Bài 1. Lực và gia tốc trang 43, 44, 45, 46, 47 Vật Lí 10 Cánh diều
Từ số liệu của bảng 1.1, hãy chỉ ra mối liên hệ giữa gia tốc của xe với lực tác dụng lên nó. Để khảo sát sự phụ thuộc của gia tốc vào khối lượng, ta cần thực hiện thí nghiệm như thế nào. Thông số của một mẫu xe ô tô được cung cấp như bảng dưới đây. Chứng tỏ rằng các công thức ở chủ đề trước không vi phạm về đơn vị.
Câu hỏi tr 44 CH 1
Từ số liệu của bảng 1.1, hãy chỉ ra mối liên hệ giữa gia tốc của xe với lực tác dụng lên nó.
Phương pháp giải:
Dựa vào số liệu bảng 1.1 để tìm mối liên hệ.
Lời giải chi tiết:
Mối liên hệ giữa gia tốc của xe với lực tác dụng lên nó là:
Gia tốc tỉ lệ thuận với lực tác dụng lên nó.
Câu hỏi tr 44 CH 2
Để khảo sát sự phụ thuộc của gia tốc vào khối lượng, ta cần thực hiện thí nghiệm như thế nào?
Phương pháp giải:
Liên hệ bản thân.
Lời giải chi tiết:
Để khảo sát sự phụ thuộc của gia tốc vào khối lượng, ta cần thực hiện thí nghiệm cho các xe có khối lượng m khác nhau. Sau đó, tổng hợp các kết quả đo giá trị a của gia tốc khi cảm biến lực cho giá trị như nhau.
Câu hỏi tr 45
Ngoài lực của động cơ, thời gian tăng tốc của ô tô phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như điều kiện mặt đường thử nghiệm, khối lượng xe, điều kiện thời tiết, lốp xe, độ cao so với mực nước biển, v.v...Mẫu xe điện có thời gian tăng tốc nhanh nhất được thử nghiệm đã tăng tốc từ 0 km/h đến 97,0 km/h trong 1,98 giây. Hãy tính gia tốc của xe và lực để tạo ra gia tốc của xe và lực để tạo ra gia tốc đó. Coi xe chuyển động biến đổi đều và khối lượng của mẫu xe này là 2,00 tấn
Phương pháp giải:
Biểu thức tính gia tốc: \(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \frac{{v' - v}}{{\Delta t}}\)
Biểu thức tính lực tác dụng: F = m.a
Lời giải chi tiết:
Đổi \(97km/h = \frac{{485}}{{18}}m/s\)
Gia tốc của xe là:
\(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \frac{{v' - v}}{{\Delta t}} = \frac{{485}}{{18.1,98}} \approx 13,6(m/{s^2})\)
Đổi 2 tấn = 2000 kg.
Lực để tạo ra gia tốc đó: F = m.a = 2000.13,6 = 27200 (N)
Câu hỏi tr 46
Thông số của một mẫu xe ô tô được cung cấp như bảng dưới đây:
a) Hãy đổi các thông số về độ dài, khối lượng, tốc độ ở bảng trên sang giá trị theo đơn vị đo trong hệ SI.
b) Tính lực tác dụng để mẫu xe trên chở đủ tải trọng và tăng tốc từ trạng thái nghỉ đến tốc độ tối ưu trong 2 giây.
Phương pháp giải:
- Sử dụng bảng 1.3 SGK/46
- Sử dụng công thức tính lực.
Lời giải chi tiết:
a) Đổi đơn vị ta được bảng sau:
|
Chiều dài cơ sở (m) |
2,933 |
|
Khối lượng (kg) |
2140 |
|
Tải trọng (kg) |
710 |
|
Công suất cực đại (J/s) |
228.746 = 170088 |
|
Dung tích bình nhiên liệu (m 3 ) |
0,085 |
|
Lazang hợp kim nhôm (m) |
19 x 0,0254 = 0,4826 |
|
Tốc độ tối ưu (m/s) |
22,22 |
b)
Ta có: \(v = {v_0} + at \Leftrightarrow a = \frac{{v - {v_0}}}{t} = \frac{{22,22}}{2} = 11,11\left( {m/{s^2}} \right)\)
Lực tác dụng để mẫu xe trên chở đủ tải trọng và tăng tốc độ từ trạng thái nghỉ đến tốc độ tối ưu trong 2 giây là:
\(F = ma = 710.11,11 = 7888\left( N \right)\)
Câu hỏi tr 47 CH 1
Hãy chỉ ra tổ hợp đơn vị cơ sở của đơn vị dẫn xuất niutơn
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về đơn vị
Lời giải chi tiết:
Ta có:
\(F = ma\)
+ m có đơn vị là kg
+ a có đơn vị là \(m/{s^2}\)
=> F có đơn vị là \(kg.m/{s^2}\) hay Niuton (N).
Câu hỏi tr 47 CH 2
Chứng tỏ rằng các công thức ở chủ đề trước không vi phạm về đơn vị:
a) \(s = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\)
b) \(s = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2{\rm{a}}}}\)
Phương pháp giải:
Sử dụng bảng đơn vị cơ bản trong hệ SI.
Lời giải chi tiết:
a) \(s = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\)
Ta có:
+ v đơn vị là m/s
+ t đơn vị là giây (s)
+ a đơn vị là \(m/{s^2}\)
Suy ra: \(\left[ {\frac{m}{s}} \right].\left[ s \right] + \left[ {\frac{m}{{{s^2}}}} \right].\left[ {{s^2}} \right] = 2\left[ m \right]\) trùng với đơn vị của s là m
b) \(s = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2{\rm{a}}}}\)
+ v đơn vị là m/s
+ a đơn vị là \(m/{s^2}\)
Suy ra: \(\frac{{\left[ {{m^2}/{s^2}} \right]}}{{\left[ {m/{s^2}} \right]}} = m\) trùng với đơn vị của s là m
Vậy các công thức trên không vi phạm về đơn vị