Giải bài 1,2,3 ,4,5,6 ,7,8,9,10 ,11,12 trang 27 SGK Lý 10: Sự rơi tự do

Tóm tắt lý thuyết và giải bài tập 1,2,3, 4,5,6, 7,8,9,10,11,12 trang 27 SGK Vật Lý 10: Sự rơi tự do

A. Tóm Tắt Lý Thuyết: Sự rơi tự do

I. Sự rơi trong không khí và sự rơi tự do

1. Sự rơi của các vật trong không khí: Trong không khí không phải bao giờ vật nặng cũng rơi nhanh hơn vật nhẹ.

2. Sự rơi của các vật trong chân không (Sự rơi tự do): Sự rơi tự do là sự rơi dưới tác dụng của trọng lực.

II. Nguyên cứu sự rơi tự do của các vật
1. Những đặc điểm của chuyển động rơi tự do
Chuyển động rơi tự do:

. có phương thẳng đứng.
. có chiều từ trên xuống dưới.
. là chuyển động thẳng nhanh dần đều.
. không vận tốc đầu, có công thức tính vận tốc là v = gt (với g là gia tốc rơi tự do) và công thức tính đường đi là s = 1/2 gt² (với s là đường đi và t là thời gian rơi.
2. Gia tốc rơi tự do
Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, các vật đều rơi tự do với cùng một gia tốc g, nếu không đòi hỏi độ chính xác cao, ta có thể lấy g = 9,8 m/s² hoặc g ≈ 10 m/s²

B. Giải bài tập trang 27 SGK Vật Lý lớp 10: Sự rơi tự do

Bài 1 trang 27 SGK Vật Lý 10

Yếu tố nào ảnh hưởng tới sự rơi nhanh, chậm của các vật khác nhau trong không khí?

Đáp án và hướng dẫn giải bài 1:

– Trong không khí các vật rơi nhanh, chậm khác nhau. Nguyên nhân chính của hiện tượng này là do lực cản của không khí tác dụng lên các vật khác nhau là khác nhau.

Bài 2 trang 27 SGK Vật Lý 10

Nếu loại bỏ được ảnh hưởng của không khí thì các vật sẽ rơi như thế nào?

Đáp án và hướng dẫn giải bài 2:

Nếu loại bỏ được ảnh hưởng của không khí thì mọi vật sẽ rơi nhanh như nhau. Sự rơi của các vật trong trường hợp này gọi là sự rơi tự do.

Bài 3 trang 27 SGK Vật Lý 10

Sự rơi tự do là gì?

Đáp án và hướng dẫn giải bài 3:

– Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực.

Bài 4 trang 27 SGK Vật Lý 10

Nêu các đặc điểm của sự rơi tự do.

Đáp án và hướng dẫn giải bài 4:

+ Phương của chuyển động rơi tự do là phương thẳng đứng (phương của dây dọi).

+ Chiều của chuyển động rơi tự do là chiều từ trên xuống dưới.

+ Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều.

Bài 5 trang 27 SGK Vật Lý 10

Trong trường hợp nào các vật rơi tự do với cùng một gia tốc g?

Đáp án và hướng dẫn giải bài 5:

+ Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, các vật đều rơi tự do với cùng một gia tốc g.

Bài 6 trang 27 SGK Vật Lý 10

Viết các công thức tính vận tốc và quãng đường đi được của vật rơi tự do.

Đáp án và hướng dẫn giải bài 6:

Bài 7 trang 27 SGK Vật Lý 10

Chuyển động của vật nào dưới đây sẽ được coi là rơi tự do nếu được thả rơi.

A. Một cái lá cây rụng.

B. Một sợi chỉ.

C. Một chiếc khăn tay.

D. Một mẩu phấn.

Đáp án và hướng dẫn giải bài 7:

Đáp án đúng: D

Bài 8 trang 27 SGK Vật Lý 10

Chuyển động nào dưới đây có thể coi như là chuyển động rơi tự do?

A. Chuyển động của một hòn sỏi được ném lên cao.

B. Chuyển động của hòn sỏi được ném theo phương nằm ngang.

C. Chuyển động của một hòn sỏi được ném theo phương xiên góc.

D. Chuyển động của một hòn sỏi được thả rơi xuống.

Đáp án và hướng dẫn giải bài 8:

Đáp án đúng: D

Bài 9 trang 27 SGK Vật Lý 10

Thả rơi hòn đá từ độ cao h xuống đất. Hòn đá rơi trong 1 s. Nếu thả hòn đá đó từ độ cao 4h xuống đất thì hòn đá rơi trong bao lâu?

A. 4s

B. 2s

C. √2s

D. Một đáp số khác

Đáp án và hướng dẫn giải bài 9:

Áp dụng công thức đường đi của sự rơi tự do

với s = h = 20m; g = 10 m/s².

=> t = √2² s => t = 2s

Chọn B.

Bài 10 trang 27 SGK Vật Lý 10

Một vật nặng rơi từ độ cao 20m xuống đất. Tính thời gian rơi và vận tốc của vật khi chạm đất. Lấy g = 10 m/s².

Đáp án và hướng dẫn giải bài 10:

Chọn gốc tọa độ, gốc thời gian lúc vật bắt đầu rơi, trục tọa độ thẳng đứng, chiều hướng xuống. Ta có phương trình đường đi s = gt²/2

Khi vật chạm đất s = h

Áp dụng công thức: v = gt => v = 2.10 => v = 20 m/s

Bài 11 trang 27 SGK Vật Lý 10

Thả một hòn đá rơi từ miệng một cái hang sâu xuống đến đáy. Sau 4s kể từ lúc bắt đầu thả thì nghe tiếng hòn đá chạm vào đáy. Tính chiều sâu của hang. Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 330 m/s. Lấy g = 9,8 m/s².

Đáp án và hướng dẫn giải bài 11:

– Gọi t1 là thời gian hòn đá rơi từ miệng hang xuống đến đáy hang
⇒ ( 4 -t1) là thời gian âm truyền từ đáy hang đến miệng hang
– Chiều sâu của hang (đường đi của đá) cũng là quãng đường âm thanh truyền đi
– Theo đề bài ra ta có phương trình:

Chiều sâu của hang:

=> h = 70,756m

Bài 12 trang 27 SGK Vật Lý 10

Thả một hòn sỏi từ trên gác cao xuống đất. Trong giây cuối cùng hòn sỏi rơi được quãng đường 15 m. Tính độ cao của điểm từ đó bắt đầu thả hòn sỏi. Lấy g = 10 m/s².

Đáp án và hướng dẫn giải bài 12:

– Gọi t1 là thời gian hòn sỏi rơi từ độ cao của gác xuống đất
Độ cao của gác (quãng đướng sỏi rơi trong thời gian t giây
h1 = 1/2gt² = 5t²
Quãng đường sỏi rơi trong thời gian ( t -1)s
h2 = 1/2g (t -1)² = 5 (t² – 2t +1) = 5t² – 10t + 5
Quãng đường sỏi rơi trong giây cuối cùng
h’ = h1 – h2 = 5t² – (5t² – 10t + 5) = 10t -5
mà h’ = 15 => t = 2s
Độ cao của gác H1 = 5.4 = 20 m