Giải SBT Vật lí 10 trang 36 Chân trời sáng tạo

Giải SBT Vật lí 10 trang 36 Chân trời sáng tạo

Bài 11.5* trang 36 SBT Vật lí 10: Đặt một vật nằm yên trên một tấm ván ban đầu nằm ngang có một đầu gắn vào bản lề quay được. Nâng chậm đầu còn lại của tấm ván lên cao, ta thấy lúc đầu vật vẫn nằm yên trên mặt phẳng nghiêng và khi nâng tấm ván tới một góc nghiêng α₀ nào đó thì vật bắt đầu trượt. Lặp lại thí nghiệm nhiều lần, ta vẫn thu được kết quả trên. Hãy giải thích hiện tượng xảy ra.

Lời giải:

Lúc đầu, thành phần trọng lực song song với phương mặt phẳng nghiêng cân bằng với lực ma sát nghỉ. Khi góc α tăng, độ lớn của thành phần này tăng dần, kéo theo độ lớn của lực ma sát nghỉ cũng tăng. Tại góc α₀, lực ma sát nghỉ đạt cực đại và chuyển thành ma sát trượt. Độ lớn của lực ma sát trượt lúc này nhỏ hơn độ lớn của thành phần trọng lực song song với mặt phẳng nghiêng, do đó, vật bắt đầu trượt xuống.

Bài 11.6 trang 36 SBT Vật lí 10: Cho một vật có khối lượng 10 kg đặt lên mặt sàn nằm ngang. Một người tác dụng một lực 30 N kéo vật theo phương ngang, hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn có giá trị 0,2. Lấy giá trị của gia tốc trọng trường là 9,8 m/s². Tính gia tốc của vật.

Lời giải:

Chọn hệ quy chiếu Oxy sao cho chiều dương (+) Ox là chiều chuyển động, Oy vuông góc với Ox.

Áp dụng định luật II Newton:

$\overrightarrow{F_k}+\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=m.\overrightarrow{a}$

Chiếu lên trục Oy:

$$\begin{gathered} N-P=0 \\ \Rightarrow N=P=mg=10.9,8=98\left(N\right) \end{gathered}$$

$\Rightarrow F_{ms}=\mu .N=0,2.98=19,6N$

Chiếu lên trục Ox:

$$\begin{gathered} F_k-F_{ms}=m.a \\ \Rightarrow 30-19,6=10.a \end{gathered}$$

Từ đây, ta có: a = 1,04 m/s²

Bài 11.7 trang 36 SBT Vật lí 10: Xét một tảng băng có phần thể tích chìm dưới nước khoảng 90%. Hãy ước tính khối lượng riêng của tảng băng, biết khối lượng riêng của nước biển là 1 020 kg/m³.

Lời giải:

Tảng băng nằm cân bằng:

$$\begin{gathered} F_A=P \\ \iff {\rho }_n.g.\left(90\%V\right)={\rho }_b.g.V \end{gathered}$$

$\Rightarrow {\rho }_b=0,9.{\rho }_n$$=0,9.1020=918kg/m^3$

Bài 11.8 trang 36 SBT Vật lí 10: Một vật có trọng lượng riêng 22 000 N/m³. Treo vật vào một lực kế rồi nhúng vật ngập trong nước thì lực kế chỉ 30 N. Hỏi nếu treo vật ở ngoài không khí thì lực kế chỉ bao nhiêu? Lấy trọng lượng riêng của nước là 10000N/m³.

Lời giải:

Khi nhúng vật vào trong nước thì vật chịu thêm lực đẩy Archimedes nên số chỉ của lực kế giảm xuống. Số chỉ của lực kế khi để ngoài không khí chính là trọng lượng của vật.

Khi vật cân bằng trong nước:

$$\begin{gathered} P-F_A=F \\ \Rightarrow P-\frac{d_n}{d_v}P=F \end{gathered}$$

Do đó, ta có: $P=\frac{F}{1-\frac{d_n}{d_v}}=\frac{30}{1-\frac{10000}{22000}}=55N$

Bài 11.9* trang 36 SBT Vật lí 10: Một vật làm bằng sắt và một vật làm bằng hợp kim có cùng khối lượng được nhúng vào cùng một chất lỏng. Hỏi lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật nào lớn hơn và lập tỉ số giữa hai lực đẩy Archimedes này? Biết khối lượng riêng của sắt và hợp kim lần lượt là 7 874 N/m³ và 6 750 N/m³.

Lời giải:

Theo giả thiết, $m_s=m_{hk}\iff {\rho }_s.V_s={\rho }_{hk}.V_{hk}$

$\Rightarrow \frac{V_s}{V_{hk}}=\frac{{\rho }_{hk}}{{\rho }_s}=\frac{6750}{7874}=0,857$

Ta có:

$\frac{{\left(F_A\right)}_s}{{\left(F_A\right)}_{hk}}=\frac{{\rho }_{cl}.g.V_s}{{\rho }_{cl}.g.V_{hk}}=\frac{V_s}{V_{hk}}=0,857$

Vậy lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật làm bằng hợp kim lớn hơn lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật làm bằng sắt khoảng 1,17 lần

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Giải SBT Vật lí 10 trang 33

Giải SBT Vật lí 10 trang 34

Giải SBT Vật lí 10 trang 35

Xem thêm tài liệu Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 11: Một số lực trong thực tiễn