Giáo án điện tử vật lí 10 cánh diều bài: Bài tập chủ đề 2

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI

KHỞI ĐỘNG

Thảo luận nhóm và thực hiện các yêu cầu sau

Sử dụng kĩ thuật khăn trải bàn hệ thống lại kiến thức đã học của chương và tổng hợp ý kiến vào giấy A1 thành sơ đồ tư duy.

• Lực và gia tốc
• Một số lực thường gặp
• Ba định luật Newton
• Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng
• Tổng hợp và phân tích lực
• Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật

BÀI TẬP CHỦ ĐỀ 2

NỘI DUNG BÀI HỌC

1. Luyện tập
2. Vận dụng

LUYỆN TẬP

Hoạt động nhóm hoàn thành các bài tập trong SGK

Nhóm 1: Bài 1, 6

Nhóm 2: Bài 2, 3

Nhóm 3: Bài 7, 8

Nhóm 4: Bài 9, 10

Bài 1: Một người có khối lượng 60 kg đi trên xe đạp có khối lượng 20 kg. Khi xuất phát, hợp lực tác dụng lên xe đạp là 200 N. Giả sử hợp lực tác dụng lên xe đạp không đổi, hãy tính giá trị vận tốc của xe đạp sau 5 s.

Trả lời
Xe đạp đi với gia tốc là:

Vận tốc của xe đạp sau 5,00 s là:

Bài 2: Từ công thức liên quan, hãy biểu diễn đơn vị của áp suất và khối lượng riêng qua các đơn vị cơ bản trong hệ SI.

Trả lời

- Áp suất:

• F: đơn vị
• S: đơn vị
  Đơn vị p là

- Khối lượng riêng:

• m: đơn vị kg
• V: đơn vị
  Đơn vị của  là

Bài 3: Một thiết bị vũ trụ có khối lượng 70 kg. Khi thiết bị này cất cánh từ bề mặt Mặt Trăng, lực nâng hướng thẳng đứng, lên khỏi bề mặt Mặt Trăng do động cơ tác dụng lên thiết bị là 500 N. Gia tốc rơi tự do trên bề mặt Mặt Trăng là 1,6 m/. Hãy xác định:

1. Trọng lượng của thiết bị này khi ở trên Mặt Trăng.
2. Tổng hợp lực nâng của động cơ và lực hấp dẫn của Mặt Trăng tác dụng lên thiết bị.
3. Gia tốc của thiết bị khi cất cánh từ bề mặt Mặt Trăng.

Trả lời

1. a) Trọng lượng của thiết bị này khi ở trên Mặt Trăng là:
2. b) Ta có:

• Lực nâng của động cơ:
• Lực hấp dẫn của Mặt Trăng tác dụng lên thiết bị:
  Hai lực này cùng phương, ngược chiều.
• Tổng hợp lực nâng của động cơ và lực hấp dẫn của Mặt Trăng tác dụng lên thiết bị là:

1. c) Gia tốc của thiết bị khi cất cánh từ bề mặt Mặt Trăng là:

Bài 6: Một người kéo dây để giữ thùng hàng như hình 1. Trên hình đã biểu diễn hai lực.

1. Chỉ ra lực còn lại tạo thành cặp lực – phản lực theo định luật III Newton với mỗi lực này. Nêu rõ vật mà lực đó tác dụng lên, hướng của lực và loại lực.
2. Biểu diễn các lực tác dụng lên thùng hàng.
3. Biểu diễn các lực tác dụng lên người.

Trả lời

1. a) Đối với thùng hàng sẽ có cặp lực – phản lực là: trọng lực và lực căng của sợi dây.

• Trọng lực P của thùng hàng tác dụng vào dây treo, hướng xuống dưới.
• Lực căng dây tác dụng vào thùng hàng, hướng lên trên. 

- Đối với người sẽ có cặp lực – phản lực là: trọng lực và phản lực của mặt đất tác dụng lên người.

• Trọng lực P của người tác dụng vào mặt đất tạo thành áp lực, hướng xuống dưới.
• Phản lực N của mặt đất tác dụng lên người, hướng lên trên.

1. b) Thùng hàng chịu tác dụng của trọng lực và lực căng dây
2. c) Người chịu tác dụng của trọng lực, phản lực của mặt đất và lực căng dây.

Bài 7: Độ sâu của nước trong một bể bơi thay đổi trong khoảng từ 0,8 m đến 2,4 m. Khối lượng riêng của nước = 1. kg/ và áp suất khí quyển là 1.  Pa.

1. Tính áp suất lớn nhất tác dụng lên mỗi điểm ở đáy bể bơi.
2. Ở đáy bể có một nắp ống thoát nước hình tròn, bán kính 10 cm. Tính lực cần thiết để nhắc nắp này lên, bỏ qua trọng lượng của nắp.
3. Từ kết quả ở câu b, hãy để xuất phương án bố trí ống thoát nước của bể bơi để có thể thoát nước dễ dàng hơn.

Trả lời

1. a) Áp suất lớn nhất tác dụng lên mỗi điểm ở đáy bể bơi là:
2. b) Diện tích của nắp ống thoát nước hình tròn là:

Lực cần thiết để nhấc nắp này lên là:

1. c) Áp suất của nước trong bể gây khó khăn khi mở nắp ống. Do đó, cần thiết kế ống phía ngoài nối thông với phần có thể chứa nước và điều chỉnh độ cao mực nước trong ống nối đó.

Bài 8: Khối lượng riêng của thép là 7850 kg/. Tính khối lượng của một quả cầu thép bán kính 0,15 m. Cho biết công thức tính thể tích của khối cầu là V = , với r là bán kính quả cầu.

Trả lời
Thể tích của quả cầu thép là:

Khối lượng của quả cầu thép là:

Bài 9: Một thùng hàng trọng lượng 500 N đang trượt xuống dốc. Mặt dốc tạo với phương ngang một góc . Chọn hệ tọa độ vuông góc xOy sao cho trục Õ theo hướng chuyển động của thùng.

1. Vẽ giản đồ vectơ lực tác dụng lên thùng.
2. Tính các thành phần của trọng lực theo các trục tọa độ vuông góc.
3. Giải thích tại sao lực pháp tuyến của dốc lên thùng hàng không có tác dụng kéo thùng hàng xuống dốc.
4. Xác định hệ số ma sát trượt giữa mặt dốc và thùng hàng nếu đo được gia tốc chuyển động của thùng là 2 m/. Bỏ qua lực cản của không khí lên thùng.

Trả lời

1. Các lực tác dụng lên thùng hàng:

Trọng lực, phản lực của mặt dóc, lực ma sát.

b)

1. c) Lực pháp tuyến của dốc lên thùng hàng không có tác dụng kéo thùng hàng xuống dốc vì nó cân bằng với thành phần của trọng lực.
   d) Chiếu các lực tác dụng lên trục Ox ta được:

Chiếu các lực tác dụng lên trục Oy ta được:

Thay vào (1) ta được:

Vậy hệ số ma sát trượt giữa mặt dốc và thùng hàng là 0,346.

Bài 10: Nêu ý nghĩa của:

1. Ngẫu lực.
2. Moomen ngẫu lực.

Trả lời

1. a) Ý nghĩa của ngẫu lực là có tác dụng làm quay vật.
2. b) Ý nghĩa của mômen lực là có tác dụng làm quay cặp lực tạo thành ngẫu lực.

VẬN DỤNG