Trắc nghiệm Vật Lí 10 bài 16 kết nối tri thức có đáp án — Không quảng cáo

Vận dụng lí thuyết đã học

Lời giải chi tiết:

Hai lực trực đối (lực và phản lực):

+ Tác dụng vào hai vật khác nhau

+ Cùng giá, ngược chiều, cùng độ lớn

Định luật 3 Newton: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.

Theo định luật 3 Newton, viên đá tác dụng vào tấm kính một lực thì tấm kính cũng tác dụng vào viên đá một lực. Hai lực này có độ lớn bằng nhau.

Định luật 3 Newton: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.

Theo định luật 3 Newton, khi tay người tác dụng vào xe hàng một lực thì xe hàng cũng tác dụng lại tay người một lực. Hai lực này bằng nhau, nhưng ngược chiều nhau.

Định luật 3 Newton: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.

Do tay của vận động viên đã tác dụng lên bao cát một lực nên bao cát cũng tác dụng trở lại tay một lực, hai lực có độ lớn bằng nhau, vì vậy khi vận động viên tác dụng lên bao cát càng mạnh thì tay của vận động sẽ càng đau.

Vận dụng lí thuyết trong sách giáo khoa

Đặc điểm của “lực” và “phản lực”

+ Cùng phương

+ Ngược chiều

+ Cùng độ lớn

+ Điểm đặt tại hai vật

Áp dụng các công thức:

+ Biểu thức định luật 3 Newton: \(\overrightarrow {{F_{12}}}  =  - \overrightarrow {{F_{21}}} \)

+ Biểu thức định luật 2 Newton: F = m.a

+ Biểu thức tính gia tốc: \(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \frac{{v - {v_0}}}{{t - {t_0}}}\)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật 1

+ Vật 1: v ₀₁ = 5 m/s; v ₁ = - 2 m/s

+ Vật 2: v ₀₂ = 0 m/s; v ₂ = 1 m/s

Ta có:

\(\begin{array}{l}{F_{12}} =  - {F_{21}} \Rightarrow {m_1}.{a_1} =  - {m_2}.{a_2}\\ \Rightarrow {m_1}.\frac{{\Delta {v_1}}}{{\Delta t}} =  - {m_2}.\frac{{\Delta {v_2}}}{{\Delta t}}\\ \Leftrightarrow {m_1}.({v_1} - {v_{01}}) =  - {m_2}.({v_2} - {v_{02}})\\ \Leftrightarrow {m_2} = \frac{{{m_1}.({v_1} - {v_{01}})}}{{{v_{02}} - {v_2}}}\\ \Leftrightarrow {m_2} = \frac{{2.( - 2 - 5)}}{{0 - 1}} \Leftrightarrow {m_2} = 14(kg)\end{array}\)

Áp dụng các công thức:

+ Biểu thức định luật 3 Newton: \(\overrightarrow {{F_{12}}}  =  - \overrightarrow {{F_{21}}} \)

+ Biểu thức định luật 2 Newton: F = m.a

+ Biểu thức tính gia tốc: \(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \frac{{v - {v_0}}}{{t - {t_0}}}\)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật

Ta có:

\(\begin{array}{l}{F_{12}} =  - {F_{21}}\\ \Rightarrow {F_{21}} =  - {m_1}.{a_1} =  - {m_1}.\frac{{\Delta {v_1}}}{{\Delta t}} =  - 0,1.\frac{{0,4 - 1}}{{0,2}} = 0,3(N)\end{array}\)

Định luật III - Niutơn: Khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực. Hai lực này là hai lực trực đối: \({\overrightarrow F _{AB}} =  - {\overrightarrow F _{BA}}\)

Hai lực trực đối cân bằng là hai lực có cùng độ lớn, cùng phương, ngược chiều tác dụng vào hai vật khác nhau

Vận dụng định luật III - Niutơn: Khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực. Hai lực này là hai lực trực đối: \({\overrightarrow F _{AB}} =  - {\overrightarrow F _{BA}}\)

Theo định luật III Niutơn: Khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực. Hai lực này là hai lực trực đối:

\({\overrightarrow F _{AB}} =  - {\overrightarrow F _{BA}}\)

=> Lực của búa tác dụng vào đinh về độ lớn bằng lực của đinh tác dụng vào búa

- Định luật II Niu – tơn: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

\(\overrightarrow a  = \dfrac{{\overrightarrow F }}{m}\) hay \(\overrightarrow F  = m.\overrightarrow a \)

- Định luật III Niu – tơn: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.

Biểu thức : \(\overrightarrow {{F_{BA}}}  =  - \overrightarrow {{F_{AB}}} \)

Gọi \(\overrightarrow {{F_{12}}\;} \) là lực mà thông qua lò xo, xe (1) tác dụng lên xe (2).

Theo định luật II Niuton: \({F_{12}} = {m_2}.{a_2} = {m_2}.\dfrac{{\Delta {v_2}}}{{\Delta t}} = {m_2}.\dfrac{{{v_2} - 0}}{{\Delta t}}\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\)

Gọi \(\overrightarrow {{F_{21}}\;} \) là lực mà thông qua lò xo, xe (2) tác dụng lên xe (1).

Theo định luật II Niuton: \({F_{21}} = {m_1}.{a_1} = {m_1}.\dfrac{{\Delta {v_1}}}{{\Delta t}} = {m_1}.\dfrac{{{v_1} - 0}}{{\Delta t}}\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\)

Theo định luật III Niuton, về độ lớn: F ₁₂ = F ₂₁ (3)

Từ (1), (2) và (3) suy ra:

\({m_2}.\dfrac{{{v_2}}}{{\Delta t}}\, = {m_1}.\dfrac{{{v_1}}}{{\Delta t}} \Rightarrow {m_2} = \dfrac{{{v_1}}}{{{v_2}}}.{m_1} = \dfrac{{1,5}}{1}.400 = 600g\)

Vậy khối lượng xe lăn (2) là m ₂ = 600g.

+ Định luật II Niuton: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

Biểu thức: \(\overrightarrow a  = \dfrac{{\overrightarrow F }}{m} \Rightarrow \overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

+ Định luật III Niuton: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lên vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.

\(\overrightarrow {{F_{BA}}}  =  - \overrightarrow {{F_{AB}}} \)

Trước va chạm:

Áp dụng định luật II Niuton cho từng viên bi:

Bi 1: \(\overrightarrow {{F_{21}}}  = {m_1}\overrightarrow {{a_1}}  = {m_1}.\dfrac{{\overrightarrow {{v_1}'}  - \overrightarrow {{v_1}} }}{{\Delta t}}\)

Bi 2: \(\overrightarrow {{F_{12}}}  = {m_2}\overrightarrow {{a_2}}  = {m_2}.\dfrac{{\overrightarrow {{v_2}'}  - \overrightarrow {{v_2}} }}{{\Delta t}}\)

Áp dụng định luật III Niuton ta có:

\(\overrightarrow {{F_{12}}}  =  - \overrightarrow {{F_{21}}}  \Leftrightarrow {m_2}.\left( {\overrightarrow {{v_2}'}  - \overrightarrow {{v_2}} } \right) =  - {m_1}.\left( {\overrightarrow {{v_1}'}  - \overrightarrow {{v_1}} } \right) \Leftrightarrow {m_2}.\left( {\overrightarrow {{v_2}'}  - \overrightarrow {{v_2}} } \right) = {m_1}\overrightarrow {{v_1}} \,\,\left( * \right)\)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của viên bi 1.

Giả sử \(\overrightarrow {{v_2}'} \) cùng chiều dương.

Chiếu (*) lên chiều dương ta được: \({m_2}.\left( {{v_2}' + {v_2}} \right) = {m_1}{v_1}\)

Có: \(\left\{ \begin{array}{l}{m_1} = 0,5kg\\{m_2} = 0,2kg\\{v_1} = 3m/s\\{v_2} = 5m/s\end{array} \right. \Rightarrow 0,2.\left( {{v_2}' + 5} \right) = 0,5.3 \Rightarrow {v_2}' = 2,5m/s > 0\)

Vậy sau va chạm bi 2 chuyển động với v ₂ ’ = 2,5m/s cùng chiều dương.

+ Định luật II Niuton: \(\overrightarrow F  = m.\overrightarrow a \)

+ Định luật III Niuton: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.

\(\overrightarrow {{F_{BA}}}  =  - \overrightarrow {{F_{AB}}} \)

Theo định luật III Niuton ta có:

\({F_{AB}} = {F_{BA}} \Leftrightarrow {m_B}{a_B} = {m_A}{a_A}\)

Mà \({m_A} > {m_B} \Rightarrow {a_B} > {a_A}\)

+ Vận dụng định luật III Niutơn: \({\overrightarrow F _{AB}} =  - {\overrightarrow F _{BA}}\)

+ Áp dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

Gọi t - thời gian tương tác giữa hai xe

Độ lớn gia tốc của mỗi xe lần lượt là: \({a_1} = \frac{{{v_1}}}{t};{a_2} = \frac{{{v_2}}}{t}\)

Theo định luật III - Niutơn, ta có lực do xe 1 tác dụng vào xe 2 và lực do xe 2 tác dụng vào xe 1 bằng nhau về độ lớn

Áp dụng định luật II Niutơn, ta có:

\(\begin{array}{l}{m_1}{a_1} = {m_2}{a_2} \leftrightarrow {m_1}\frac{{{v_1}}}{t} = {m_2}\frac{{{v_2}}}{t}\\ \to {m_1}{v_1} = {m_2}{v_2}\\ \to {v_2} = \frac{{{m_1}{v_1}}}{{{m_2}}} = \frac{{2.4}}{3} = \frac{8}{3} \approx 2,67m/s\end{array}\)