Câu C1 trang 94 SGK Vật Lí 10 Nâng Cao

Trong hệ quy chiếu gắn với xe, định luật I Niu-tơn có còn được nghiệm đúng nữa không?

Giải :

Trong hệ quy chiếu gắn với xe, định luật I không còn đúng nữa vì các định luật Niu-tơn đều được rút ra từ những quan sát trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất.

Câu C2 trang 96 SGK Vật Lí 10 Nâng Cao

Trong mỗi trường hợp của bài toán này, hãy so sánh số chỉ của lực kế với độ lớn của lực hấp dẫn do Trái Đất lên vật.

Giải:

Lực quán tính giống các lực thông thường ở chỗ nó cũng gây biến dạng hoặc gây gia tốc cho vật.

Lực quán tính khác các lực thông thường ở chỗ nó không có phản lực.

Bài 1 trang 97 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Hãy chọn câu đúng

Bằng cách so sánh số chỉ của lực trong thang máy với trọng lượng P = mg của vật treo vào lực kế, ta có thể

A. biết được thang máy đang đi lên hay xuống.

B. biết được chiều của gia tốc thang máy.

C. biết được thang máy đang chuyển động nhanh dần hay chậm dần.

D. biết được cả ba điều nói trên.

Giải :

Chọn B.

Bài 2 trang 97 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Một vật có khối lượng 0,5 kg móc vào lực kế treo buồng thang máy. Thang máy đang đi xuống và được hãm với gia tốc 1 m/s². Số chỉ của lực kế là bao nhiêu ?

A. 0,5 N.                                 B. 5,4 N.

C. 4,9 N.                                 D. 4,4 N.

Giải :

Chọn B (Thang máy xuống và đang được hãm lại \(=>\)\(\overrightarrow a \) hướng lên

=>\({F_{LK}} = P + {F_{qt}} = m(g + a) = 5,4\,(N)\)

Bài 3 trang 97 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Một người có khối lượng m = 60 kg đứng trong buồng thang máy trên một bàn cân lò xo. Nếu cân chỉ trọng lượng của người là: a) 588 N ; b) 606 N ; c) 564 N

thì gia tốc của thang máy như thế nào ?

Giải :

Trọng lực tác dụng lên người P = mg = 588 N.

Số chỉ của cân chính là lực đàn hồi \(\overrightarrow {{F_{đh}}} \) của lò xo cân.

\(a)\,{F_{đh}} = 588N = P =  > {F_{qt}} = 0 =  > a = 0\)

\(=>\) thang máy chuyển động thẳng đều.

\(\eqalign{  & b)\;{{F_{đh}}}  = P + {F_q} = P + ma  \cr  &  =  > a = {{{F_{đh}} - P} \over m} = {{606 - 588} \over {60}} = 0,3\,(m/{s^2})  \cr  & \overrightarrow a \text{ hướng lên} \cr} \) 

\(\eqalign{  & c)\,{F_{đh}} = P - {F_q} = P - ma  \cr  &  =  > a = {{P - {F_{đh}}} \over m} = {{588 - 564} \over {60}} = 0,4\,(m/{s^2})  \cr  & \overrightarrow {a\,}\text{ hướng xuống}  \cr} \) .

Bài 4 trang 97 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Một quả cầu nhỏ, khối lượng m = 300g, buộc vào một đầu dây treo vào trần của toa tàu đang chuyển động.

Hình 21. 8 ghi lại những vị trí ổn định của quả cầu trong một số trường hợp.

a) Hãy nhận xét về tính chất của chuyển động của toa tàu trong mỗi trường hợp.

b) Tính gia tốc của toa tàu và lực căng của dây treo trong mỗi trường hợp.

Giải

Trường hợp 1: Không có lực quán tính, toa tàu chuyển động thẳng đều. 

Lực căng dây : T = P = mg = 0,3.9,8 = 2,94 (N).

Trường hợp 2 : \(\overrightarrow {{F_q}}  =  - m\overrightarrow a \) hướng về trước, \(\overrightarrow a \) ngược chiều \(\overrightarrow v \) nên toa tàu chuyển động chậm dần đều.

\(\eqalign{  & {F_q} = P\tan \alpha  <  =  > ma = mg\tan \alpha   \cr  &  <  =  > a = g\tan \alpha  = 9,81.\tan {8^0} = 1,38\,(m/{s^2}) \cr} \)

\(T = {P \over {\cos \alpha }} = {{mg} \over {\cos {8^0}}} = {{0,3.9,81} \over {{\rm{cos}}{{\rm{8}}^0}}} \approx 2,97\,(N)\).

Trường hợp 3 : \(\overrightarrow {{F_q}}  =  - m\overrightarrow {a\,} \,\) hướng về sau, \(\overrightarrow {a\,} \) cùng chiều \(\overrightarrow v \,\) nên toa tàu chuyển động nhanh dần đều.

Tương tự phần trên: \(\eqalign{  & a = g\tan \beta  = 9,81.\tan {4^0} = 0,686\,(m/{s^2})  \cr  & T = {P \over {{\rm{cos}}\beta }} = {{0,3.9,81} \over {{\rm{cos}}{{\rm{4}}^0}}} = 2,95\,(N) \cr} \)

Bài 5 trang 97 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Khối nêm hình tam giác vuông ABC có góc nghiêng \(\alpha  = {30^0}\) đặt trên mặt bàn nằm ngang ( Hình 21.9). Cần phải làm cho khối nêm chuyển động trên mặt bàn với gia tốc như thế nào để một vật nhỏ đặt tại A có thể leo lên mặt phẳng nghiêng ? Bỏ qua ma sát.

Giải 

Để vật leo lên thì phải có thành phần lực \(\overrightarrow {{F_x}} \) thắng được thành phần lực cản \(\overrightarrow {{P_x}} \). Muốn vậy khối nêm phải chuyển động có gia tốc \(\overrightarrow a \) hướng sang trái, khi đó vật chịu thêm \(\overrightarrow {{F_q}} \) hướng sang phải.

Điều kiện để vật lên được là \({F_x} \ge {P_x}\)

         \(ma.\cos\alpha  \ge mg\sin\alpha  \)

\(<  =  > a \ge g\tan\alpha  = 9,81.\tan{30^0} = 5,67\,(m/{s^2})\)

Bài 6 trang 97 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Một quả cầu có khối lượng m = 2 kg treo vào đầu mỗi sợi dây chỉ chịu được lực căng tối đa T_m = 28 N. Hỏi có thể kéo dây đi lên phía trên với gia tốc lớn nhất là bao nhiêu mà dây chưa đứt ?

Giải 

Áp dụng định luật II :

\(a = {{T - P} \over m} = {{T - mg} \over m} = {T \over m} - g =  > T = m(a + g)\)

Điều kiện dây không đứt:

\(\eqalign{  & T \le {T_m}  \cr  &=  > m(a + g) \le {T_m} \cr&=  > a \le {{{T_m}} \over m} - g = {{28} \over 2} - 9,8 =4,2(m/{s^2}) \cr} \)

Giaibaitap.me