Lời giải bài tập Vật Lí lớp 10 Bài tập chủ đề 5 trang 117 sách Cánh diều hay, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi Vật Lí 10 Bài tập chủ đề 5 từ đó học tốt môn Lí 10.

Giải bài tập Vật Lí lớp 10 Bài tập chủ đề 5 trang 117

Giải vật lí 10 trang 117 Cánh diều

Bài 1 trang 117 Vật Lí 10: Một chiếc tàu thủy neo tại một nơi trên đường xích đạo. Tính tốc độ góc và tốc độ của tàu thủy (so với tâm Trái Đất). Coi Trái Đất hình cầu có bán kính R = 6400 km và quay quanh trục với chu kì T = 24 giờ.

Trả lời:

Chiếc tàu thủy neo tại một nơi trên đường xích đạo. Khi Trái Đất tự quay quanh trục thì coi như chiếc tàu chuyển động tròn đều với bán kính R = 6400 km với chu kì là T = 24 giờ.

Tốc độ của tàu: $v=\frac{2\pi R}{T}=\frac{2\pi \mathrm{.6400.1000}}{\mathrm{24.60.60}}=465,4m/s$

Tốc độ góc: $\omega =\frac{v}{R}=\frac{465,4}{6400.1000}=7,{27.10}^{-5}rad/s$

Bài 2 trang 117 Vật Lí 10: Hỏa Tinh quay quanh Mặt Trời một vòng hết 687 ngày, ở khoảng cách 2,3.10¹¹ m. Khối lượng của Hỏa Tinh là 6,4.10²³ kg. Tính

a) Tốc độ trên quỹ đạo của Hỏa Tinh.

b) Gia tốc hướng tâm của Hỏa Tinh.

c) Lực hấp dẫn mà Mặt Trời tác dụng lên Hỏa Tinh.

Trả lời:

a) Tốc độ trên quỹ đạo của Hỏa Tinh.

$v=\frac{2\pi r}{T}=\frac{2\pi .2,{3.10}^{11}}{687.86400}=24346,5m/s$

b) Gia tốc hướng tâm của Hỏa Tinh.

$a=\frac{v^2}{r}=\frac{24346,5^2}{2,{3.10}^{11}}=2,{6.10}^{-3}m/s^2$

c) Lực hấp dẫn mà Mặt Trời tác dụng lên Hỏa Tinh đóng vai trò là lực hướng tâm.

$F_{hd}=F_{ht}=ma=6,{4.10}^{23}.2,{6.10}^{-3}=1,{664.10}^{21}N$

Bài 3 trang 117 Vật Lí 10: Một viên đá có khối lượng 0,2 kg được buộc vào sợi dây dài 30 cm và quay thành hình tròn trong mặt phẳng ngang. Biết rằng, sợi dây đứt khi lực căng dây vượt quá 0,8 N. Tính tốc độ tối đa mà viên đá được quay mà sợi dây vẫn chưa bị đứt.

Trả lời:

Khi viên đá được quay thành hình tròn trong mặt phẳng ngang.

Lực căng dây đóng vai trò lực hướng tâm, sợi dây đứt khi lực căng dây vượt quá 0,8 N tức là lực căng dây lúc này thắng được lực hướng tâm. Để viên đá quay với tốc độ tối đa mà sợi dây chưa bị đứt tức là lực hướng tâm cực đại = 0,8 N.

$F_{ht}=m\frac{v^2}{r}\Rightarrow v=\sqrt{\frac{F_{ht}.r}{m}}=\sqrt{\frac{0,8.0,3}{0,2}}=1,1m/s$

Bài 4 trang 117 Vật Lí 10: Một vật chuyển động tròn với tốc độ không đổi. Các đại lượng: động năng, động lượng, lực hướng tâm, gia tốc hướng tâm (theo cả độ lớn và chiều) thay đổi như thế nào?

Trả lời:

Khi vật chuyển động tròn với tốc độ không đổi:

+ Động năng không đổi về độ lớn, là giá trị đại số không có phương, chiều.

+ Động lượng không đổi về độ lớn, có hướng cùng hướng với vận tốc tại mỗi điểm.

+ Lực hướng tâm có độ lớn không đổi, hướng luôn hướng về tâm quỹ đạo chuyển động.

+ Gia tốc hướng tâm có độ lớn không đổi, hướng luôn hướng về tâm quỹ đạo.

Bài 5 trang 117 Vật Lí 10: Một lò xo có độ cứng 25 N/m. Đặt lò xo thẳng đứng. Cố định đầu dưới của lò xo. Đầu trên của lò xo gắn với vật có khối lượng xác định. Lò xo bị nén 4,0 cm. Tìm khối lượng của vật. Lấy g = 9,8 m/s².

Trả lời:

Lò xo bị nén là do trọng lượng của vật nén xuống.

Khi vật nằm tại vị trí cân bằng, độ lớn lực đàn hồi của lò xo bằng với trọng lượng của vật khi đó:

$F_{dh}=P\iff k\left|\Delta \mathcal{l}\right|=mg\iff m=\frac{k\left|\Delta \mathcal{l}\right|}{g}=\frac{25.0,04}{9,8}=0,102kg$.

Xem thêm các bài giải SGK Vật lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài 2: Động lượng và năng lượng trong va chạm

Bài tập chủ đề 4

Bài 1: Chuyển động tròn

Bài 2: Sự biến dạng