Bài 17. Trọng lực và lực căng trang 69, 70, 71 Vật Lí 10 Kết nối tri thức
Thảo luận tình huống đề cập trong hình 17.1: Tại sao khi được buông ra, các vật quanh ta đều rơi xuống đất. Lực kế trong Hình 17.2 đang chỉ ở vạch 10 N. Đo trọng lượng của một vật ở một địa điểm trên Trái Đất có gia tốc rơi tự do là. Xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng. Dựa vào Hình 17.4, hãy thảo luận và phân tích để làm sáng tỏ các ý sau đây. Những vật nào chịu lực căng của dây. Lực căng có phương, chiều thế nào. Hãy chỉ ra điểm đặt, phương, chiều của lực căng trong Hình 17.5a và 17.5b.
Câu hỏi tr 69 HĐ
|
Thảo luận tình huống đề cập trong hình 17.1: Tại sao khi được buông ra, các vật quanh ta đều rơi xuống đất?
|
Phương pháp giải:
Quan sát hình vẽ.
Lời giải chi tiết:
Khi được buông ra, các vật quanh ta đều rơi xuống đất vì chúng chịu tác dụng của lực hút Trái Đất.
Câu hỏi tr 69 CH
|
Lực kế trong Hình 17.2 đang chỉ ở vạch 1 N.
a) Tính trọng lượng và khối lượng của vật treo vào lực kế. Lấy \(g = 9,8m/{s^2}\). b) Biểu diễn các lực tác dụng lên vật (xem vật là chất điểm). |
Phương pháp giải:
- Sử dụng công thức: \(P = mg\)
- Phân tích và biểu diễn các lực tác dụng lên vật.
Lời giải chi tiết:
a)
- Lực kế đang chỉ 1N => trọng lượng của vật treo vào lực kế là 1N.
- Khối lượng của vật treo là:
\(P = mg \Rightarrow m = \frac{P}{g} = \frac{{1}}{{9,8}} = 0,1\left( {kg} \right)\)
b)
Các lực tác dụng lên vật gồm: trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực đàn hồi của lực kế \(\overrightarrow {{F_{dh}}} \). Hai lực này cân bằng nhau.
Câu hỏi tr 70 HĐ 1
|
Xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng - Chuẩn bị: một số tấm bìa các-tông phẳng, mỏng; dây treo; thước thẳng; bút chì; kéo. - Tiến hành: Thí nghiệm 1: Hãy xác định trọng tâm của tấm bìa các-tông vật ở Hình 17.3 và giải thích rõ cách làm của em. Thí nghiệm 2: Cắt một số tấm bìa các-tông thành hình tròn, hình vuông, hình tam giác đều. Hãy tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng kết luận sau: “Trọng tâm của các vật phẳng, mỏng và có dạng hình học đối xứng nằm ở tâm đối xứng của vật”.
|
Lời giải chi tiết:
- Thí nghiệm 1:
Để xác định được trọng tâm của tấm bìa Hình 17.3 ta có thể làm như sau:
+ Đục 1 lỗ nhỏ ở 1 cạnh của tấm bìa, sau đó dùng dây treo buộc vào lỗ và treo thẳng đứng tấm bìa lên. Đến khi tấm bài ở trạng thái cân bằng, dùng thước thẳng và bút chì kẻ 1 đường thẳng dọc theo phương của dây treo.
+ Làm tương tự như vậy với một điểm treo khác trên tấm bìa.
+ Xác định giao điểm của 2 đường thẳng. Đó chính là trọng tâm của tấm bìa.
- Thí nghiệm 2: Học sinh tự tiến hành thí nghiệm.
Câu hỏi tr 70 CH
| Đo trọng lượng của một vật ở một địa điểm trên Trái Đất có gia tốc rơi tự do là \(9,80m/{s^2}\), ta được P = 9,80 N. Nếu đem vật này tới một địa điểm khác có gia tốc rơi tự do \(9,78m/{s^2}\)thì khối lượng và trọng lượng của nó đo được là bao nhiêu? |
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức: P = m.g
Lời giải chi tiết:
Khối lượng của vật là:
\(m = \frac{P}{g} = \frac{{9,80}}{{9,80}} = 1\left( {kg} \right)\)
Trọng lượng của vật khi ở nơi có gia tốc \(9,78m/{s^2}\) là:
\(P = mg = 1.9,78 = 9,78N\).
Câu hỏi tr 70 HĐ 2
|
1. Dựa vào Hình 17.4, hãy thảo luận và phân tích để làm sáng tỏ các ý sau đây:
- Những vật nào chịu lực căng của dây? - Lực căng có phương, chiều thế nào? Từ đó, nêu những đặc điểm (về phương, chiều, điểm đặt) của lực căng. 2. Hãy chỉ ra điểm đặt, phương, chiều của lực căng trong Hình 17.5a và 17.5b.
|
Phương pháp giải:
1.
Quan sát hình 17.4 để trả lời.
2.
Quan sát hình 17.5 để trả lời.
Lời giải chi tiết:
1.
- Các vật trong hình 17.4 đều chịu tác dụng của lực căng của dây.
- Lực căng có cùng phương, ngược chiều với lực kéo.
Đặc điểm của lực căng:
+ Điểm đặt: Tại vật
+ Phương: Trùng với phương của sợi dây
+ Chiều: Ngược với chiều của lực do vật kéo dãn dây
2.
Xác định điểm đặt, phương, chiều của lực căng trong:
- Hình a:
+ Điểm đặt: tại 2 đầu sợi dây
+ Phương: trùng với phương của sợi dây
+ Chiều: ngược với chiều của lực do người kéo dãn dây
- Hình b:
+ Điểm đặt: tại vật
+ Phương: trùng với phương của sợi dây
+ Chiều: ngược với chiều của lực do người kéo dãn dây
Câu hỏi tr 71
|
1. Một bóng đèn có khối lượng 500 g được treo thẳng đứng vào trần nhà bằng một sợi dây và đang ở trạng thái cân bằng. a) Biểu diễn các lực tác dụng lên bóng đèn. b) Tính độ lớn của lực căng. c) Nếu dây treo chỉ chịu được một lực căng giới hạn 5,5 N thì nó có bị đứt không? 2. Một con khỉ biểu diễn xiếc treo mình cân bằng trên một sợi dây bằng một tay như hình 17.7. Hãy cho biết trong hai lực căng xuất hiện trên dây (\(\overrightarrow {{T_1}} \) và \(\overrightarrow {{T_2}} \)), lực nào có cường độ lớn hơn? Tại sao? |
Phương pháp giải:
- Phân tích lực
- Sử dụng công thức: P = m.g
Lời giải chi tiết:
1.
a) Biểu diễn các lực tác dụng lên bóng đèn gồm: trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực căng \(\overrightarrow T \) của sợi dây.
b) Do trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực căng \(\overrightarrow T \) của sợi dây là hai lực cân bằng nên chúng có độ lớn bằng nhau.
Độ lớn của lực căng là:
\(T = P = mg = 0,5.10 = 5N\)
c) Ta có: \(T = 5N < 5,5N\) nên nếu dây treo chỉ chịu được một lực căng giới hạn 5,5 N thì nó không bị đứt.
2.
Ta có:
T 1x = T 1 . cos 14 o
T 2x = T 2 . cos 20 o
Vì con khỉ treo cân bằng trên sợi dây nên T 1x = T 2x
=> T 1 . cos 14 o = T 2 . cos 20 o
Do cos 14 o < cos 20 o => \({T_1} > {T_2}\)