Bài 2.16 trang 21 sách bài tập Vật lí 10: Hình 2.1a và hình 2.1b biểu diễn các lực tác dụng lên một ô tô tại hai thời điểm

a. Hình nào biểu diễn các lực tác dụng lên ô tô khi đang tăng tốc sang phải theo phương ngang? Giải thích?

b. Hình còn lại biểu diễn các lực tác dụng lên ô tô khi hãm phanh. Hãy gọi tên các lực tác dụng lên ô tô trên hình biểu diễn đó.

Lời giải:

a. Hình 2.1a biểu diễn các lực tác dụng lên ô tô khi đang tăng tốc sang phải theo phương ngang, do lực theo phương ngang hướng sang phải lớn hơn lực theo phương ngang hướng sang trái.

b. Các lực tác dụng lên ô tô gồm: Trọng lực (hướng xuống), phản lực của mặt đường (hướng lên) và lực hãm (theo phương ngang hướng sang trái).

Bài 2.17 trang 22 sách bài tập Vật lí 10:Một vật được treo vào đầu một sợi dây như hình 2.2.

a. Nêu cách làm để chứng tỏ có lực khác cân bằng với trọng lực đã tác dụng lên vật khi vật được treo đứng yên.

b. Sợi dây treo quá mảnh, dây đứt. Vật sẽ chuyển động như thế nào? Nhận xét về các lực tác dụng lên vật ngay trước khi biến đổi chuyển động do dây đứt.

c. Sợi dây treo là dây cao su co giãn tốt. Dùng tay kéo vật mạnh xuống dưới cho dây giãn ra và thả tay. Vật sẽ chuyển động như thế nào? Nhận xét về các lực tác dụng lên vật ngay trước khi thả tay.

Lời giải:

a. Dây cân bằng do có trọng lực tác dụng lên vật cân bằng với lực căng dây. Để chứng tỏ có lực khác cân bằng với trọng lực ta sẽ làm cho dây ngừng tác dụng lên vật (cắt, bỏ dây treo) thì vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực nên sẽ rơi xuống.

b. Dây đứt, vật sẽ rơi xuống. Các lực tác dụng lên vật không cân bằng nên gây ra gia tốc khiến vật đang đứng yên thì chuyển động rơi xuống.

c. Thả tay, vật sẽ bật lên. Các lực tác dụng lên vật không cân bằng nên gây ra gia tốc khiến vật đang đứng yên thì chuyển động lên trên.

Bài 2.18 trang 22 sách bài tập Vật lí 10:Nêu và giải thích một tình huống trong đó trọng lượng của một vật thay đổi trong khi khối lượng của nó không đổi

Lời giải:

Cùng một vật (khối lượng không đổi), khi ở chân núi có trọng lượng khác với khi ở đỉnh núi do gia tốc rơi tự do thay đổi theo độ cao.

Bài 2.19 trang 22 sách bài tập Vật lí 10:Ước lượng khối lượng và ước tính trọng lượng của mỗi vật sau đây trên bề mặt Trái Đất, lấy g = 10 m/s²:

a. Một lít nước.

b. Một quyển vở 120 trang.

c. Một học sinh lớp 10.

d. Xe tải loại 20 tấn.

Lời giải:

a. Khối lượng khoảng 1kg, trọng lượng khoảng 10 N.

b. Khối lượng khoảng 150 g, trọng lượng khoảng 1,5 N.

c. Khối lượng khoảng 45 kg, trọng lượng khoảng 450 N.

d. Khối lượng khoảng 20 tấn, trọng lượng khoảng 200 000 N.

Bài 2.20 trang 22 sách bài tập Vật lí 10:Dùng mũi tên biểu diễn các lực sau:

a. Lực đẩy của nước lên cột mốc phao trên mặt biển.

b. Lực cản trở chuyển động của khúc gỗ đang được kéo trên mặt đường.

c. Lực của sợi dây cáp nối giữa xe cứu hộ và ô tô gặp sự cố.

d. Lực gây khó khăn nếu cầm ô khi đi xe máy.

Lời giải:

a. Lực đẩy Archimedes tác dụng lên cột mốc phao, phương thẳng đứng, hướng lên.

b. Lực ma sát tác dụng lên khúc gỗ, phương dọc theo mặt đường, ngược chiều chuyển động của khúc gỗ.

c. Lực căng dây tác dụng lên ô tô được kéo và cả lên xe cứu hộ, phương dọc theo sợi dây, chiều chống lại xu hướng bị kéo giãn của sợi dây.

d. Lực cản của không khí tác dụng lên cái ô có phương ngang, ngược chiều chuyển động.

Bài 2.21 trang 22 sách bài tập Vật lí 10:Ném một quả bóng tennis lên theo phương thẳng đứng. Biểu diễn các lực tác dụng lên quả bóng khi:

a. Quả bóng di chuyển lên trên.

b. Quả bóng rơi ngược trở lại.

Lời giải:

Khi quả bóng tennis đang chuyển động, nó chịu tác dụng của hai lực:

- Trọng lực có phương thẳng đứng, luôn hướng xuống cả khi bóng bay lên hay rơi xuống.

- Lực cản của không khí: phương thẳng đứng, ngược chiều chuyển động của quả bóng nên sẽ hướng xuống khi quả bóng bay lên và sẽ hướng lên khi quả bóng rơi xuống.

a. Khi quả bóng di chuyển lên trên.

b. Khi quả bóng di chuyển xuống dưới.

Bài 2.22 trang 22 sách bài tập Vật lí 10:Lực phát động lớn nhất của một mẫu ô tô đạt được trong điều kiện thử nghiệm là F = 500 N. Cho rằng lực cản không khí F_c tác dụng lên ô tô phụ thuộc vào tốc độ của nó theo biểu thức: F_c = 0,2v², trong đó v là tốc độ tính bằng m/s. Xác định tốc độ khi ổn định của ô tô này trong điều kiện thử nghiệm.

Lời giải:

Khi ô tô chuyển động ổn định thì lực cản của không khí cân bằng với lực kéo, tức là:

F_c = F = 500 N hay 0,2v² = 500

Từ đó, ta tính được tốc độ khi ổn định của ô tô này là: v = 50 m/s.

Bài 2.23 trang 23 sách bài tập Vật lí 10:Trong cuộc đua, những người trượt tuyết xuống dốc muốn đi càng nhanh càng tốt. Hãy tìm cách để tăng tốc độ của người trượt tuyết đối với từng yếu tố sau:

a. Ván trượt.

b. Quần áo.

c. Độ dốc.

d. Cơ bắp của vận động viên..

Lời giải:

Để tăng tốc độ của người trượt tuyết, đối với từng yếu tố dưới đây, ta cần:

a. Ván trượt: xuất hiện lực ma sát giữa ván trượt với mặt dốc → làm giảm lực ma sát bằng cách làm nhẵn mặt tiếp xúc của ván trượt.

b. Quần áo: xuất hiện lực cản của không khí khi chuyển động nhanh → làm giảm lực cản bằng cách mặc quần áo gọn gàng, ôm sát cơ thể.

c. Độ dốc: khi độ dốc càng lớn thì chuyển động trượt xuống càng nhanh nhưng cũng cần lưu ý các điều kiện an toàn.

Bài 2.24 trang 23 sách bài tập Vật lí 10:Trong môn nhảy dù nghệ thuật, những người nhảy dù nhảy lần lượt từ máy bay cách nhau vài giây sau đó cần bắt cặp lại với nhau để tạo hình nghệ thuật. Để hai người nhảy dù bắt cặp được với nhau thì trong khi họ rơi xuống, người thứ hai phải đuổi kịp người thứ nhất.

a. Nếu một người có khối lượng lớn hơn người kia thì người nào nên nhảy trước? Giải thích.

b. Nếu hai người có khối lượng như nhau, thì người thứ nhất và người thứ hai cần làm gì để hai người có thể bắt cặp được với nhau?

Lời giải:

a. Người có khối lượng lớn hơn nên nhảy sau, người này có thể đạt được tốc độ ổn định lớn hơn nên dễ bắt kịp người nhảy trước.

b. Nếu hai người có khối lượng như nhau, thì người thứ nhất cần nằm ngang để tăng lực cản và giảm tốc độ ổn định của mình, người thứ hai cần giữ người theo phương thẳng đứng với đầu hướng xuống dưới để tăng tốc độ ổn định và bắt kịp người thứ nhất.

Bài 2.25 trang 23 sách bài tập Vật lí 10:Treo một quả cân vào lực kế thì lực kế chỉ 2,5 N. Vẫn treo quả cân đó nhưng nhúng ngập nó vào nước (hình 2.3) thì thấy lực kế chỉ 1,9 N. Sự thay đổi số chỉ của lực kế cho biết điều gì về lực tác dụng lên quả cân?

Lời giải:

Số chỉ lực kế giảm chứng tỏ nước tác dụng lực đẩy 0,6 N lên quả cân.

Bài 2.26 trang 23 sách bài tập Vật lí 10: Có thể xảy ra ba trường hợp đối với trọng lượng P của vật và độ lớn lực đẩy Archimedes F_A khi vật được thả vào trong chất lỏng. Ghép đúng biểu thức so sánh độ lớn của hai lực với câu mô tả trạng thái tương ứng của vật.

Lời giải:

a – 2, b – 3, c – 1