Câu hỏi
Một vật khối lượng 5kg được ném thẳng đứng hướng xuống với vận tốc ban đầu 2m/s từ độ cao 30m. Vật này rơi chạm đất sau 3s sau khi ném. Cho biết lực cản không khí tác dụng vào vật không đổi trong quá trình chuyển động. Lấy g = 10m/s2. Lực cản của không khí tác dụng vào vật có độ lớn bằng
- A 23,35 N
- B 20 N
- C 73,34 N
- D 62,5 N
Phương pháp giải:
- Công thức tính quãng đường: \(s = {v_0}t + \dfrac{1}{2}a{t^2}\)
- Định luật II Niu – tơn: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
\(\overrightarrow a = \dfrac{{\overrightarrow F }}{m}\) hay \(\overrightarrow F = m.\overrightarrow a \)
Lời giải chi tiết:
m = 5kg; v0 = 2m/s; s = h = 30m; t = 3s
Ta có: \(s = {v_0}t + \dfrac{1}{2}a{t^2} \Rightarrow a = \dfrac{{2s - 2{v_0}t}}{{{t^2}}} = \dfrac{{2.30 - 2.2.3}}{{{3^2}}} = \dfrac{{16}}{3}m/{s^2}\)
Chọn trục toạ độ thẳng đứng, chiều dương hướng xuống.
Theo định luật II Niu – tơn ta có:
\(\begin{array}{l}\overrightarrow P + {\overrightarrow F _c} = m.\overrightarrow a \\ \Rightarrow P - {F_c} = ma \Rightarrow {F_c} = P - ma = m\left( {g - a} \right) = 5.\left( {10 - \dfrac{{16}}{3}} \right) = 23,33N\end{array}\)
Chọn A.
Câu hỏi trước
