Câu hỏi:

Diễn viên xiếc (khối lượng tổng cộng là 60kg) đi xe đạp trên vòng xiếc bán kính 6,4m. Lấy g = 10m/s2. Để đi qua điểm cao nhất mà không rơi thì người đó phải đi với tốc độ tối thiểu bằng :

  • A 15m/s      
  • B 8m/s             
  • C 12m/s      
  • D 9,3m/s

Phương pháp giải:

Để không bị rơi xuống thì lực ép:\(N \ge 0\)

Lực hướng tâm : \({F_{ht}} = m{a_{ht}} = \dfrac{{m{v^2}}}{R} = m{\omega ^2}R\)

Lời giải chi tiết:

 

Để không bị rơi xuống thì \(N \ge 0\) (lực ép)

Xét chuyển động của diễn viên tại điểm cao nhất ta có: \(\overrightarrow P  + \overrightarrow Q  = \overrightarrow {{F_{ht}}} \,\,\,\left( * \right)\)

Chiếu (*) theo phương bán kính hướng vào tâm ta được:

\(P + Q = {F_{ht}} \Rightarrow Q = {F_{ht}} - P = \dfrac{{m{v^2}}}{R} - mg\)

Mà \(N = Q \Rightarrow N = \dfrac{{m{v^2}}}{R} - mg\)

Để người không rơi khỏi vòng xiếc tại vị trí cao nhất thì:

\(\begin{array}{l}N \ge 0 \Leftrightarrow \dfrac{{m{v^2}}}{R} - mg \ge 0 \Rightarrow v \ge \sqrt {gR}  \Leftrightarrow v \ge \sqrt {10.6,4} \\v \ge 8m/s \Rightarrow {v_{\min }} = 8m/s\end{array}\)

Chọn B.



Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 10 - Xem ngay