Giải SBT Vật lí 10 trang 26 Cánh diều

Với Giải SBT Vật lí 10 trang 26 trong Chủ đề 2: Lực và chuyển động sách Vật lí lớp 10 Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Vật lí 10 trang 26.

1 1,003 09/12/2022

Trang trước

Trang sau

Giải SBT Vật lí 10 trang 26 Cánh diều

Bài 2.35 trang 26 SBT Vật lí 10: Một đường thử nghiệm được xây dựng để chạy thử xe có chiều dài một vòng là 1,10 km. Trong quá trình chạy thử nghiệm, một máy cảm biến ghi lại chiếc xe đang di chuyển ở tốc độ 16,0 m/s. Sau khi hoàn thành hai vòng tiếp theo của đường đua, máy cảm biến ghi lại tốc độ của xe là 289 m/s. Gia tốc của xe khi chạy trên đường thử nghiệm là không đổi và chiếc xe mẫu có khối lượng 1,25 tấn.

a. Tính lực tác dụng lên xe trong quá trình chạy thử.

b. Xe đạt tốc độ tối đa 320 m/s và duy trì được trên đoạn đường thẳng của đường thử nghiệm. So sánh lực phát động và lực cản tác dụng lên xe trong khoảng thời gian này.

Lời giải

Gia tốc của xe trên đường thử nghiệm:

$a = \frac{v^{2} - v_{0}^{2}}{2 s} = \frac{289^{2} - 16, 0^{2}}{2. (2.1, {10.10}^{3})} = 18, 9 (m / s^{2})$

a. Lực tác dụng lên xe:

$F = m a = 1, {25.10}^{3} .18, 9 = 23, {6.10}^{3} (N)$

b. Xe chuyển động thẳng đều nên lực phát động và lực cản tác dụng lên xe là hai lực cân bằng.

Bài 2.36 trang 26 SBT Vật lí 10: Một sợi dây nhẹ, không giãn được vắt qua ròng rọc và treo các vật có khối lượng ở hai đầu dây thì bất kì sự khác biệt nào về khối lượng ở hai đầu dây sẽ làm cho hệ thống tăng tốc. Để kiểm tra giả thiết này, một nhóm học sinh đã thực hiện thí nghiệm khảo sát như sau:

- Bố trí thiết bị thí nghiệm như hình 2.6. Ở mỗi vị trí M và N, móc kẹp kẹp 10 miếng thép, mỗi miếng thép có khối lượng 50 g.

Sách bài tập Vật lí 10 Chủ đề 2: Lực và chuyển động - Cánh diều (ảnh 1)

- Lần lượt chuyển các miếng thép được kẹp ở M đến kẹp tại N. Nâng N lên cho đến khi M vừa chạm sàn thì thả N ra và đo thời gian t để N chạm sàn. Ghi lại thời gian t và sự khác biệt n giữa số lượng miếng thép ở M và ở N theo mẫu sau:

Sách bài tập Vật lí 10 Chủ đề 2: Lực và chuyển động - Cánh diều (ảnh 1)

a. So sánh gia tốc của M và của N. Nêu cách tính gia tốc a trong bảng ghi kết quả ở trên.

b. Một bạn học sinh nhận xét rằng dù độ chênh lệch khối lượng giữa N và M được thay đổi khi làm thí nghiệm nhưng tổng khối lượng được buộc vào dây không đổi. Vì thế, chênh lệch trọng lượng giữa N và M là độ lớn lực tác dụng lên cả hệ 20 miếng thép và gây ra gia tốc a nên a tỉ lệ thuận với n. Hãy áp dụng biểu thức định luật II Newton lần lượt cho khối lượng treo tại N và tại M để chứng tỏ:

$a = \frac{(m_{N} - m_{M}) g}{m_{N} + m_{M}}$

Với g là gia tốc rơi tự do và bỏ qua ma sát.

c. Thực hiện thí nghiệm để kiểm tra lại kết quả trên.

Lời giải

a. Dây không giãn nên cả hệ thống buộc vào dây sẽ chuyển động với cùng gia tốc. Vật tại N chuyển động xuống dưới, vật tại M chuyển động lên trên theo chuyển động của dây.

Gia tốc a được tính bằng: $a = \frac{2 h}{t^{2}}$

b. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của dây.

Vật tại N chịu tác dụng của trọng lực P_N và lực căng T của dây, chuyển động theo hướng của trọng lực nên:

$m_{N} a = P_{N} - T$

$\Rightarrow T = m_{N} g - m_{N} a$ (1)

Vật tại M chịu tác dụng của trọng lực P_M và lực căng T của dây, chuyển động theo hướng của lực căng dây nên:

$m_{M} a = T - P_{M}$

$\Rightarrow T = m_{M} a - m_{M} g$ (2)

Từ (1) và (2) ta rút ra được biểu thức tính gia tốc a cần chứng minh:

$a = \frac{(m_{N} - m_{M}) g}{m_{N} + m_{M}}$