Giải SBT Vật lí 10 Bài 10. Ba định luật Newton về chuyển động có đáp án

Đáp án đúng là: A

Biểu thức của định luật II Newton khi vật có khối lượng không đổi là: $\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{F}}{m}$

Đáp án đúng là: A

Những nhận định đúng là:

2. Khi vật chỉ chịu tác dụng của lực $\overrightarrow{F}$ thì gia tốc $\overrightarrow{a}$ mà vật thu được cùng hướng với $\overrightarrow{F}$ .

4. Khi vật chịu tác dụng của nhiều lực thì gia tốc $\overrightarrow{a}$ của vật thu được cùng hướng với lực tổng hợp tác dụng lên vật.

Đáp án đúng là: D

Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.

Đáp án đúng là: A

A – đúng

B – sai vì khi vật đang chuyển động mà đột nhiên không còn lực nào tác dụng thì vật sẽ chuyển động chậm dần rồi dừng lại nếu có lực ma sát. Nếu bỏ qua ma sát thì vật sẽ chuyển động thẳng đều.

C – sai vì lực không phải là nguyên nhân gây ra chuyển động.

D – sai

Đáp án đúng là: C

Thuyền chuyển động thẳng đều, chỉ chịu tác dụng bởi lực đẩy của động cơ và lực cản của nước thì hợp lực của hai lực này bằng 0.

Hai lực này có độ lớn bằng nhau, cùng phương, ngược chiều.

Đáp án đúng là: B

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.

Gia tốc của vật là:$a=\frac{v-{v}_{0}}{Δt}=-2{,}5m/{s}^{2}$

Áp dụng định luật II Newton, ta có:$F=m.a=7{,}5.(-2{,}5)=-18{,}75N$

Đáp án đúng là: A

Gọi F$_{c}$ (N) là độ lớn lực cản do dầu tác dụng lên viên bi.

Dựa vào đồ thị, ta thấy kể từ thời điểm t$_{2}$ trở về sau thì viên bi sẽ chuyển động thẳng đều.

Viên bi chịu tác dụng của trọng lực và lực đẩy Ác – si – mét, lực cản của dầu.

Theo định luật II Newton, vật chuyển động đều nên $\overrightarrow{{F}_{c}}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{{F}_{A}}=\overrightarrow{0}$

Chọn chiều dương thẳng đứng hướng xuống, ta có:

Lực cản tác dụng lên vật:${F}_{c}=P-{F}_{A}=mg-{F}_{A}=0{,}001.9{,}8-1,{2.10}^{-3}=8,{6.10}^{-3}N$

Đáp án đúng là: B

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe.

Gọi v (m/s) là tốc độ của xe ngay trước khi hãm phanh.

Khi đường khô ráo, tổng thời gian xe thực hiện chuyển động thẳng chậm dần đều là:

Δt = 5 s

Gia tốc của xe là:$a=\frac{0-v}{Δt}$

Khi đường trơn trượt, thì độ lớn tổng hợp lực tác dụng lên xe bằng $\frac{5}{8}$ lần so với khi đường khô ráo:

$F'=\frac{5}{8}F\Rightarrow a'=\frac{5}{8}a$

Từ đây, ta có:

$\frac{0-v}{Δt'}=\frac{5}{8}.\frac{0-v}{Δt}\Rightarrow Δt'=\frac{8}{5}Δt=8s$

Từ đó ta suy ra thời gian còn lại của đèn xanh là: 8 – 2 = 6s.

- Lực trực đối với trọng lực là lực do vật hút Trái Đất đặt vào Trái Đất.

- Lực trực đối với phản lực của mặt bàn là lực ép của cuốn sách lên mặt bàn.

Vì khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính, vật có khối lượng càng lớn thì mức quán tính càng lớn, nên ta có cách sắp xếp sau:

Điện thoại → laptop → một chồng sách → xe máy → ô tô.

Áp dụng định luật II Newton, ta có:$a=\frac{F}{m}=\frac{2{,}5}{0{,}2}=12{,}5m/{s}^{2}$

Quãng đường vật đi được:$s=\frac{1}{2}a.{t}^{2}=\frac{1}{2}.12,{5.4}^{2}=100m$

Ta có:${a}_{2}=2{a}_{1}\Rightarrow \frac{F}{{m}_{2}}=2\frac{F}{{m}_{1}}\Rightarrow {m}_{1}=2{m}_{2}$

$\Rightarrow {m}_{3}={m}_{1}-{m}_{2}={m}_{2}$

Do hai vật cùng chịu một lực tác dụng nên:${a}_{3}={a}_{2}=10m/{s}^{2}$

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.

Áp dụng định luật II Newton cho chuyển động của vật, ta có:

$a=\frac{F}{m}=\frac{P}{m}=\frac{m.g}{m}=g$

Ta có:${v}^{2}-{v}_{0}^{2}=2a.s\Rightarrow v=\sqrt{2a.s}=\sqrt{2.9{,}8.5}\approx 9{,}9m/s$

Vậy vận tốc của vật ngay trước khi va chạm có chiều thẳng đứng hướng xuống và có độ lớn 9,9 m/s.

Gia tốc trong cả hai trường hợp là bằng nhau: a = a’

Theo định luật II Newton, suy ra:

$\frac{F}{m}=\frac{F'}{m'}\Leftrightarrow \frac{F}{m}=\frac{F'}{m+\frac{m}{2}}\Leftrightarrow F'=1{,}5F$

Gọi d là khoảng cách từ đầu phòng đến cuối phòng

+ Khi chưa đặt kiện hàng lên xe:$d=\frac{1}{2}{a}_{1}.{t}_{1}^{2}=\frac{1}{2}{.15}^{2}.{a}_{1}=112{,}5{a}_{1}(1)$

+ Khi đã đặt kiện hàng lên xe: $d=\frac{1}{2}{a}_{2}.{t}_{2}^{2}=\frac{1}{2}{.25}^{2}.{a}_{2}=312{,}5{a}_{2}(2)$

Từ (1) và (2), suy ra:

$112{,}5{a}_{1}=312{,}5{a}_{2}\Leftrightarrow 112{,}5.\frac{F}{50}=312{,}5.\frac{F}{50+m}$

$\Leftrightarrow \frac{112{,}5}{50}=\frac{312{,}5}{50+m}$$\Rightarrow m=\frac{800}{9}\approx 88{,}89kg$

a. Gọi v là tốc độ của tàu ngay trước khi tàu lùi ra xa bãi đá ngầm.

Áp dụng phương trình định luật II Newton, ta có:

$\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{F}}{m}\Rightarrow \overrightarrow{F}=m.\overrightarrow{a}$ (1)

Chọn trục Ox hướng từ trái sang phải và chiếu (1) lên trục Ox, ta có:

$-F=m.a\Leftrightarrow a=-\frac{F}{m}=-\frac{{8.10}^{4}}{{4.10}^{8}}=-\frac{1}{5000}m/{s}^{2}$

Vì a < 0 nên tàu chuyển động thẳng chậm dần đều.

Gọi v$_{s}$ là tốc độ của tàu khi đến bãi đá ngầm, ta có:

${v}_{s}^{2}-{v}^{2}=2a.s$

$\Leftrightarrow {v}_{s}=\sqrt{2a.s+{v}^{2}}=\sqrt{2.(\frac{-1}{5000}).1200+0,{8}^{2}}=0{,}4m/s$

Nhận thấy $0\ m/s\le {v}_{s}=0{,}4m/s\le 0{,}45m/s$ nên tàu có va chạm với bãi đá ngầm nhưng hàng hóa trong tàu vẫn được an toàn.

b. Dễ thấy khi lực do động cơ sinh ra là nhỏ nhất để không xảy ra va chạm thì tàu sẽ dừng lại ngay tại bãi đá ngầm, nghĩa là v’$_{s}$ = 0 m/s.

Ta có: $a'=-\frac{{v}^{2}}{2s}=-\frac{0,{8}^{2}}{2.1200}=-\frac{1}{3750}m/{s}^{2}$

Lực tối thiểu do động cơ sinh ra để tránh va chạm là:

$F=m.a'\approx {4.10}^{8}.(\frac{-1}{3750})=-10,{67.10}^{4}N$

Dấu “-” thể hiện lực đẩy của động cơ ngược chiều chuyển động của tàu để tránh va chạm.

Vậy động cơ cần tạo ra một lực đẩy có độ lớn tối thiểu là 10,67.10$^{4}$N để tránh va chạm với đá ngầm.