Vật lí 10, giải lí 10 cánh diều Chủ đề 3. Lực và chuyển động

Bài 2. Một số lực thường gặp trang 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56 Vật Lí 10 Cánh diều


Ở phần trước, ta đã biết gia tốc mà vật có được là do có lực tác dụng lên vật. Quan sát hình 2.1 và cho biết người nào tác dụng lực đẩy. Xác định hướng và độ lớn của hợp lực tác dụng lên ô tô. Biểu diễn trọng lực tác dụng lên quả táo (G là trọng tâm).Để xác định trọng tâm của một vật phẳng, ta có thể thực hiện như sau. Tính độ lớn trọng lực tác dụng lên bạn. Từ bảng 2.1, xác định gia tốc rơi tự do ở vị trí thực hiện phép đo.Xác định số chỉ đo trọng lượng của các quả cân trong Bảng 2.1

Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn

Câu hỏi tr 48

1. Mở đầu

Ở phần trước, ta đã biết gia tốc mà vật có được là do có lực tác dụng lên vật. Khi biết vật đang chịu tác dụng bởi những lực nào, chúng ta có thể dự đoán vật sẽ chuyển động ra sao. Như vậy, điều quan trọng là xác định được các lực tác dụng lên một vật. Hãy lấy ví dụ về vật chịu tác dụng đồng thời của nhiều lực.

Phương pháp giải:

Vận dụng lí thuyết đã học

Lời giải chi tiết:

Ví dụ về vật chịu tác dụng đồng thời của nhiều lực:

+ Đẩy xe hàng đi về phía trước

+ Kéo vật trên ròng rọc

2. Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

 

Quan sát hình 2.1 và cho biết người nào tác dụng lực đẩy, người nào tác dụng lực kéo lên cái tủ?

Hãy biểu diễn lực tác dụng của mỗi người lên tủ.

 

 

Phương pháp giải:

Quan sát hình vẽ

Lời giải chi tiết:

Bạn A dùng lực kéo

Bạn B dùng lực đẩy

Biểu diễn:

Câu hỏi tr 49

 

Quan sát hình 2.1 và cho biết người nào tác dụng lực đẩy, người nào tác dụng lực kéo lên cái tủ?

Hãy biểu diễn lực tác dụng của mỗi người lên tủ.

 

 

Phương pháp giải:

+ Quan sát hình và đưa ra nhận định về hướng chuyển động

+ Hợp lực F>0, ô tô chuyển động tăng tốc

+ Hợp lực F=0, ô tô chuyển động thẳng đều

+ Hợp lực F<0, ô tô giảm tốc và dần dừng lại.

Lời giải chi tiết:

Trong cả ba hình, hướng chuyển động của ô tô là: phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải.

a) Lực phát động là 400 N, lực cản là 300 N

=> Hợp lực F = 100 N >0 nên trạng thái chuyển động của ô tô là ô tô tăng tốc

b) Lực phát động = Lực cản = 300 N.

=> Hợp lực F = 0 N nên ô tô chuyển động thẳng đều

c) Lực phát động = 200 N, lực cản = 300 N

=> Hợp lực F = -100 N

Câu hỏi tr 50

1. Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

 

Biểu diễn trọng lực tác dụng lên quả táo (G là trọng tâm).

 

 

Phương pháp giải:

Trọng lực:

+ Điểm đặt: tại tâm vật

+ Phương: thẳng đứng

+ Chiều: từ trên xuống dưới

Lời giải chi tiết:

 

2. Vận dụng

 

Để xác định trọng tâm của một vật phẳng, ta có thể thực hiện như sau: Treo vật ở đầu một sợi dây mềm, mảnh nối với điểm P của vật. Đưa dây dọi tới sát dây treo vật, dùng dây dọi để làm chuẩn, đánh dấu đường thẳng đứng PP’ kéo dài của dây treo trên vật.

Treo vật ở điểm Q và lặp lại quá trình như trên, đánh dấu được đường thẳng đứng QQ’. Giao điểm G của PP’ và QQ’ là trọng tâm của vật phẳng.

Hãy xác định trọng tâm của mỗi vật phẳng trong hình 2.5

 

 

Phương pháp giải:

Cách xác định trọng tâm của một số hình:

+ Hình chữ nhật: trọng tâm là giao điểm của hai đường chéo

+ Hình tròn: trọng tâm là giao điểm của hai đường kính

+ Hình tam giác: trọng tâm là giao điểm của hai đường trung tuyến

Lời giải chi tiết:

Câu hỏi tr 51

1. Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

Tính độ lớn trọng lực tác dụng lên bạn

Phương pháp giải:

Biểu thức tính trọng lực: P = m.g

Trong đó: m là khối lượng (kg); g là gia tốc trọng trường với g = 10 m/s2

Lời giải chi tiết:

Ví dụ, cân nặng của bạn là 45 kg

Trọng lực tác dụng lên bạn là: P = m. g = 45 . 10 = 450 (N).

2. Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

 

Từ bảng 2.1, xác định gia tốc rơi tự do ở vị trí thực hiện phép đo. Lấy kết quả đến 3 chữ số có nghĩa

 

 

Phương pháp giải:

Biểu thức tính gia tốc khi biết trọng lượng và khối lượng: g = P/m

Lời giải chi tiết:

+ 1 quả cân: \({g_1} = \frac{{{P_1}}}{{{m_1}}} = \frac{{0,49}}{{0,05}} = 9,8(m/{s^2})\)

+ 2 quả cân: \({g_2} = \frac{{{P_2}}}{{{m_2}}} = \frac{{0,98}}{{0,10}} = 9,8(m/{s^2})\)

+ 3 quả cân: \({g_3} = \frac{{{P_3}}}{{{m_3}}} = \frac{{1,47}}{{0,15}} = 9,8(m/{s^2})\)

+ 4 quả cân: \({g_4} = \frac{{{P_4}}}{{{m_4}}} = \frac{{1,96}}{{0,20}} = 9,8(m/{s^2})\)

+ 5 quả cân: \({g_5} = \frac{{{P_5}}}{{{m_5}}} = \frac{{2,45}}{{0,25}} = 9,8(m/{s^2})\)

Vậy gia tốc rơi tự do ở vị trí thực hiện phép đo là 9,80 m/s2

Câu hỏi tr 52

Xác định số chỉ đo trọng lượng của các quả cân trong Bảng 2.1 khi chúng được đưa lên bề mặt Mặt Trăng. Lấy gia tốc rơi tự do trên Mặt Trăng là 1,6 m/s2

 

Phương pháp giải:

Biểu thức tính trọng lượng: P = m. g với m là khối lượng (kg); g là gia tốc (m/s 2 )

Lời giải chi tiết:

Ta có: g = 1,6 m/s2

 

+ 1 quả cân: P = 0,05.1,6 = 0,08 (N)

+ 2 quả cân: P = 0,10.1,6 = 0,16 (N)

+ 3 quả cân: P = 0,15.1,6 = 0,24 (N)

+ 4 quả cân: P = 0,20. 1,6 = 0,32 (N)

+ 5 quả cân: P = 0,25.1,6 = 0,40 (N).

Câu hỏi tr 53

1. Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

 

Ma sát có lợi hay có hại tùy thuộc vào tình huống và quan điểm. Theo bạn, lực ma sát có lợi hay gây hại trong các trường hợp sau đây:

- Trục bánh xe chuyển động

- Viết bảng

- Ô tô phanh gấp

Nêu biện pháp làm tăng hoặc làm giảm ma sát trong mỗi trường hợp trên.

 

Phương pháp giải:

Liên hệ thực tiễn

Lời giải chi tiết:

- Trục bánh xe chuyển động: ma sát có hại, vì ma sát làm giảm độ trơn của trục bánh xe, khiến xe chuyển động khó khăn hơn. Để làm giảm ma sát ở trục bánh xe thì ta có thể bôi trơn bằng dầu của xe

- Viết bảng: ma sát có lợi, nếu không có ma sát thì không thể viết được chữ, để làm tăng ma sát ta có thể làm bảng nhám đi thì viết sẽ dễ dàng

- Ô tô phanh gấp: ma sát có lợi, nếu không có ma sát thì ô tô khó có thể dừng được và không tránh được chướng ngại vật dẫn đến tai nạn. Để làm tăng ma sát trong trường hợp này thì ta có thể cho cát trên mặt đường.

2. Luyện tập

 

Một thùng hàng nặng 54,0 kg đặt trên mặt sàn nằm ngang và phải cần lực đẩy ít nhất bằng 108 N để làm thùng hàng bắt đầu chuyển động.

a) Tính độ lớn lực ép giữa sàn và thùng hàng.

b) Tìm lực ma sát nghỉ cực đại tác dụng lên thùng hàng.

 

Phương pháp giải:

Vật nằm ngang thì lực ép bằng trọng lượng

Lực ma sát nghỉ khi vật bắt đầu chuyển động gọi là lực ma sát nghỉ cực đại

Lời giải chi tiết:

a) Trọng lượng của thùng hàng là: P = m.g = 54.10 = 540 (N)

=> Lực ép giữa sàn nhà và thùng hàng là 540 N.

b) Lực có độ lớn ít nhất để đẩy vật bắt đầu chuyển động là 108 N

=> Lực ma sát nghỉ cực đại tác dụng lên thùng hàng là 108 N.

Câu hỏi tr 54

1. Tìm hiểu thêm

Tốc độ ổn định của vật rơi phụ thuộc vào trọng lượng, hình dạng và kích thước mặt ngoài của vật. Đối với côn trùng, lực cản của không khí lớn hơn nhiều so với trọng lượng của chúng, do đó tốc độ ổn định của chúng khá thấp. Côn trùng có thể bị cuốn lên trời hàng km do các luồng không khí bốc lên. Sau đó, chúng rơi trở lại Trái Đất mà không bị thương.

Hãy lấy một ví dụ tương tự.

 Phương pháp giải:

Liên hệ thực tiễn

Lời giải chi tiết:

Ví dụ: Đối với chiếc lá rụng từ trên cây xuống, lựcc cản không khí lớn hơn nhiều so với trọng lượng của chiếc lá, do đó tốc độ ổn định của lá rất thấp. Vì vậy, lá có thể bay lơ lửng trên không, sau đó lá rơi trở lại mặt đất.

2. Vận dụng

Chế tạo hệ thống dù để thả một quả trứng từ độ cao 10 m xuống đất mà trứng không vỡ. Các nội dung cần báo cáo sau thử nghiệm:

- Khoảng thời gian chuyển động của hệ thống dù để quả trứng không vỡ khi chạm đất.

- Hình dạng và kích thước của hệ thống dù

Lời giải chi tiết:

- Thời gian chuyển động của hệ thống dù để quả trứng không vỡ khi chạm đất là: 

\(t = \sqrt {\frac{{2h}}{g}}  = \sqrt {\frac{{2.10}}{{10}}}  \approx 1,41(s)\)

- Hình dạng của dù: hình mái vòm

câu hỏi tr 55

1. Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

Hãy giải thích vì sao ở vùng nước ngập ngang người thì bơi sẽ đỡ tốn sức hơn lội

Phương pháp giải:

+ Lực đẩy Ác-si-mét càng lớn khi độ sâu càng lớn

+ Lực đẩy Ác- si-mét càng lớn thì vật di chuyển càng dễ và ngược lại

Lời giải chi tiết:

+ Người ở vùng nước ngập ngang có độ sâu lớn hơn so với người chìm trong nước nên lực đẩy Ác-si-mét của người ở vùng nước ngập ngang lớn hơn người chìm trong nước. Vì vậy người ở vùng nước ngập ngang bơi sẽ đỡ tốn sức hơn người bơi lội

+ Đối với người bơi ở vùng nước ngập ngang thì có lực cản của nước ít hơn người bơi ngập trong nước

2. Tìm hiểu thêm

Archimedes (287 TCN - 212 TCN) được nhà vua giao nhiệm vụ tìm ra vương miện bằng vàng có bị pha thêm bạc hay không. Giai thoại kể rằng ông đã tìm ra lời giải trong lúc tắm. Khi đó, Archimedes reo lên: "Euréka" (có nghĩa là: tìm ra rồi) và sung sướng chạy ra ngoài. Đây là mẩu chuyện vui về một nhà vật lí nhưng có ý nghĩa sâu sắc. Không phải may mắn ngẫu nhiên mà chính việc luôn luôn suy nghĩ về liên hệ giữa cái cần tìm và cái đã biết đã giúp Archimedes tìm ra lời giải. Say mê nghiên cứu là phẩm chất hàng đầu của nhà khoa học và thành quả cũng chỉ có thể được tạo thành từ sự say mê, miệt mài ấy.

Bạn hãy tìm đọc câu chuyện về Archimedes và lí giải của ông giúp dẫ tới công thức tính độ lớn lực đẩy của chất lỏng lên vật

Phương pháp giải:

Các em tìm hiểu trên Internet

Lời giải chi tiết:

Khi ông đang tắm thì cơ thể của ông được nâng lên, vì vậy ông mới có suy nghĩ rằng đã có một lực đẩy trong chất lỏng đẩy cơ thể của ông lên, vì vậy ông đã tìm ra độ lớn của lực đẩy trong chất lỏng.

3. Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

So sánh lực đẩy Archimedes tác dụng lên cùng một vật khi nó ở hai vị trí (1) và vị trí (2) trong hình 2.11. Biết rằng ở (1) thì vật đang chuyển động lên trên, ở (2) thì vật đang nằm cân bằng trên mặt thoáng.

 

 Phương pháp giải:

Độ lớn lực đẩy Archimedes bằng trọng lượng của phần chất lỏng hoặc chất khí mà vật chiếm chỗ.

Lời giải chi tiết:

Trong hình (1), ta thấy vật ngập trong nước

Trong hình (2), ta thấy một phần của vật ngập trong nước, một phần ở ngoài không khí

=> Trọng lượng của phần chất lỏng trong hình (1) nhỏ hơn trọng lượng phần chất lỏng trong hình (2)

=> \{F_{A1}} < {F_{A2}}\)

Câu hỏi tr 56

Đặt một cái bát bằng kim loại lên mặt nước như thế nào để nó nổi trên bề mặt?

Từ đó, rút ra nguyên tắc để chế tạo tàu, thuyền.

 Phương pháp giải:

Độ lớn lực đẩy Archimedes bằng trọng lượng của phần chất lỏng hoặc chất khí mà vật chiếm chỗ.

Lời giải chi tiết:

Một vật sẽ chìm nếu nó nặng hơn chính xác cùng một thể tích nước mà nó chiếm chỗ

Muốn để một bát kim loại lên mặt nước thì ta sẽ để bát kim loại đó ra khu vực có nhiều nước để làm tăng thể tích nước hơn.

Nguyên tắc chế tạo tàu: Nếu tàu càng lớn thì trọng lượng nước mà tàu chiếm chỗ càng lớn, sức đẩy mà tàu thu được cũng càng lớn, vì vậy nguyên tắc chế tạo tàu, thuyền đó là làm càng lớn thì tàu và thuyền sẽ càng dễ nổi


Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu
  • Bài 3. Ba định luật Newton về chuyển động trang 57, 58, 59, 60 Vật Lí 10 Cánh diều

    Ta đã biết rằng nếu một vật bị biến đổi chuyển động (có gia tốc) thì phải có lực tác dụng lên. Một vật đang chuyển động có cần lực để giữ cho nó tiếp tục chuyển động không. Hãy giải thích vì sao khi xe phanh gấp thì người ngồi trên ô tô bị nghiêng về phía trước. Vận dụng mối liên hệ ở phương trình (1) để giải thích các hiện tượng sau. Biểu diễn hợp lực và gia tốc của người nhảy dù khi đang rơi chưa bung dù và khi dù đã bung. Một vật rơi xuống, khi va chạm với mặt đất thì giảm tốc độ đột ngột về

  • Bài 4. Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng trang 61, 62, 63, 64 Vật Lí 10 Cánh diều

    Tượng Phật Di Lặc tại chùa Vĩnh Tràng (Mỹ Tho, Tiền Giang) là một trong những. Tính khối lượng của một khối đá hoa cương dạng hình hộp chữ nhật có kích thước. Chứng tỏ rằng áp lực do người đang đứng yên trên sàn tác dụng lên sàn có độ lớn. So sánh độ lớn áp lực, diện tích bị ép của trường hợp (2), (3) với trường hợp (1) . Từ định nghĩa đơn vị lực, hãy chứng tỏ. Ước tính áp suất do một người tạo ra trên sàn khi đứng bằng cả hai chân. Chứng tỏ rằng chênh lệch áp suất Δp giữa hai điểm trong chất lỏ

  • Bài 5. Tổng hợp và phân tích lực trang 65, 66, 67, 68, 69, 70 Vật Lí 10 Cánh diều

    Ngày 23-3-2021, siêu tàu Ever Given (E-vơ Ghi-vòn), mang cờ Panama (Pa-na-ma), bị mắc. Biểu diễn quy tắc cộng vectơ cho trường hợp lực. Thảo luận, đề xuất phương án và thực hiện thí nghiệm tổng hợp hai lực đồng quy cùng phương. Xác định độ lớn và hướng của hợp lực F bằng cách dựng các vectơ lực P và lực Fđ đúng tỉ lệ. Thảo luận để thiết kế phương án thí nghiệm khác không cần sử dụng hệ thống ròng rọc và các quả cân. Có thể dùng lực kế đo trực tiếp các lực. Xác định hợp lực của hai tàu kéo trong

  • Bài 6. Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật trang 71, 72, 73, 74, 75 Vật Lí 10 Cánh diều

    Khi dùng dụng cụ tháo bánh ô tô như hình 6.1, một người thợ học việc tác dụng hai. Hãy thảo luận để thiết kế thí nghiệm và tiến hành kiểm chứng công thức (1). Số quả cân phải treo tại O trong hình 6.4 là bao nhiêu để công thức (1) . Cho vật là miếng bìa phẳng như hình 6.5. Viết biểu thức tính mômen lực M1 , M2 của mỗi lực F1 , F2 đối với trục quay theo các. Nếu lực tác dụng không đổi thì người thợ cầm vào cờ lê ở A hay ở B. Thành phần F2y có xu hướng làm thanh quay theo chiều nào. Tính mômen của

  • Bài tập chủ đề 3 trang 76, 77, 78 Vật Lí 10 Cánh diều

    Một người có khối lượng 60,0 kg đi trên xe đạp có khối lượng 20,0 kg. Từ công thức liên quan, hãy biểu diễn đơn vị của áp suất và khối lượng riêng qua các đơn vị cơ bản trong hệ SI.Một thiết bị vũ trụ có khối lượng 70,0 kg. Gọi tên và mô tả hướng của các lực trong các tình huống thực tế sau. Người ta thả một quả cầu kim loại vào một ống hình trụ chứa đầy dầu. Một người kéo dây để giữ thùng hàng như hình 1. Độ sâu của nước trong một bể bơi thay đổi trong khoảng từ 0,80 m đến 2,4 m. Khối lượng riê

>> Xem thêm