Đáp án Vật lí 10 chân trời sáng tạo Bài 10: Ba Định luật Newton về chuyển động (P2)

BÀI 10 BA ĐỊNH LUẬT NEWTON VỀ CHUYỂN ĐỘNG

Câu 6: Một xe bán tải khối lượng 2,5 tấn đang di chuyển trên cao tốc với tốc độ 90 km/h. Các xe cần giữ khoảng cách an toàn so với xe chạy phía trước 70 m. Khi xe đi trước có sự cố và dừng lại đột ngột. Hãy xác định lực cản tối thiểu để xe bán tải có thể dừng lại an toàn

Trả lời:

Đổi: 2,5 tấn = 2500kg; 90km/h=25m/s

Khi xe tải dừng lại hoàn toàn thì vận tốc lúc naỳ =0. Để xe dừng lại an toàn nghĩa là không đụng hải xe ở trước thì từ khi hãm hanh đến khi dừng lại xe tải chỉ chay được tối đa là 70m.

Ta có: . Dấu trừ thể hiện là xe đang giảm vận tốc

Lực tối thiểu tác dụng lên xe hải là : F=m.a = 2 500. 4,46= 11 150N

Câu 7: Trong trò chơi thổi viên bi, mỗi bạn sử dụng một ống bơm khí từ vật liệu đơn giản như Hình 10.11, thổi khí vào viên bi được đặt trên ray định hướng. Người chơi sẽ chiến thắng khi thổi viên bi đi xa hơn sau ba lần. Hãy sử dụng định luật II Newton giải thích làm thế nào để có thể chiến thắng trò chơi này.

Trả lời:

Áp dụng định luật II Newton, ta có lực càng lớn thì gia tốc càng lớn, vật sẽ càng đi được xa. Ta bóp ở cuối chai thì sẽ tạo ra lực lớn.

Câu 8: Nhận xét về chuyển động của thùng hàng khi chịu tác dụng của lực đẩy và kéo cùng độ lớn trong Hình 10.12 và chuyển động của quyển sách khi lần lượt chịu tác dụng của lực theo các hướng khác nhau như trong Hình 10.13.

Trả lời:

Hình 10.12: Khi hai em bé lần lượt đẩy và kéo thùng hàng đang đứng yên với hai lực bằng nhau thì thùng hàng chuyển động với gia tốc như nhau.

Hình 10.13: Lực tác dụng lên quyển sách khác nhau về hướng thì quyển sách sẽ chuyển động theo hướng khác nhau và gia tốc khác nhau.

Câu 9: Hãy xác định các cặp lực bằng nhau, không bằng nhau tác dụng lên tạ và tên lửa trong Hình 10.14

Trả lời:

Hình 14.10a: Hai lực cân bằng nhau là lực đẩy từ tay của vận động viên và trọng lực từ tạ

Hình 10.14b: Hai lực không cân bằng là phản lực và trọng lực.

3. Định luật III Niwton

Câu 1: Quan sát Hình 10.15 và trả lời các câu hỏi:

1. a) Khi ta đấm (tác dụng lực) vào bao cát thì tay ta có chịu lực tác dụng không?
2. b) Khi đưa hai cực cùng tên của hai nam châm thẳng lại gần nhau thì lực tác dụng lên từng nam châm có tính chất gì?

Trả lời:

1. a) Khi ta đấm vào bao cát, bao cát chuyển động, bao cát chịu một lực từ tay ta, tay ta cảm thấy đau, tay ta cũng bị bao cát tác dụng lên một lực.
2. b) Khi đưa hai cực cùng tên của hai nam châm thẳng lại gần nhau thì lực tác dụng lên từng nam châm là lực hút.

Câu 2: Xét trường hợp con ngựa kéo xe như Hình 10.17. Khi ngựa tác dụng một lực kéo lên xe, theo định luật III Newton sẽ xuất hiện một phản lực có cùng độ lớn nhưng ngược hướng so với lực kéo. Vậy tại sao xe vẫn chuyển động về phía trước? Giải thích hiện tượng.

Trả lời:

Do hai lực tác dụng vào hai vật (xe, ngựa) khác nhau nên hai lực này không thể triệt tiêu nhau lẫn nhau được nên xe vẫn chuyển động về phái trước.

Câu 3: Hãy tìm hiểu và trình bày những hiện tượng trong đời sống liên quan đến định luật III Newton.
Trả lời:

Những hiện tượng liên quan đến định luật III Newton: Trò chơi kéo co; hiện tượng đẩy người về phía trước...

Câu 4: Khi đang chạy nếu vấp ngã, người chạy sẽ có xu hướng ngã về phía trước. Còn khi đang bước đi nếu trượt chân, người đi sẽ có xu hướng ngã về phía sau. Vận dụng các kiến thức đã học, hãy giải thích hiện tượng trên

Trả lời:

Khi đang chạy nếu vấp ngã, thân ta chuyển động với chân. Khi bị một lực cản đột ngột, phần chân dừng lại nhưng phần thân ta do có quán tính, nên tiếp tục duy trì trạng thái ban đầu. Nên khi vấp ngã người ta ngã về phía trước.

Khi trượt chân ngã, do có quán tính mà người không thể chuyển đổi vận tốc đột ngột như vậy mà vẫn muốn duy trì vận tốc ban đầu. Nên khi trượt chân người ta sẽ bị ngã về phía sau.

Câu 5: Một máy bay chở khách có khối lượng tổng cộng là 300 tấn. Lực đẩy tối đa của động cơ là 440 kN. Máy bay phải đạt tốc độ 285 km/h mới có thể cất cánh. Hãy tính chiều dài tối thiểu của đường băng để đảm bảo máy bay cất cánh được, bỏ qua ma sát giữa bánh xe của máy bay và mặt đường băng và lực cản không khí.

Trả lời:

Ta có m = 300 tấn = 3.10⁵ kg; F = 440 kN = 4,4.10⁵ N; v = 285 km/h = 475/6 m/s

Gia tốc của máy bay là: 

Chiều dài tối thiểu của đường băng để đảm bảo máy bay cất cánh được là:

Câu 6: Một vật nặng nằm yên trên bàn như Hình 10P.1, các lực tác dụng vào vật gồm trọng lực và lực của bàn. Hãy xác định điểm đặt, phương, chiều của các cặp lực và phản lực của hai lực trên.

Trả lời:

Điểm đặt: tại vật

Phương: thẳng đứng

Chiều: trọng lực  có chiều từ trên xuống dưới, phản lực  có chiều từ dưới lên trên.