Bài tập Xác định thời gian, quãng đường, vận tốc trong chuyển động rơi tự do lớp 10 (có lời giải)

Đáp án đúng là A.

Áp dụng công thức: v$^{2}$ = 2gs ta có $v=\sqrt{2gs}=\sqrt{2.9{,}8.4{,}9}$= 9,8 m/s

Đáp án đúng là B.

Áp dụng công thức: $s=\frac{1}{2}g{t}^{2}\Rightarrow t=\sqrt{\frac{2s}{g}}=\sqrt{\frac{2.20}{10}}$ = 2s

Đáp án đúng là B

Thời gian từ lúc vật rơi đến khi chạm đất là: $v=gt\Rightarrow t=\frac{v}{g}=\frac{25}{10}=2{,}5s$

Vật được thả rơi từ độ cao là: $h=s=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}.10.2,{5}^{2}=31{,}25m$

Đáp án đúng là D

Ta có: $s=\frac{1}{2}g{t}^{2}$ suy ra $t=\sqrt{\frac{2s}{g}}=\sqrt{\frac{2.30}{10}}=\sqrt{6}s$

Vận tốc của vật khi chạm đất là: $v=gt=10.\sqrt{6}=10\sqrt{6}\approx 24{,}5m/s$

Đáp án đúng là A.

Đặc điểm của sự rơi tự do:

- Sự rơi tự do là sự rơi của một vật chỉ dưới tác dụng của trọng lực.

- Ở cùng một nơi, mọi vật rơi tự do có cùng gia tốc.

- Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều, có phương thẳng đứng, chiều hướng từ trên xuống dưới.

Đáp án đúng là: B

Áp dụng công thức tính vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều $v={v}_{0}+a.t$ với vận tốc ban đầu v$_{0}$ = 0 và a = g.

Thời gian kể từ lúc bắt đầu rơi đến khi chạm đất là: $t=\sqrt{\frac{2h}{g}}$

Thay vào biểu thức $v={v}_{0}+a.t=g.\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{2gh}$

Đáp án đúng là: C

Áp dụng công thức tính quãng đường đi được trong rơi tự do $s=\frac{1}{2}g{t}^{2}$

$h=s=\frac{1}{2}g{t}^{2}=0,{5.10.3}^{2}=45m$

Đáp án đúng là: A

Vận tốc của vật khi chạm đất: $v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.9{,}8.9{,}8}=9{,}8\sqrt{2}\ m/s$

Đáp án đúng là C.

Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực. Nếu vật rơi trong không khí mà độ lớn của lực cản không khí không đáng kể so với trọng lượng của vật thì cũng coi là rơi tự do.

Trong câu A, lực cản không khí và trọng lượng chiếc lá gần như nhau nên chiếc lá đang rơi không được coi là rơi tự do.

Trong câu B, ta thấy lực cản không khí lớn hơn rất nhiều so với trọng lượng của hạt bụi, nên hạt bụi chuyển động trong không khí không được coi là rơi tự do.

Trong câu C, quả tạ có trọng lượng lớn hơn rất nhiều so với lực cản không khí nên quả tạ rơi trong không khí được coi là sự rơi tự do.

Trong câu D, vận động viên đang nhảy dù có trọng lượng gần bằng lực cản không khí nên vận động viên đang nhảy dù không được coi là sự rơi tự do.

Đáp án đúng là C.

Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực. Nếu vật rơi trong không khí mà độ lớn của lực cản không khí không đáng kể so với trọng lượng của vật thì cũng coi là rơi tự do.

Trong câu B và D vật rơi trong ống được hút chân không tức là đã loại bỏ được sức cản của không khí do đó vật được coi là rơi tự do. Trong câu A viên đá có trọng lượng lớn hơn rất nhiều so với lực cản không khí nên viên đá rơi trong không khí được coi là sự rơi tự do. Trong câu C, lực cản không khí và trọng lượng chiếc lá gần như nhau nên chiếc lá đang rơi không được coi là rơi tự do.

Đáp án đúng là: B

Thời gian rơi của vật rơi tự do: $t=\sqrt{\frac{2s}{g}}$

Thả hòn sỏi ở độ cao h, thời gian rơi: $t=\sqrt{\frac{2s}{g}}=\sqrt{\frac{2h}{g}}=2\ s$

Thả hòn sỏi ở độ cao 2h, thời gian rơi: $t'=\sqrt{\frac{2s'}{g}}=\sqrt{\frac{2h'}{g}}=\sqrt{\frac{2.2h}{g}}=2\sqrt{2}\ s$

Đáp án đúng là D.

Đặc điểm của sự rơi tự do:

- Sự rơi tự do là sự rơi của một vật chỉ dưới tác dụng của trọng lực.

- Ở cùng một nơi, mọi vật rơi tự do có cùng gia tốc. Tại một vị trí xác định và ở gần mặt đất, mọi vật rơi tự do như nhau.

- Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều, có phương thẳng đứng, chiều hướng từ trên xuống dưới.

- Công thức tính vận tốc: v = gt