Đáp án Vật lí 10 cánh diều Chủ đề 2 bài 3 Ba định luật Newton về chuyển động

CHỦ ĐỀ 2 BÀI 3 BA ĐỊNH LUẬT NEWTON VỀ CHUYỂN ĐỘNG

Câu 1: Ta đã biết rằng nếu một vật bị biến đổi chuyên động (có gia tốc) thì phải có lực tác dụng lên nó. Điều này khá dễ hình dung khi ta tác dụng lực lên xe đây thì xe tăng tốc. Khi ngừng đây, xe sẽ chuyên động như thể nào?

Trả lời: 

Khi ngừng đẩy xe vẫn tiếp tục chuyển động thêm một đoạn rồi mới dừng lại.

I. ĐỊNH LUẬT I NEWTON

Câu 1: Một vật đang chuyển động có cần lực để giữ cho nó tiếp tục chuyển động không?

Trả lời: 

Một vật đang chuyển động không cần lực để giữ cho nó tiếp tục chuyển động.

Câu 2: Hãy giải thích vì sao khi xe phanh gấp thì người ngồi trên ô tô bị nghiêng về phía trước và nêu ý nghĩa của việc đeo dây an toàn khi ngồi trên ô tô.

Trả lời: 

Khi người đang ngồi trên xe và xe đang chuyển động về phía trước thì người có xu hướng đang chuyển động về phía trước cùng xe. Nếu phanh gấp, xe dừng lại nhưng người không kịp dừng lại theo xe. Do đó, theo quán tính người trên xe bị xô về phía trước rất dễ đập đầu mạnh vào vô lăng hoặc đầu xe. Vì vậy việc đeo dây an toàn trên xe là vô cùng cần thiết.

II. ĐỊNH LUẬT II NEWTON

Câu 1: Vận dụng mối liên hệ ở phương trình (1) để giải thích các hiện tượng sau:

1. a) Xe đua thường có khối lượng nhỏ.
2. b) Người chơi quần vợt muốn bóng chuyển động thật nhanh để ghi điểm thì đánh càng mạnh.
3. c) Hãy giải thích lí do tốc độ giới hạn quy định cho xe tải thường nhỏ hơn của xe con.

Trả lời: 

1. a) Do gia tốc tỉ lệ nghịch với khối lượng nên xe đua có khối lượng càng nhỏ thì gia tốc sẽ càng lớn giúp dễ dàng thay đổi tốc độ hơn => xe chuyển động nhanh hơn.
2. b) Do lực tác dụng và gia tốc tỉ lệ thuận với nhau nên muốn tăng gia tốc thì phải tăng lực tác dụng => Muốn bóng chuyển động nhanh thì đánh càng mạnh.
3. c) Gọi khối lượng của xe tải là m₁; khối lượng của xe con là m₂.

Dưới tác dụng của cùng một lực F, ta có:

a₁=F/m₁     và     a₂=F/m₂               (1)

Mà m1>m2    (2)     

Từ (1) và (2) suy ra: a1<a2     

Do đó, tốc độ giới hạn quy định cho xe tải thường nhỏ hơn của xe con.

Câu 2: Biểu diễn hợp lực và gia tốc của người nhảy dù khi đang rơi chưa bung dù và khi dù đã bung ra.

Trả lời: 

Câu 3: Một vật rơi xuống, khi va chạm với mặt đất thì giảm tốc độ đột ngột về không trong khoảng thời gian rất ngắn.

1. a) Hãy xác định hướng của hợp lực tác dụng lên vật khi va chạm với mặt đất.
2. b) Hãy giải thích vì sao một cốc thủy tinh nếu rơi xuống đệm cao su thì không bị vỡ như khi rơi xuống mặt sàn cứng. Biết thời gian nếu cốc va chạm với mặt sàn cứng là 0,01 giây, thời gian nếu cốc va chạm với đệm cao su là 0,20 giây.

Trả lời: 

1. a) Hợp lực cùng hướng với trọng lực, hướng thẳng đứng xuống dưới.
2. b) Do thời gian va chạm với mặt sàn cứng nhanh hơn rất nhiều lần so với khi va cham với đệm cao su. Thời gian va chạm ngắn => gia tốc lớn => lực tác dụng mạnh làm cốc vỡ. Còn va chạm với nệm cao su thì ngược lại.
   Ngoài ra, chúng ta có thể giải thích thêm dựa vào định luật III Niu tơn. Chiếc cốc tác dụng xuống mặt sàn và đệm cao su 1 lực F thì đệm và sàn cũng tác dụng vào chiếc cốc 1 lực có độ lớn bằng F. Tuy nhiên đối với mặt vàn thì lực tập trung ở 1 vài điểm nhỏ trên cốc nên áp lực gây ra cho cốc tai điểm đó là rất lớn. Còn đối với chiếc nêm thì lực phân tán ở một bề mặt rộng hơn do cốc tiếp xúc với nệm 1 diện tích khá lớn, từ đó áp lực sẽ nhỏ hơn. ( P=F/S,P là áp suất,  F là độ lớn của lực, S là diện tích tiếp xúc)

III. ĐỊNH LUẬT III NEWTON

Câu 1: Hãy biểu diễn cặp lực – phản lực giữa hai cực từ gần nhau của hai nam châm ở hình 3.3.

Trả lời: 

Câu 2: Hãy chỉ ra cặp vật tương tác và hướng của lực tương tác giữa chúng trong các trường hợp sau:

1. a) Khi đóng đinh, tay ta cảm nhận được lực dội lại.
2. b) Bóng đập vào tường bị bật ra.
3. c) Chân ta đạp vào mặt đất để bước đi.
4. d) Quả bóng bay bơm căng được thả ra khi không buộc kín thì sẽ bay vụt đi.

Trả lời: 

1. a) Cặp vật tương tác: chiếc búa - cái đinh

    Hướng lực tương tác: ngược nhau

1. b) Cặp vật tương tác: quả bóng – bức tường

    Hướng lực tương tác: ngược nhau

1. c) Cặp vật tương tác: bàn chân – mặt đất

    Hướng lực tác dụng: ngược nhau

1. d) Cặp vật tương tác: bóng bay – không khí

    Hướng lực tương tác: ngược nhau