Hướng dẫn giải Câu 25.4 Bài 25. Động năng – thế năng (trang 47, 48) – SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức. Hướng dẫn: Theo định luật II Newton: F = ma à a = \(\frac{F}{m}\.
Câu hỏi/Đề bài:
Một vật nặng 3 kg đang đứng yên trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang thì bị tác dụng bởi một lực có độ lớn 15 N theo phương song song với mặt ngang trong thời gian 3 s. Tính:
a) Vận tốc lớn nhất của vật.
b) Công mà lực đã thực hiện.
c) Động năng lớn nhất của vật.
Hướng dẫn:
a) Theo định luật II Newton: F = ma à a = \(\frac{F}{m}\)
Áp dụng công thức để tính vận tốc của vật: v = v0 + at.
b) Áp dụng công thức tính công của vật: A = F.s.cosα = F.s
c) Áp dụng công thức tính động năng: Wđmax = \(\frac{1}{2}mv_{\max }^2\).
Lời giải:
a) Theo định luật II Newton ta có: F = ma à a = \(\frac{F}{m}\)= \(\frac{{15}}{3}\)= 5 m/s2.
Áp dụng công thức để tính vận tốc của vật: v = v0 + at = 0 + 5.3 = 15 m/s.
Vậy vận tốc lớn nhất của vật là v = 15 m/s.
b) Quãng đường mà vật đã đi được là: s = v0t + \(\frac{1}{2}a{t^2}\)= \(\frac{1}{2}{3.15^2}\)= 22,5 m.
Khi đó công mà lực đã thực hiện là: A = F.s.cosα = F.s = 15.22,5 = 337,5 J.
c) Áp dụng công thức tính động năng: Wđmax = \(\frac{1}{2}mv_{\max }^2\) = \(\frac{1}{2}{3.15^2}\) = 337,5 J.
Vậy động năng lớn nhất của vật là: Wđmax = 337,5 J.