trượt trên ròng rọc. Hệ số ma sát trượt giữa vật m2 và mặt phẳng ngang là μ = 0,12.

a. Vẽ sơ đồ các lực tác dụng lên hệ.

b. Tính gia tốc chuyển động của các vật m1 và m2.

c. Tính động năng của hệ sau khoảng thời gian 1,0 s kể từ khi hệ bắt đầu chuyển động.

Trả lời:

Đáp án đúng:


Câu hỏi này yêu cầu phân tích một hệ cơ học bao gồm hai vật nặng nối với nhau qua một ròng rọc và chịu tác động của một lực ngoài. Các phần của câu hỏi lần lượt là: a. Vẽ sơ đồ các lực tác dụng lên hệ: Phần này đòi hỏi người học phải xác định và biểu diễn chính xác tất cả các lực tác dụng lên từng vật (vật m1, vật m2, ròng rọc) và lên cả hệ. Các lực cần xem xét bao gồm trọng lực, phản lực, lực căng dây, lực ma sát và lực ngoài Fx. b. Tính gia tốc chuyển động của các vật m1 và m2: Đây là phần cốt lõi của bài toán động lực học. Để giải quyết, người học cần áp dụng Định luật II Newton cho từng vật, kết hợp với các phương trình liên hệ do sợi dây không giãn và ròng rọc quay. Vì dây không trượt trên ròng rọc, gia tốc tiếp tuyến của các điểm trên vành ròng rọc bằng gia tốc dài của vật m1. Mômen quán tính của ròng rọc cũng cần được tính toán để xác định mối liên hệ giữa lực căng và gia tốc góc. c. Tính động năng của hệ sau khoảng thời gian 1,0 s kể từ khi hệ bắt đầu chuyển động: Sau khi tính được gia tốc, người học có thể xác định vận tốc của hệ tại thời điểm t = 1,0 s. Động năng của hệ sẽ bao gồm động năng tịnh tiến của hai vật m1 và m2, cũng như động năng quay của ròng rọc. Cần lưu ý rằng động năng quay được tính dựa trên vận tốc góc của ròng rọc, có liên hệ với vận tốc dài của vật m1.

This PDF contains the exam paper and solutions for Physics 1 (Vật lý 1), a third-semester course (HK III) for the academic year 2024-2025 at Ho Chi Minh City University of Technology and Education. The exam features seven problems covering various topics in mechanics, including rotational motion, collisions, elevator dynamics, projectile motion, and systems with pulleys and masses. It also includes problems in thermodynamics, such as the internal energy of gases and thermodynamic cycles (Carnot, ideal gas cycle).


7 câu hỏi 90 phút

Câu hỏi liên quan