Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 trang 64 65 sgk Vật Lí 10

Nội Dung

Hướng dẫn giải Bài 10. Ba định luật Niutơn sgk Vật Lí 10. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 trang 64 65 sgk Vật Lí 10 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết, câu hỏi và bài tập, đi kèm công thức, định lí, chuyên đề có trong SGK để giúp các em học sinh học tốt môn vật lý 10, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.

LÍ THUYẾT

I – Định luật I Niutơn

1. Định luật

Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

2. Quán tính

Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.

Định luật I Niutơn được gọi là định luật quán tính và chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động quán tính

II – Định luật II Niutơn

1. Định luật

Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

$\vec{a}= \dfrac{\vec{F}}{m}$ hay $\vec{F}$ = m$\vec{a}$

Trong trường hợp vật chịu tác dụng của nhiều lực thì $\vec{F}$ là hợp lực.

2. Khối lượng và mức quán tính

a) Định nghĩa: Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.

b) Tính chất của khối lượng:

– Khối lượng là đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mỗi vật

– Khối lượng có tính chất cộng: Khi nhiều vật được ghép lại thành một hệ vật thì khối lượng của hệ bằng tổng khối lượng các vật đó.

c) Trọng lực. Trọng lượng

– Trọng lực:

+ Là lực của Trái Đất tác dụng vào vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do. Trọng lực được kí hiệu là $\overrightarrow P $.

+ Ở gần Trái đất, trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống. Điểm đặt tại trọng tâm của vật.

– Trọng lượng:

+ Độ lớn của trọng lực tác dụng lên một vật gọi là trọng lượng của vật, kí hiệu là P.

+ Công thức của trọng lực: $\overrightarrow P = m\overrightarrow g $

III – Định luật III Niutơn

1. Định luật

Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này cungg nằm trên một đường thẳng, có cùng phương nhưng ngược chiều.

Ta có:

$\vec{F_{AB}}$ = – $\vec{F_{BA}}$

2. Lực và phản lực

– Trong tương tác giữa hai vật, một lực gọi là lực tác dụng còn lực kia gọi là phản lực

– Lực và phản lực có những đăc điểm sau:

+ Lực và phản lực luôn xuất hiện đồng thời

+ Lực và phản lực là hai lực trực đối

+ Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.

CÂU HỎI (C)

1. Trả lời câu hỏi C1 trang 60 Vật Lý 10

Tại sao xe đạp chạy thêm được một quãng đường nữa mặc dù ta đã ngừng đạp ? Tại sao khi nhảy từ bậc cao xuống, ta phải gập trên lại?

Trả lời:

Do xe đạp có quán tính nên tiếp tục chuyển động. Lực ma sát làm cho xe chạy chậm dần rồi mới dừng lại. Nếu không còn lực nào tác dụng xe sẽ chạy thẳng đều mãi mãi.

Khi nhảy từ cao xuống: Bàn chân dừng lại, do quán tính phần trên cơ thể tiếp tục chuyển động xuống gây ra hiện tượng gập chân.

Ngoài ra, nếu ta duỗi thẳng chân, lực phản từ mặt đất sẽ tác dụng gây ra tai nạn nguy hiểm.

2. Trả lời câu hỏi C2 trang 61 Vật Lý 10

Cho hai vật chịu tác dụng của những lực có độ lớn bằng nhau. Hãy vận dụng định luật II Niu – Tơn để suy ra rằng, vật nào có khối lượng lớn hơn thì khó làm thay đổi vận tốc của nó hơn, tức là có mức quán tính lớn hơn.

Trả lời:

Theo định luật II Niuton ta có:

$\overrightarrow F = m\overrightarrow a $

Suy ra:

${a_1} = \dfrac{{{F_1}}}{{{m_1}}}$ và ${a_2} = \dfrac{{{F_2}}}{{{m_2}}}$

Vì F₁ = F₂ mà ta giả sử vật 1 có khối lượng lớn hơn vật 2.

Suy ra: a₁ < a₂

→ Vật nào có khối lượng lớn hơn thì khó làm thay đổi vận tốc của nó hơn, tức là có mức quán tính lớn hơn.

3. Trả lời câu hỏi C3 trang 61 Vật Lý 10

Tại sao máy bay phải chạy một quãng đường dài trên đường băng mới cất cánh được?

Trả lời:

Thông thường máy bay có khối lượng rất lớn nên quán tính của nó cũng rất lớn, do đó cần có thời gian để máy bay đạt đến tốc độ cần thiết để cất cánh, nên đường băng phải dài.

4. Trả lời câu hỏi C4 trang 62 Vật Lý 10

Hãy giải thích tại sao ở cùng một nơi ta luôn có $\dfrac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \dfrac{{{m_1}}}{{{m_2}}}$

Trả lời:

Ở cùng một nơi trên Trái Đất và gần mặt đất ta có g không đổi.

Do đó:

$\begin{array}{l}{P_1} = {m_1}g\\{P_2} = {m_2}g\end{array}$

Xét tỉ lệ: $ \Rightarrow \dfrac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \dfrac{{{m_1}g}}{{{m_2}g}} = \dfrac{{{m_1}}}{{{m_2}}}$ (ĐPCM)

5. Trả lời câu hỏi C5 trang 63 Vật Lý 10

Hãy vận dụng định luật III Niu – tơn vào ví dụ dùng búa đóng đinh vào một khúc gỗ (Hình 10.5) để trả lời các câu hỏi sau:

– Có phải búa tác dụng lực lên đinh còn đinh không tác dụng lực lên búa? Nói một cách khác lực có thể xuất hiện đơn lẻ được không?

– Nếu đinh tác dụng lên búa một lực có độ lớn bằng lực mà búa tác dụng lên đinh thì tại sao đinh lại không đứng yên? Nói một cách khác, cặp “lực và phản lực” có cân bằng nhau không?

Trả lời:

– Không, theo định luật III Niu – Tơn, đinh cũng tác dụng lên búa một lực.

– Không, lực luôn xuất hiện đồng thời với phản lực của nó. Lực mà búa tác dụng vào đinh có độ lớn bằng lực mà đinh tác dụng vào búa nhưng do khối lượng của búa lớn hơn nhiều lần nên gia tốc thu được không đáng kể – búa gần như đứng yên.

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 trang 64 65 sgk Vật Lí 10 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải (câu trả lời) các câu hỏi và bài tập các bạn xem sau đây:

❓

1. Giải bài 1 trang 64 Vật Lý 10

Phát biểu định luật I Niutơn. Quán tính là gì?

Trả lời:

– Định luật I Niu-tơn: Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

– Quán tính: Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.

2. Giải bài 2 trang 64 Vật Lý 10

Phát biểu và viết hệ thức của định luật II Niutơn?

Trả lời:

Định luật: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

$$\overrightarrow a = {{\overrightarrow F } \over m}$$

Suy ra $\overrightarrow F = m.\overrightarrow a $

Trong trường hợp vật chịu tác dụng của nhiều lực $\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} ,\overrightarrow {{F_3}} \ldots $ thì $\overrightarrow F $ là hợp lực của các lực đó:

$\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} + \ldots $

3. Giải bài 3 trang 64 Vật Lý 10

Nêu định nghĩa và các tính chất của khối lượng?

Trả lời:

– Định nghĩa: Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.

– Tính chất của khối lượng:

+ Khối lượng là đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mỗi vật

+ Khối lượng có tính chất cộng: khi nhiều vật được ghép lại thành một hệ vật thì khối lượng của hệ bằng tổng khối lượng của các vật đó.

4. Giải bài 4 trang 64 Vật Lý 10

Trọng lượng của một vật là gì? Viết công thức của trọng lực tác dụng lên một vật?

Trả lời:

– Trọng lực của một vật là lực hút của Trái Đất tác dụng vào vật, gây cho vật gia tốc rơi tự do.

– Độ lớn của trọng lực tác dụng lên một vật gọi là trọng lượng của vật, kí hiệu là P.

– Công thức của trọng lực tác dụng lên một vật:

$\overrightarrow P = m\overrightarrow g $

Trong đó:

m: khối lượng của vật (kg)

g: gia tốc rơi tự do ($m/{s^2}$)

5. Giải bài 5 trang 64 Vật Lý 10

Phát biểu và viết hệ thức của định luật III Niu – tơn?

Trả lời:

– Trong mọi trường hợp khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này khác điểm đặt, cùng giá, ngược chiều và cùng độ lớn

${\overrightarrow F _{B \to A}} = – {\overrightarrow F _{A \to B}}$ hay ${\overrightarrow F _{BA}} = – {\overrightarrow F _{AB}}$

– Một trong hai lực trên gọi là lực tác dụng, thì lực kia gọi là phản lực.

– Lực và phản lực là hai lực trực đối không cân bằng.

6. Giải bài 6 trang 64 Vật Lý 10

Nêu những đặc điểm của cặp “ lực và phản lực” trong tương tác giữa hai vật?

Trả lời:

Tính chất của lực và phản lực

– Lực và phản lực luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.

– Lực và phản lực có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều, gọi là hai lực trực đối.

– Lực và phản lực không phải là hai lực cân bằng vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.

?

1. Giải bài 7 trang 65 Vật Lý 10

Một vật đang chuyển động với vận tốc 3m/s. Nếu bỗng nhiên các lực tác dụng lên nó mất đi thì:

A. Vật dừng lại ngay

B. Vật đổi hướng chuyển động

C. Vật chuyển động chậm dần rồi mới dừng lại

D. Vật tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc 3m/s

Chọn đáp án đúng.

Bài giải:

Một vật đang chuyển động với vận tốc 3m/s. Nếu bỗng nhiên các lực tác dụng lên nó mất đi thì vật tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc 3m/s.

⇒ Đáp án: D.

2. Giải bài 8 trang 65 Vật Lý 10

Câu nào đúng?

A. Nếu không chịu lực nào tác dụng thì mọi vật phải đứng yên.

B. Khi không còn lực nào tác dụng lên vật nữa thì vật đang chuyển động sẽ lập tức dừng lại.

C. Vật chuyển động được là nhờ có lực tác dụng lên nó.

D. Khi thấy vận tốc của vật thay đổi thì chắc chắn là đã có lực tác dụng lên vật.

Bài giải:

A, B, C – sai vì: Khi không chịu lực nào tác dụng thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

D – đúng.

⇒ Đáp án: D.

3. Giải bài 9 trang 65 Vật Lý 10

Một vật đang nằm yên trên mặt bàn nằm ngang. Tại sao ta có thể khẳng định rằng bàn đã tác dụng một lực lên nó?

Bài giải:

Do bàn tác dụng lên vật một lực cân bằng với trọng lực của vật làm cho hợp lực tác dụng lên vật bằng không, vật nằm yên.

4. Giải bài 10 trang 65 Vật Lý 10

Trong các cách viết hệ thức của định luật II Niu – tơn sau đây, cách viết nào đúng?

A . $\vec{F} = ma$ ; B. $\vec{F} = – m\vec{a}$

C. $\vec{F} = m\vec{a}$ ; D. -$\vec{F} = m\vec{a}$

Bài giải:

Cách viết đúng hệ thức của định luật II Niu – tơn: $\overrightarrow F = m\overrightarrow a $

⇒ Đáp án: C.

5. Giải bài 11 trang 65 Vật Lý 10

Một vật có khối lượng 8,0kg trượt xuống một mặt phẳng nghiêng nhẵn với gia tốc 2,0 m/s². Lực gây ra gia tốc này bằng bao nhiêu?

So sánh độ lớn của lực này với trọng lượng của vật. Lấy g = 10m/s²

A. 1,6N, nhỏ hơn

B. 16N, nhỏ hơn

C. 160N, lớn hơn

D. 4N, lớn hơn

Bài giải:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.

– Áp dụng định luật II Newton ta có: $\overrightarrow F = m\overrightarrow a \Rightarrow F = ma = 8.2 = 16N$

– Trọng lượng của vật: P = mg = 8.10 = 80N

Vậy F = 16N và nhỏ hơn trọng lượng P của vật.

⇒ Đáp án: B.

6. Giải bài 12 trang 65 Vật Lý 10

Một quả bóng, khối lượng 0,5kg đang nằm yên trên mặt đất. Một cầu thủ đá bóng với một lực 250N. Thời gian chân tác dụng vào bóng là 0,02s. Quả bóng bay đi với tốc độ:

A. 0,01 m/s ; B. 0,1 m/s ;

C. 2,5 m/s ; D. 10 m/s .

Bài giải:

Ta có:

F = 250N; m = 0,5kg; t = 0,020s.

Theo định luật II Niu- tơn ta có:

$a = {F \over m} = {{250} \over {0,5}} = 500\left( {m/{s^2}} \right)$

Thời gian chân tác dụng vào bóng là t = 0,020s ⇒ quả bóng bay đi với tốc độ:

$v = {v_0} + at = 0 + 500.0,02 = 10\left( {m/s} \right)$

⇒ Đáp án: D.

7. Giải bài 13 trang 65 Vật Lý 10

Trong một tai nạn giao thông, một ô tô tải đâm vào một ô tô con đang chạy ngược chiều. Ô tô nào chịu lực lớn hơn ? ô tô nào nhận được gia tốc lớn hơn ? Hãy giải thích?

Bài giải:

– Hai ô tô cùng chịu một lực như nhau (theo định luật III Niutơn).

– Ô tô con có khối lượng nhỏ hơn sẽ nhận được gia tốc lớn hơn vì độ lớn của gia tốc tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

8. Giải bài 14 trang 65 Vật Lý 10

Để xách một túi đựng thức ăn, một người tác dụng một lực 40 N hướng lên trên. Hãy miêu tả “ phản lực” (theo định luật III) bằng cách chỉ ra

a) Độ lớn của phản lực?

b) Hướng của phản lực?

c) Phản lực tác dụng lên vật nào?

d) Vật nào gây ra phản lực này?

Bài giải:

a) Độ lớn của phản lực bằng 40N.

b) Hướng của phản lực: hướng xuống dưới.

c) Phản lực tác dụng vào tay người.

d) Túi đựng thức ăn gây ra phản lực.

9. Giải bài 15 trang 65 Vật Lý 10

Hãy chỉ ra cặp “lực và phản lực” trong các tình huống sau:

a) Ô tô đâm vào thanh chắn đường.

b) Thủ môn bắt bóng.

c) Gió đập vào cánh cửa.

Bài giải:

a) Lực do ô tô đâm vào thanh chắn đường và phản lực thanh chắn đường tác dụng vào ô tô.

b) Lực của tay thủ môn tác dụng vào quả bóng và phản lực của quả bóng tác dụng vào tay thủ môn.

c) Lực của gió tác dụng vào cánh cửa và phản lực của cánh cửa tác dụng vào gió.

Bài trước:

Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 58 sgk Vật Lí 10

Bài tiếp theo:

Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 trang 69 70 sgk Vật Lí 10

Xem thêm:

Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 trang 64 65 sgk Vật Lí 10 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn Vật lý 10 tốt nhất!

“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com“