Đáp án Vật lí 10 cánh diều Chủ đề 5 bài tập chủ đề 5

CHỦ ĐỀ 5 BÀI TẬP CHỦ ĐỀ 5

Câu 1: Một chiếc tàu thủy neo tại một nơi trên đường xích đạo. Tính tốc độ góc và tốc độ của tàu thủy trong hệ quy chiếu gắn với tâm Trái Đất. Coi Trái Đất hình cầu có bán kính R= 6400 km và chu kỳ tự quay của Trái Đất T= 24 giờ.

Trả lời:

Đổi 6400 km= 6 400 000 m
           24h   = 86400 s
Tốc độ của tàu là : v= 2r/T= 2.6 400 000/86400= 465,42 (m/s)
Tốc độ góc của tàu là: = v/r= 465,42/6400000=7,27 . 10^-5 (rad/s)

Câu 2: Hỏa tinh quay quanh Mặt Trời một vòng hết 687 ngày, ở khoảng cách 2,3.10¹¹ m . Khối lượng của Hỏa Tinh. Khối lượng của Hỏa Tinh là 6,4.10²³ kg. Tính
a, Tốc độ trên quỹ đạo của Hỏa Tinh.
b, Gia tốc hướng tâm của Hỏa Tinh.
c, Lực hấp dẫn mà Mặt Trời tác dụng lên Hỏa Tinh.

Trả lời:

T=687 ngày= 59 356 800 s

a,Tốc độ trên quỹ đạo của Hỏa Tinh là:
v=2.r/T= 2.2,3.10¹¹/59 356 800= 24346,53 m/s 

b, Gia tốc hướng tâm của Hỏa Tinh là: 
a= v²/r= 24346,53² /2,3.10¹¹=2,58.10^-3 (m/s²)

c, Lực hấp dẫn của Mặt Trời tác dụng lên Hỏa Tinh là:
F= m.a= 6,4 .10²³ .2,58.10^-3 = 1,65.10²¹ (N)

 Câu 3: Một viên đá có khối lượng 0,2 kg được buộc vào sợi dây dài 30cm và quay thành hình tròn  trong mặt phẳng ngang. Biết rằng, sợi dây đứt khi căng dây vượt quá 0,8 N. Tính tốc độ tối đa mà viên đá được quay mà sợi dây vẫn chưa bị đứt.

Trả lời: Đổi 30cm= 0,3m

Ta có:
F=m.v²/r => v=  =1,095 (m/s)

Tốc độ tối đa mà viên đá được quay mà sợi dây vẫn chưa bị đứt là 1,095 (m/s)

Câu 4: Một vật chuyển động tròn với tốc độ không đổi. Các đại lương: tốc độ, động năng, động lượng, lực hướng tâm , gia tốc hướng tâm ( theo cả độ lớn và chiều) thay đổi như thế nào khi vật chuyển động trên đường tròn quỹ đạo ?

Trả lời:

Trong chuyển động tròn đều: 
- Tốc độ có độ lớn không đổi
- Động năng có độ lớn không đổi
- Động lượng có độ lớn không đổi nhưng chiều thay đổi ( có giá vuông góc với bán kính, điểm đặt trên đường tròn )

- Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm có độ lớn không đổi nhưng chiều của chúng thay đổi. (Chúng có giá trùng với bán kính và chiều hướng về tâm của đường tròn)

Câu 5: Một lò xo có độ cứng 25N/m. Đặt lò xo thẳng đứng. Cố định đầu dưới của lò xo. Đầu trên của lò xo gần với vật có khối lượng xác định. Lò xo bị nén 4 cm. Tìm khối lượng của vật. Lấy g= 9,8 m/s².

Trả lời:

Lực nén tác dụng vào lò xo là : F=k. = 25.0,04= 1 (N)

Lực nén tác dụng vào lò xo cũng chính là trọng lực của vật
F=P = m.g=m.9,8
=> 1= m.9,8
=> m= 0,102 (kg)