[Sách mới] Soạn Vật lí 10 Bài 10 CTST: Ba định luật Newton về chuyển động

Hướng dẫn Soạn Vật lí 10 Bài 10 CTST: Ba định luật Newton về chuyển động ngắn gọn nhất bám sát nội dung SGK Vật lí 10 trang 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65 bộ CTST theo chương trình sách mới.

Bài 10: Ba định luật Newton về chuyển động - Vật Lí 10 CTST

Trả lời câu hỏi trang 55 Vật Lí 10: 

Mở đầu

Câu 1: Trên đường đi du lịch hè, xe ô tô chở gia đình của một bạn bất chợt gặp sự cố về máy và không thể tiếp tục di chuyển. Người bố đã nhờ xe cứu hộ đến và kéo xe ô tô về nơi sửa chữa (Hình 10.1). Tác động nào giúp chiếc xe có thể chuyển động được từ khi đứng yên?

Lời giải:

Lực kéo của xe cứu hộ (thông qua dây kéo) là tác động giúp chiếc xe chuyển động.

Câu 2: Hãy nêu tên một số lực mà em đã biết hoặc đã học trong môn khoa học tự nhiên.

Lời giải:

Một số lực mà em đã học là:

+ Lực đẩy

+ Lực kéo

+ Lực ma sát

+ Lực đàn hồi

+ Lực hút...

Trả lời câu hỏi trang 56 Vật Lí 10: 

Câu 1: Quan sát hình 10.4, dự đoán về chuyển động của vật sau khi được đẩy đi trên các bề mặt khác nhau:

a) mặt bàn,

b) mặt băng,

c) mặt đệm không khí.

Lời giải:

Từ Hình 10.4, ta thấy rằng chuyển động của các vật tăng dần từ mặt bàn đến mặt băng và mặt đệm không khí.

Trả lời câu hỏi trang 57 Vật Lí 10: 

Câu 1: Đưa ra nhận định và giải thích về sự tồn tại của vật tự do trên thực tế.

Lời giải:

Một vật nếu không chịu tác dụng của lực nào (vật tự do) thì sẽ giữ nguyên trạng thái chuyển động của nó, tức là sẽ đứng yên nếu trước đó nó đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều mãi mãi nếu nó đang chuyển động.

Câu 2: Aristotle nhận định rằng “Lực là nguyên nhân của chuyển động”. Nhận định này đã tồn tại hàng ngàn năm trước thời đại của Newton. Hãy nêu một số ví dụ minh họa để phản bác nhận định này.

Lời giải:

VD:

+ Một cái tủ đang đứng lên, dùng tay đẩy tủ, tủ vẫn đứng yên.

+ Một chiếc xe đang chuyển động, dùng tay hãm lại sự chuyển động đó, chiếc xe giảm tốc độ xuống nhưng một lúc sau mới dừng hẳn.

=> Lực không phải là nguyên nhân của chuyển động mà là nguyên nhân làm thay đổi vận tốc chuyển động của vật.

Câu 3: Một quả bóng được đặt trong một toa tàu ban đầu đứng yên, giả sử lực ma sát giữa quả bóng và sàn tàu không đáng kể. Tàu bắt đầu chuyển động nhanh dần đều. Hãy nhận xét về chuyển động của quả bóng đối với bạn học sinh đứng ở sân ga (Hình 10.7). Giải thích tính chất của chuyển động này.

Lời giải:

Khi ma sát không đáng kể thì cả khi đoàn tàu chuyển động thì quả bóng vẫn đứng yên so với bạn học sinh. Nguyên nhân là do quả bóng có xu hướng bảo toàn tính chất chuyển động ban đầu của mình. 

Trả lời câu hỏi trang 59 Vật Lí 10: 

Câu 1: Dựa vào đồ thị 1, trả lời các câu hỏi sau:

a) Đồ thị 1 có dạng gì?

b) Gia tốc của vật có mối liên hệ như thế nào với lực tác dụng vào vật khi khối lượng của vật không đổi.

Lời giải:

a, Đồ thị 1 có dạng là đường thẳng.

b, Khi khối lượng của vật không đổi, gia tốc tỉ lệ thuận với lực tác dụng. Về mặt toán học, hai đại lượng này liên hệ với nhau bằng hàm bậc nhất.

Câu 2: Từ kết quả thí nghiệm, hãy nhận xét về mối liên hệ giữa gia tốc mà vật thu được với độ lớn của lực tác dụng vào vật.

Lời giải:

Gia tốc của vật có cùng hướng với lực tác dụng. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực tác dụng vào vật.

Trả lời câu hỏi trang 61 Vật Lí 10: 

Câu 1: Dựa vào đồ thị 2, trả lời các câu hỏi sau:

a) Đồ thị 2 có dạng gì?

b) Gia tốc của vật có mối liên hệ như thế nào với khối lượng của vật khi lực tác dụng vào vật không đổi.

Lời giải:

a) Đồ thị 2 có dạng đường thẳng.

b) Khi lực tác dụng lên vật không đổi thì gia tốc tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

Trả lời câu hỏi trang 62 Vật Lí 10: 

Câu 1: Quan sát Hình 10.10, nhận xét trong trường hợp nào thì ta có thể dễ dàng làm xe chuyển động từ trạng thái đứng yên. Giả sử lực tác dụng trong hai trường hợp có độ lớn tương đương nhau. Giải thích.

Lời giải:

Quan sát trong Hình 10.10, ta thấy khối lượng ô tô lớn hơn khối lượng xe máy. Lực tác dụng trong hai trường hợp như nhau nên gia tốc trong rường hợp 1 nhỏ hơn gia tốc trong trường hợp 2, vì vậy ta có thể làm xe máy dễ dàng chuyển động hơn ô tô.

Câu 2: Áp dụng công thức định luật II Newton (10.1) để lập luận rằng khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.

Lời giải:

Qua biểu thức của định luật II Newton, ta thấy khi vật có khối lượng càng lớn thì gia tốc của vật thu được sẽ càng nhỏ và khó làm thay đổi vận tốc, từ đó vật có quán tính lớn. Ngược lại, vật có khối lượng càng nhỏ thì càng dễ dàng thay đổi vận tốc, nghĩa là vật có quán tính càng nhỏ. Như vậy khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.

Câu 3: 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.

Lời giải:

Ta có: v = 90 km/h = 25 m/s; v₀ = 0; s = 70 m; m = 2,5 tấn = 2500 kg.

Gia tốc tối thiểu của xe là:

a=(v²−v²₀)/(2.s)=25²/(2.70)=125/28(m/s²)

=> Lực tối thiểu để xe bán tải dừng lại an toàn: F=m.a=2500.(125/28)≈11160,71(N)

Câu 4: 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 thằng 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.

Lời giải:

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.

Trả lời câu hỏi trang 63 Vật Lí 10: 

Câu 1: 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.

Lời giải:

Hình 10.12: Với hai lực do hai em bé tác dụng bằng nhau và cùng hướng như hình thì thùng hàng sẽ chuyển động với gia tốc như nhau.

Hình 10.13: Hai lực tác dụng lên cuốn sách có hướng khác nhau thì quyển sách sẽ chuyển động theo hai hướng khác nhau với gia tốc khác nhau.

Câu 2: Hãy xác định các cặp lực bằng nhau, không bằng nhau tác dụng lên tạ và tên lửa trong Hình 10.14.

Lời giải:

Hình 10.14 a, vận động viên đang giữ tạ thì lực đẩy từ tay vận động viên lên tạ và lực hút của trái đất tác dụng lên quả tạ cân bằng.

Hình 10.14 b, tên lửa đang tăng tốc, lúc này lực đẩy của nhiên liệu thoát ra và trọng lực của tên lửa là không bằng nhau, lực đẩy của tên lửa có độ lớn lớn hơn.

Trả lời câu hỏi trang 64 Vật Lí 10: 

Quan sát Hình 10.15 và trả lời các câu hỏi:

a) Khi ta đấm (tác dụng lực) vào bao cát thì tay ta có chịu lực tác dụng không?

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?

Lời giải:

a, Tay ta có chịu lực do bao cát tác dụng ngược lại tay, vì thế người đấm bao cát sẽ luôn có cảm giác về lực tác động. Lực này cũng tác động làm cho tay ta cảm thấy đau.

b, Hai cực giống nhau của nam châm đặt gần nhau nên lực tác dụng lên từng nam châm là lực đẩy và có độ lớn bằng nhau.

Trả lời câu hỏi trang 65 Vật Lí 10: 

Câu 1: 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.

Lời giải:

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

Lời giải:

Một số hiện tượng trong đời sống liên quan đến định luật III Newton.

- Bắn súng: Khi viên đạn được bắn ra ngoài thì súng sẽ chịu phản lực giật ngược về sau. Vì thế người cầm súng cần phải cầm chắc tay và đúng kĩ thuật nếu không có thể bị chấn thương khi bắn.

- Chuyển động đi bộ trên mặt đất của người: Khi chân người tác dụng một lực lên mặt đất thì mặt đất tác dụng một phản lực lên chân giúp cho người tiến về phía trước.

- Bóng đá: Khi bóng đang bay rơi xuống đất, mặt đất tác dụng phản lực làm bóng có xu hướng bật ngược trở lại.

Câu 3: 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.

Lời giải:

Khi chạy vấp ngã: Chân bị dừng lại đột ngột trong khi phần thân trên có xu hướng giữ nguyên vận tốc chuyển động, người sẽ ngã về trước.

Khi trượt chân: Vận tốc chân bị tăng lên đột ngột trong khi phần thân trên vẫn giữ nguyên trạng thái ổn định, vì thế người bị ngã về sau.

Câu 4: 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 của không khí.

Lời giải:

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: a=F/m=(4,4.10⁵)/(3.10⁵ )=22/15(m/s²)

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

a=(v²−v²₀)/(2.a)=(475/6)² / 2.(22/15)≈2136,6(m)

Câu 5: 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.

Lời giải:

Phản lực của trọng lực là lực hút của vật tác dụng lên Trái Đất, phản lực nâng của bàn là áp lực của các vật tác dụng lên bàn. Trong trường hợp hình 10P.1, mặt bàn nằm ngang, độ lớn của các lực đều bằng trọng lượng của vật.

>>> Xem toàn bộ: Soạn Vật lý 10 Chân trời sáng tạo

-----------------------------

Trên đây Top lời giải đã cùng các bạn Soạn Vật lí 10 Bài 10 CTST: Ba định luật Newton về chuyển động theo chương trình sách mới. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này. Top lời giải đã có đầy đủ các bài soạn cho các môn học trong các bộ sách mới Cánh Diều, Chân trời sáng tạo, Kết nối tri thức. Mời các bạn hãy click ngay vào trang chủ Top lời giải để tham khảo và chuẩn bị bài cho năm học mới nhé. Chúc các bạn học tốt