Dưới đây là lời giải chi tiết các bài tập bạn yêu cầu:
---
**Bài 10:**
Một xe tải khối lượng \( m = 1 \) tấn \( = 1000 \, kg \) chuyển động trên đường nằm ngang.
Lực cản: \( F_c = 0,1 \times N \), với \( N \) là phản lực từ mặt đường.
Lực kéo ban đầu: \( F = 2000 \, N \).
Gia tốc trọng trường: \( g = 9.8 \, m/s^2 \) (lấy gần đúng).
---
**a. Tính vận tốc và quãng đường chuyển động sau 10s**
- Phản lực mặt đường \( N = mg = 1000 \times 9.8 = 9800 \, N \).
- Lực cản: \( F_c = 0.1 \times 9800 = 980 \, N \).
- Lực tổng hợp tác dụng vào xe:
\[
F_{net} = F - F_c = 2000 - 980 = 1020 \, N
\]
- Gia tốc:
\[
a = \frac{F_{net}}{m} = \frac{1020}{1000} = 1.02 \, m/s^2
\]
- Vận tốc sau 10s:
\[
v = a t = 1.02 \times 10 = 10.2 \, m/s
\]
- Quãng đường đi được sau 10s:
\[
s = \frac{1}{2} a t^2 = \frac{1}{2} \times 1.02 \times 10^2 = 51 \, m
\]
---
**b. Giai đoạn kế tiếp xe chuyển động đều trong 20s. Tính lực kéo của động cơ.**
Khi xe chuyển động đều, gia tốc \( a = 0 \), lực tổng hợp bằng 0:
\[
F - F_c = 0 \Rightarrow F = F_c = 980 \, N
\]
Vậy lực kéo của động cơ bằng lực cản: 980 N.
---
**c. Xe tắt máy, hãm phanh và dừng lại sau 2s. Tìm lực hãm phanh**
- Vận tốc ban đầu khi bắt đầu phanh: \( v_0 = 10.2 \, m/s \).
- Thời gian dừng: \( t = 2s \).
- Gia tốc khi hãm phanh:
\[
a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{0 - 10.2}{2} = -5.1 \, m/s^2
\]
- Lực hãm phanh cần tạo thêm để giảm vận tốc:
Tổng lực tác dụng:
\[
F_{net} = m a = 1000 \times (-5.1) = -5100 \, N
\]
- Lực hãm phanh \( F_{hb} \) phải cộng với lực cản để tạo lực tổng hợp này:
\[
F_{net} = -F_c - F_{hb} \Rightarrow -5100 = -980 - F_{hb} \Rightarrow F_{hb} = 5100 - 980 = 4120 \, N
\]
Vậy lực hãm phanh là \( 4120 \, N \).
---
**d. Tính vận tốc trung bình trong suốt thời gian chuyển động**
- Thời gian tổng: \( 10 + 20 + 2 = 32 \, s \).
- Quãng đường giai đoạn chuyển động đều:
\[
s_2 = v \times t = 10.2 \times 20 = 204 \, m
\]
- Quãng đường giai đoạn dừng lại:
\[
s_3 = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 = 10.2 \times 2 + \frac{1}{2} \times (-5.1) \times 2^2 = 20.4 - 10.2 = 10.2 \, m
\]
- Tổng quãng đường:
\[
s_{total} = s_1 + s_2 + s_3 = 51 + 204 + 10.2 = 265.2 \, m
\]
- Vận tốc trung bình:
\[
v_{tb} = \frac{s_{total}}{t_{total}} = \frac{265.2}{32} \approx 8.29 \, m/s
\]
---
**Bài 11:**
Khối lượng vật: \( m = 800g = 0.8kg \).
Lực kéo tạo với phương ngang góc \( \alpha = 30^\circ \).
Lực cản: \( F_c = 0.5 \times N \).
Gia tốc trọng trường: \( g = 10 m/s^2 \).
Gia tốc vật chuyển động: \( a = 0.4 m/s^2 \) (trong câu a), và chuyển động đều (câu b).
---
- Phản lực mặt phẳng:
Vì có lực kéo hợp với phương ngang góc \( \alpha \), nên phản lực:
\[
N = mg - F \sin \alpha
\]
---
**a. Tính độ lớn lực kéo \( F \) để vật trượt với gia tốc \( 0.4 \, m/s^2 \)**
Lực tổng theo phương ngang:
\[
F \cos \alpha - F_c = m a
\]
Với:
\[
F_c = 0.5 \times N = 0.5 (mg - F \sin \alpha)
\]
Thay vào:
\[
F \cos \alpha - 0.5 (mg - F \sin \alpha) = m a
\]
Khai triển:
\[
F \cos \alpha - 0.5 mg + 0.5 F \sin \alpha = m a
\]
\[
F (\cos \alpha + 0.5 \sin \alpha) = m a + 0.5 mg
\]
Tính giá trị số:
\[
\cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0.866, \quad \sin 30^\circ = 0.5
\]
\[
F (0.866 + 0.5 \times 0.5) = 0.8 \times 0.4 + 0.5 \times 0.8 \times 10
\]
\[
F (0.866 + 0.25) = 0.32 + 4 = 4.32
\]
\[
F \times 1.116 = 4.32 \Rightarrow F = \frac{4.32}{1.116} \approx 3.87 \, N
\]
---
**b. Tính độ lớn lực kéo để vật trượt đều (gia tốc \( a=0 \))**
Lúc này:
\[
F \cos \alpha - 0.5 (mg - F \sin \alpha) = 0
\]
Tương tự:
\[
F (\cos \alpha + 0.5 \sin \alpha) = 0.5 mg
\]
\[
F \times 1.116 = 0.5 \times 0.8 \times 10 = 4
\]
\[
F = \frac{4}{1.116} \approx 3.58 \, N
\]
---
**Bài 12:**
Khối lượng \( m = 100 kg \).
Dây kéo nghiêng góc \( 30^\circ \).
Lực ma sát khi trượt: \( F_{ms} = 125 N \).
Vật bắt đầu trượt từ nghỉ, đạt vận tốc \( v = 1 m/s \) khi đi được quãng đường \( s = 1 m \).
---
**Tính lực căng dây \( T \)**
- Gia tốc \( a \) của vật từ công thức chuyển động:
\[
v^2 = 2 a s \Rightarrow a = \frac{v^2}{2 s} = \frac{1^2}{2 \times 1} = 0.5 m/s^2
\]
- Lực kéo theo phương ngang:
\[
T \cos 30^\circ - F_{ms} = m a
\]
- Phương thẳng đứng:
\[
N + T \sin 30^\circ = mg
\]
(Sử dụng để biết \( N \) nếu cần)
---
Tính lực căng:
\[
T \cos 30^\circ = m a + F_{ms} = 100 \times 0.5 + 125 = 50 + 125 = 175 N
\]
\[
T = \frac{175}{\cos 30^\circ} = \frac{175}{0.866} \approx 202 N
\]
---
**Kết quả:**
- \( T \approx 202 \, N \).
---
Nếu cần giải tiếp các bài khác hoặc giải thích chi tiết hơn, bạn hãy cho biết nhé!