Giải bài tập sách bài tập (SBT) vật lí lớp 10 Cánh diều chủ đề 2 bài: III. Ba định luật Newton về chuyển động

III. Ba định luật Newton về chuyển động

Trong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu về ba định luật quan trọng của Isaac Newton về chuyển động. Định luật I Newton cho biết rằng một vật sẽ đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều mãi mãi trừ khi có hợp lực khác không tác dụng lên vật. Định luật II Newton nói rằng gia tốc của một vật tỉ lệ thuận với độ lớn của hợp lực tác dụng lên vật và có cùng hướng. Cuối cùng, định luật III Newton khẳng định rằng khi hai vật tương tác, mỗi vật tác động một lực lên vật kia, hai lực này cùng nằm dọc theo một đường thẳng, ngược chiều và có độ lớn bằng nhau.

Đây là những nguyên lý cơ bản trong vật lý mà chúng ta cần phải hiểu để có thể giải quyết các vấn đề liên quan đến chuyển động của vật. Hy vọng rằng việc hướng dẫn chi tiết và giải thích rõ ràng trong sách bài tập sẽ giúp các bạn học sinh hiểu bài học một cách dễ dàng hơn.

Bài tập và hướng dẫn giải

2.29 Chọn câu phát biểu đúng

A. Lực là nguyên nhân làm biến đổi chuyển động của một vật.

B. Lực là nguyên nhân duy trì chuyển động của một vật.

C. Nếu không có lực tác dụng vào vật thì vật không chuyển động.

D. Không cần có lực tác dụng thì vật vẫn chuyển động nhanh dần được.

Trả lời: Phương pháp giải:- Đọc kỹ câu hỏi và xác định mục tiêu của việc chọn câu phát biểu đúng về lực và... Xem hướng dẫn giải chi tiết

2.30 Lực hãm không đổi có độ lớn F tác dụng vào vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc ban đầu v. Sau thời gian t bao lâu thì vật đó đứng yên?

A. t = $\frac{vF}{m}$

B. t = $\frac{mv}{F}$

C. t = $\frac{F}{mv}$

D. t = $\frac{v}{mF}$

Trả lời: Phương pháp giải:Để giải bài toán này, ta cần sử dụng công thức gia tốc và thời gian cần thiết để... Xem hướng dẫn giải chi tiết

2.31 Một người làm động tác “hít đất”: nằm sấp, chống tay xuống sàn để nâng người lên thì

A. người đó tác dụng lên sàn một lực hướng lên.

B. người đó không tác dụng lực lên sàn.

C. sàn tác dụng lên người đó một lực hướng lên.

D. sàn không tác dụng lực lên người đó.

Trả lời: Phương pháp giải:Để giải bài toán này, ta sử dụng nguyên lý hành động và phản ứng: "Mọi hành động... Xem hướng dẫn giải chi tiết

2.32 Người ta thả một quả cầu kim loại vào một ống hình trụ chứa đầy dầu. Lúc đầu, quả cầu chuyển động nhanh dần. Sau một khoảng thời gian, nếu ống đủ cao thì quả cầu chuyển động với tốc độ không đổi. Hãy giải thích:

a) Tại sao lúc đầu quả cầu tăng tốc?

b) Tại sao sau một thời gian thì quả cầu chuyển động đều?

Trả lời: Phương pháp giải:1. Tại sao lúc đầu quả cầu tăng tốc?- Lực tác dụng lên quả cầu bao gồm trọng lực và... Xem hướng dẫn giải chi tiết

2.33 Một cầu thủ dùng chân đá quả bóng đang nằm yên trên mặt đất. Chân của cầu thủ tiếp xúc với bóng trong 5,0.10$^{-4}$ s và bóng bay đi với vận tốc 30m/s. Khối lượng của bóng là 4,2.10$^{-2}$ kg.

a) Xác định độ lớn trung bình của lực do chân cầu thủ tác dụng lên quả bóng.

b) Nếu khối lượng quả bóng tăng gấp đôi thì cần lực có độ lớn bằng bao nhiêu để quả bóng vẫn bay đi với vận tốc 30 m/s?

Trả lời: Để giải bài toán trên, chúng ta thực hiện các bước sau:a) Để xác định độ lớn trung bình của lực do... Xem hướng dẫn giải chi tiết

2.34 Chỉ ra cặp lực – phản lực theo định luật III Newton trong các tình huống sau:

a) Bạn A giẫm lên ngón chân của bạn B.

b) Xe đạp đâm vào tường gạch và dừng lại.

c) Dùng tay ném một quả bóng lên không trung.

Trong mỗi trường hợp, hãy nêu rõ vật mà mỗi lực tác dụng và hướng của lực.

Trả lời: Phương pháp giải:- Để xác định cặp lực - phản lực theo định luật III Newton, ta cần xác định vật mà... Xem hướng dẫn giải chi tiết

2.35 Một đường thử nghiệm được xây dựng để chạy thử xe có chiều dài một vòng là 1,10 km. Trong quá trình chạy thử nghiệm, một máy cảm biến ghi lại chiếc xe đang di chuyển ở tốc độ 16,0 m/s. Sau khi hoàn thành hai vòng tiếp theo của đường đua, máy cảm biến ghi lại tốc độ của xe là 289 m/s. Gia tốc của xe khi chạy trên đường thử nghiệm là không đổi và chiếc xe mẫu có khối lượng 1,25 tấn.

a) Tính lực tác dụng lên xe trong quá trình chạy thử.

b) Xe đạt tốc độ tối đa 320 m/s và duy trì được trên đoạn đường thẳng của đường thử nghiệm. So sánh lực phát động và lực cản tác dụng lên xe trong khoảng thời gian này.

Trả lời: Phương pháp giải:Để tính lực tác dụng lên xe trong quá trình chạy thử, ta cần tính gia tốc của xe... Xem hướng dẫn giải chi tiết

2.36 Một sợi dây nhẹ, không giãn được vắt qua ròng rọc và treo các vật có khối lượng ở hai đầu dây thì bất kì sự khác biệt nào về khối lượng ở hai đầu dây sẽ làm cho hệ thống tăng tốc. Để kiểm tra giả thiết này, một nhóm học sinh đã thực hiện thí nghiệm khảo sát như sau:

  • Bố trí thiết bị thí nghiệm như hình 2.6. Ở mỗi vị trí M và N, móc kẹp kẹp 10 miếng thép, mỗi miếng thép có khối lượng 50 g.
  • Lần lượt chuyển các miếng thép được kẹp ở M đến kẹp tại N. Nâng N lên cho đến khi M vừa chạm sàn thì thả N ra và đo thời gian t để N chạm sàn. Ghi lại thời gian t và sự khác biệt n giữa số lượng miếng thép ở M và ở N theo mẫu sau:
h = ........(m)

 

n (miếng)

t (s)

 

a (m/s$^{2}$)

Lần 1Lần 2Lần 3Trung bình
2     
4     
6     
8     
10     

a) So sánh gia tốc của M và của N. Nêu cách tính gia tốc a trong bảng ghi kết quả ở trên.

b) Một bạn học sinh nhận xét rằng dù độ chênh lệch khối lượng giữa N và M được thay đổi khi làm thí nghiệm nhưng tổng khối lượng được buộc vào dây không đổi. Vì thế, chênh lệch trọng lượng giữa N và M là độ lớn lực tác dụng lên cả hệ 20 miếng thép và gây ra gia tốc a nên a tỉ lệ thuận với n. Hãy áp dụng biểu thức định luật II Newton lần lượt cho khối lượng treo tại N và tại M để chứng tỏ:

$a=\frac{(m_{N}-m_{M})g}{m_{N}+m_{M}}$

Với g là gia tốc rơi tự do và bỏ qua ma sát.

c) Thực hiện thí nghiệm để kiểm tra lại kết quả trên.

Trả lời: a) Phương pháp giải:1. Đặt thiết bị thí nghiệm như hình vẽ, bố trí các vật có khối lượng giống nhau... Xem hướng dẫn giải chi tiết
FREE học Tiếng Anh
0.39066 sec| 2235.148 kb