Áp dụng công thức về độ biến thiên động lượng
\(m\Delta v = m(v - {v_0}) = \overrightarrow F \Delta t\)
Vì vận tốc ban đầu bằng 0, suy ra độ lớn trung bình của lực đẩy
\(F = \dfrac{{mv}}{{\Delta t}} = \dfrac{{{{10.10}^{ - 3}}.865}}{{0,001}} = 8650N\)
Chọn đáp án B
IV.2.
Một quả bóng khối lượng 0,20 kg đang bay với vận tốc 5,0 m/s tới đập vuông góc với mặt bức tường thẳng đứng trong khoảng thời gian 0,1 s. Ngay sau va đập, quả bóng bị bật ngược lại với cùng độ lớn của vận tốc đầu. Xác định độ lớn của lực do bức tường tác dụng vào quả bóng khi va đập.
A. 2.0N. B. 10 N.
C. 20 N. D. 100 N.
Áp dụng công thức về độ biến thiên động lượng
\(m\Delta \overrightarrow v = m(\overrightarrow {v'} - \overrightarrow v ) = \overrightarrow F \Delta t\)
Chọn chiều dương là chiều của lực \(\overrightarrow F \)do bức tường tác dụng vào quả bóng. Vì các vận tốc \(\overrightarrow v \)và \(\overrightarrow v '\) của quá bóng trước và sau và đập có cùng độ lớn, nhưng hướng ngược nhau, nên \(v = - v' < 0\)
\( \to F\Delta t = mv' - mv = 2mv'\)
\( \to F = \dfrac{{2mv'}}{{\Delta t}} = \dfrac{{2.0,2.5}}{{0,1}} = 20N\)
Chọn đáp án C
IV.3.
Một vật khối lượng 200 g được ném thẳng đứng từ độ cao 15 m xuống đấi với vận tốc đầu là 5 m/s. Khi chạm đất, vật xuyên sâu vào đất 5 cm và nằm yên tại đó. Lấy g ≈10 m/s2. Bỏ qua lực cản của không khí. Xác định lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật.
A. 648 N. B. 349 N.
C. 6,490 N. D. 34,9 N
Vì vật rơi nhanh dần đều từ độ cao h = 15 m xuống đất với vận tốc đầu \({v_0} = 5m/s\)và gia tốc \(g \approx 10m/{s^2}\), nên ta có phương trình
\({v^2} - v_0^2 = 2gh\)
Suy ra vận tốc của vật ngày tước khi chạm đất bằng:
\(v = \sqrt {2gh + v_0^2} = \sqrt {2.10.15 + {5^2}} \approx 18m/s\)
Áp dụng công thức về độ biến thiên động năng:
\(\dfrac{{mv{'^2}}}{2} - \dfrac{{m{v^2}}}{2} = A = - {F_c}.S\)
Thay \(v \approx 18m/s;v' = 0;S = 5cm\), lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật là
\({F_c} = \dfrac{{m{v^2}}}{{2S}} = \dfrac{{{{200.10}^{ - 3}}{{.18}^2}}}{{{{2.5.10}^{ - 2}}}} \approx 648N\)
Chọn đáp án A
IV.4.
Ba quả bóng được ném đi từ cùng một độ cao với vận tốc đầu có cùng độ lớn nhưng theo ba hướng khác nhau: 1. Lên cao ; 2. Nằm ngang ; 3. Xuống thấp. Nếu gọi vận tốc của ba quả bóng ngay trước khi chạm đất là \({v_1}\), \({v_2}\), \({v_3}\) và bỏ qua sức cản của không khí thì
A. \({v_1} > {v_2} > {v_3}\)
B. \({v_2} > {v_1} > {v_3}\)
C. \({v_1} = {v_2} = {v_3}\)
D. \({v_3} > {v_1} > {v_2}\)
Với ba quả bóng ta đều có \({\rm{W}} = \dfrac{{mv_0^2}}{2} + mgh = \dfrac{{m{v^2}}}{2}\)
Trong đó v được thay tương ứng bởi \({v_1};{v_2};{v_3}\)
Do đó \({v_1} = {v_2} = {v_3}\)
Chọn đáp án C
