Khúc côn cầu trên băng là một môn thể thao đối kháng trên sân băng. Người chơi khúc côn cầu sử dụng gậy để đánh một miếng cao su cứng (gọi là bóng tuyết) trượt trên mặt băng về phía khung thành đối phương. Một vận động viên khúc côn cầu dùng gậy gạt bóng tuyết để truyền cho nó vận tốc ban đầu v0 = 10 m/s. Hệ số ma sát trượt giữa bóng tuyết và mặt băng là µt=0,1. Lấy gia tốc rơi tự do là g = 10 m/s.
Xét tính đúng/sai của các phát biểu sau:
Lời giải chi tiết
Để giải quyết và đánh giá các phát biểu, chúng ta cần phân tích từng trường hợp.
Phân tích từng phát biểu:
1. Phát biểu 1: "Sau cú đánh của vận động viên, bóng tuyết chuyển động thẳng đều với tốc độ 10 m/s."
- Vì có lực ma sát chống lại chuyển động của bóng tuyết, bóng tuyết không thể chuyển động thẳng đều mà sẽ giảm tốc độ theo thời gian. Do đó, phát biểu này là sai.
2. Phát biểu 2: "Khi bóng tuyết trượt trên mặt băng, phản lực của mặt băng cân bằng với trọng lực tác dụng lên nó."
- Phản lực của mặt băng lên bóng tuyết (N) luôn cân bằng với trọng lực vì chúng là hai lực vuông góc với chuyển động và không bị thay đổi do vận tốc ngang. Do đó, phát biểu này là đúng.
3. Phát biểu 3: "Bóng tuyết chuyển động biến đổi đều với gia tốc có độ lớn 1 m/s2."
- Gia tốc của bóng tuyết được tính bằng công thức: \( a = \mu_t \times g \). Với \( \mu_t = 0.1 \) và \( g = 10 \text{ m/s}^2 \), ta có \( a = 0.1 \times 10 = 1 \text{ m/s}^2 \). Nên phát biểu này là đúng.
4. Phát biểu 4: "Quãng đường bóng tuyết chuyển động được (nếu không bị cản lại) sau cú đánh của vận động viên là 50 m."
- Ta sử dụng phương trình chuyển động: \( v^2 = v_0^2 + 2a s \) với \( v = 0 \) khi bóng dừng, \( a = -1 \text{ m/s}^2 \) và \( v_0 = 10 \text{ m/s} \).
- Thay các giá trị vào phương trình, ta có: \( 0 = (10)^2 + 2(-1)s \)
- Giải ra: \( 0 = 100 - 2s \), suy ra \( s = 50 \text{ m} \).
Do đó, phát biểu này là đúng.
Kết luận:
- Phát biểu 1: Sai
- Phát biểu 2: Đúng
- Phát biểu 3: Đúng
- Phát biểu 4: Đúng
Chú ý khi giải