Giải mục II trang 51, 52, 53 SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
Hãy tìm thêm ví dụ về chuyển động ném xiên trong đời sống. Người ta bắn một viên bi với vận tốc ban đầu 4 m/s theo phương xiên 450 so với phương nằm ngang. Coi sức cản của không khí là không đáng kể.
Câu hỏi 1
Giải câu hỏi 1 trang 51 SGK Vật Lí 10
Hãy tìm thêm ví dụ về chuyển động ném xiên trong đời sống.
Phương pháp giải:
Liên hệ thực tế.
Lời giải chi tiết:
Ví dụ về chuyển động ném xiên trong đời sống:
+ Ném bóng rổ
+ Ném bóng khi học thể dục môn bóng ném
+ Đánh bóng tennis...
Câu hỏi 2
Giải câu hỏi 2 trang 53 SGK Vật Lí 10
Người ta bắn một viên bi với vận tốc ban đầu 4 m/s theo phương xiên 45 0 so với phương nằm ngang. Coi sức cản của không khí là không đáng kể.
1. Tính vận tốc của viên bi theo phương nằm ngang và phương thẳng đứng tại các thời điểm: bắt đầu bắn, sau 0,1 s và sau 0,2 s.
2.
a) Viên bi đạt tầm cao H vào lúc nào?
b) Tính tầm cao H.
c) Gia tốc của viên bi ở tầm cao H có giá trị bằng bao nhiêu?
3.
a) Vận tốc của viên bi có độ lớn cực tiểu ở vị trí nào?
b) Viên bi có vận tốc cực tiểu vào thời điểm nào?
4.
a) Khi nào thì viên bi chạm sàn?
b) Xác định vận tốc của viên bi khi chạm sàn.
c) Xác định tầm xa L của viên bi.
Phương pháp giải:
1.
+ Vận tốc ban đầu của vật tính theo phương ngang: \({v_{0x}} = {v_0}.\cos \alpha \)
+ Vận tốc ban đầu của vật tính theo phương thẳng đứng: \({v_{0y}} = {v_0}.\sin \alpha \)
+ Vận tốc theo phương ngang không thay đổi
+ Vận tốc của vật theo phương thẳng đứng sau thời gian t: \({v_y} = {v_{0y}} - gt\)
2.
+ Biểu thức tính tầm cao H: \(H = \frac{{v_{0y}^2}}{{2.g}}\)
+ Thời gian vật đạt tầm cao H: \(t = \frac{{{v_{0y}}}}{g}\)
+ Gia tốc của viên bi ở tầm cao H: a = g
3. Vận tốc của viên bi có độ lớn cực tiểu ở vị trí tầm cao H
4.
+ Thời gian vật rơi xuống đất: \(t = \frac{{2.{v_{0y}}}}{g}\)
+ Vận tốc của viên bi khi chạm sàn: \(v_y^2 = v_{0y}^2 + 2gh\)
+ Tầm xa L: \(L = \frac{{v_0^2.{{\sin }^2}2\alpha }}{g}\)
Lời giải chi tiết:
1.
+ Vận tốc ban đầu của viên bi theo phương ngang: \({v_{0x}} = {v_0}.\cos \alpha = 4.\cos {45^0} = 2\sqrt 2 (m/s)\)
+ Vận tốc ban đầu của viên bi theo phương thẳng đứng: \({v_{0y}} = {v_0}.\sin \alpha = 4.\sin {45^0} = 2\sqrt 2 (m/s)\)
+ Vận tốc của viên bi theo phương ngang sau 0,1 s và sau 0, 2 s là \({v_{0x}} = 2\sqrt 2 m/s\)
+ Vận tốc của viên bi theo phương thẳng đứng sau 0,1 s là: \({v_y} = {v_{0y}} - gt = 2\sqrt 2 - 9,8.0,1 \approx 1,85(m/s)\)
+ Vận tốc của viên bi theo phương thẳng đứng sau 0,2 s là:
\({v_y} = {v_{0y}} - gt = 2\sqrt 2 - 9,8.0,2 \approx 0,87(m/s)\)
2.
a) Thời gian viên bi đạt tầm cao H: \(t = \frac{{{v_{0y}}}}{g} = \frac{{2\sqrt 2 }}{{9,8}} \approx 0,29(s)\)
b) Tầm cao H là: \(H = \frac{{v_{0y}^2}}{{2.g}} = \frac{{{{(2\sqrt 2 )}^2}}}{{2.9,8}} \approx 0,4(m)\)
c) Gia tốc của viên bi ở tầm cao H là: a = g = 9,8 (m/s 2 )
3.
a) Vận tốc của viên bi có độ lớn cực tiểu ở vị trí tầm cao H = 0,4 m
b) Viên vi có vận tốc cực tiểu vào thời gian: t = 0,29 s
4.
a) Thời gian viên bi chạm mặt sàn là: \(t = \frac{{2.{v_{0y}}}}{g} = \frac{{2.2\sqrt 2 }}{{9,8}} \approx 0,58(s)\)
b) Vận tốc của viên bi khi chạm đất là:
\(\begin{array}{l}v_y^2 = v_{0y}^2 + 2gh\\ \Rightarrow {v_y} = \sqrt {v_{0y}^2 + 2gh} = \sqrt {{{(2\sqrt 2 )}^2} + 2.9,8.0,4} \approx 4(m/s)\end{array}\)
c) Tầm xa của viên bi là:
\(L = \frac{{v_0^2.{{\sin }^2}2\alpha }}{g} = \frac{{{{(2\sqrt 2 )}^2}.{{\sin }^2}{{90}^0}}}{{9,8}} \approx 0,82(m)\)