Với giải Bài tập trang 42 Vật lí 10 Cánh diều chi tiết Bài tập chủ đề 1 giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 10. Mời các bạn đón xem:

Hình 1 biểu diễn đồ thị vận tốc

Bài 6 trang 42 Vật lí 10: Hình 1 biểu diễn đồ thị vận tốc – thời gian của một quả bóng thả rơi chạm đất rồi nảy lên theo phương thẳng đứng. Quả bóng được thả tại A và chạm đất tại B. Quả bóng rời khỏi mặt đất tại D và đạt độ cao cực đại tại E. Có thể bỏ qua tác dụng của lực cản không khí.

a) Tại sao độ dốc của đoạn thẳng AB lại giống độ dốc của đoạn thẳng DE?

b) Diện tích tam giác ABC biểu thị đại lượng nào?

c) Tại sao diện tích tam giác ABC lớn hơn diện tích tam giác CDE.

Lời giải:

a) Chọn chiều dương là chiều từ trên xuống dưới

Đoạn AB mô tả chuyển động của vật: là chuyển động nhanh dần, chiều từ trên xuống.

Đoạn DE mô tả chuyển động của vật: là chuyển động chậm dần đồng thời ngược chiều dương đã chọn.

⇒ Cả 2 đoạn AB, DE đều là chuyển động thẳng biến đổi nên có gia tốc không đổi.

Mà độ dốc của đồ thị vận tốc-thời gian có giá trị bằng gia tốc của chuyển động

nên độ dốc của hai đoạn AB, DE giống nhau.

b) Diện tích tam giác ABC biểu thị đại lượng độ dịch chuyển khi quả bóng chuyển động từ điểm A (vị trí được thả) đến điểm B (vị trí chạm đất) đồng thời độ dịch chuyển này bằng với quãng đường từ A đến B vì trong giai đoạn này quả bóng chuyển động theo một hướng xác định.

c) Do trong quá trình chuyển động rơi của quả bóng, một phần năng lượng ban đầu đã bị chuyển hóa thành nhiệt năng, năng lượng âm thanh khi chạm đất nên năng lượng của quả bóng bị giảm đi trong quá trình nảy lên.

Dẫn đến vận tốc khi rời khỏi mặt đất của vật giảm đi, quãng đường DE đi được ngắn hơn quãng đường AB dẫn đến diện tích của tam giác CDE nhỏ hơn diện tích tam giác ABC.

Bài 7 trang 42 Vật lí 10: Một quả bóng được thả rơi từ độ cao 1,20 m. Sau khi chạm đất, quả bóng bật lên ở độ cao 0,80 m. Thời gian tiếp xúc giữa bóng và mặt đất là 0,16 s. Lấy g = 9,8 m/s². Bỏ qua sức cản của không khí. Tìm:

a) Tốc độ của quả bóng ngay trước khi chạm đất.

b) Tốc độ của quả bóng ngay khi bắt đầu bật lên.

c) Độ lớn và phương gia tốc của quả bóng khi nó tiếp xúc với mặt đất.

Lời giải:

Công thức quãng đường của vật rơi tự do không vận tốc đầu: $s=\frac{1}{2}g{t}^2$

Chọn trục tọa độ Ox có phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống. 

a) Thời gian bóng rơi từ độ cao 1,2 m đến khi vừa chạm đất là: $t=\sqrt{\frac{2s}{g}}$

Tốc độ của bóng ngay trước khi chạm đất là:

$v=gt=g.\sqrt{\frac{2s}{g}}=\sqrt{2gs}=\sqrt{2.9,8.1,2}\approx 4,85m/s$

b) Do thời gian bóng tiếp xúc với đất là 0,16 s nên tốc độ của bóng ngay khi bắt đầu bật lên là: $v_1=v-gt=4,85-9,8.0,16=3,28m/s$ (vì khi chạm đất, đất là nguyên nhân làm cho quả bóng bị cản lại, gia tốc a = -g).

c) Khi bóng bật lên đến độ cao 0,8 m (ngay tại độ cao đó vận tốc tức thời bằng v₂ = 0)

Gia tốc của quả bóng khi nó tiếp xúc với đất và bật lên:

$a=\frac{v_2^2-v_1^2}{2s\text{'}}=\frac{0^2-3,{28}^2}{2.0,8}=-6,724m/s^2$

Độ lớn của gia tốc là $6,724m/s^2$, phương của gia tốc là phương thẳng đứng và có chiều ngược với chiều chuyển động.

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

Bài tập trang 42 Vật lí 10