Bài 10. Sự rơi tự do trang 17, 18 SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức với cuộc sống
Bài làm:
10.1
Chuyển động của vật nào dưới đây sẽ được coi là rơi tự do nếu được thả rơi?
A. Một chiếc khăn voan nhẹ.
B. Một sợi chỉ.
C. Một chiếc lá cây rụng.
D. Một viên sỏi.
Phương pháp giải:
Vận dụng khái niệm về sự rơi tự do.
Lời giải chi tiết:
Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác động của trọng lực. Nếu vật rơi trong không khí mà độ lớn của lực cản của không khí không đáng kể so với trọng lực thì cũng coi là rơi tự do.
Ở đây chiếc khăn voăn nhẹ, sợi chỉ, chiếc lá cây khi rơi đều chịu lực cản không khí lớn nên không được coi là rơi tự do.
Viên sỏi chịu lực cản không khí không đáng kể so với trọng lực nên cũng được coi là rơi tự do.
Chọn đáp án D.
10.2
Chuyển động nào dưới đây có thể coi như là chuyển động rơi tự do?
A. Chuyển động của một viên bi sắt được ném theo phương nằm ngang.
B. Chuyển động của một viên bi sắt được ném theo phương xiên góc.
C. Chuyển động của một viên bi sắt được thả rơi.
D. Chuyển động của một viên bi sắt được ném lên cao.
Phương pháp giải:
Vận dụng lý thuyết về đặc điểm của chuyển động rơi tự do.
Lời giải chi tiết:
Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều theo phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới.
Chuyển động ở đáp án A, D không theo phương thẳng đứng.
Chuyển động C thỏa mãn đặc điểm của chuyển động rơi tự do.
Chuyển động D theo phương thẳng đứng nhưng chiều từ dưới lên trên.
Chọn đáp án C.
10.3
Thả một hòn sỏi từ độ cao h xuống đất. Hòn sỏi rơi trong 2s. Nếu thả hòn sỏi từ độ cao 2h xuống đất thì hòn sỏi sẽ rơi trong bao lâu?
A. 2 s. B. \(2\sqrt 2 \)s. C. 4 s. D. \(4\sqrt 2 \)s.
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính độ dịch chuyển, quãng đường đi được của chuyển động rơi tự do: d = s = \(\frac{1}{2}\)gt2.
Lời giải chi tiết:
Ta có: s = \(\frac{1}{2}\)gt2 = h=> h = 2g
Khi đó: s = \(\frac{1}{2}\)gt2 = 2h = 2.2g = 4g => t2 = 8 => t = 2\(\sqrt 2 \) s.
Chọn đáp án B.
10.4
Thả vật rơi tự do từ độ cao h xuống đất. Công thức tính vận tốc của vật khi chạm đất là:
A. v = \(2\sqrt {gh} .\) B. v = \(\sqrt {2gh} .\)
C. v = \(\sqrt {gh} .\) D. \(\sqrt {\frac{{gh}}{2}} .\)
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức liên hệ giữa vận tốc và quãng đường đi được với thời gian:
v2 = 2gs.
Lời giải chi tiết:
Ta có: v2 = 2gs = 2gh (quãng đường đi được = độ cao mà vật rơi xuống đất)
=> v = \(\sqrt {2gh} .\)
Chọn đáp án B.
10.5
Một vật được thả rơi tự do từ độ cao 9,8 m xuống đất. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s2. Vận tốc v của vật trước khi chạm đất bằng
A. 9,8\(\sqrt 2 \) m/s. B. 9,8 m/s. C. 98 m/s. D. 6,9 m/s.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức liên hệ giữa vận tốc và quãng đường đi được với thời gian:
v2 = 2gs.
Lời giải chi tiết:
Ta có: v2 = 2gs => v = \(\sqrt {2gs} .\)
=> v = \(\sqrt {2.9,{8^2}} \)= 9,8\(\sqrt 2 \)(m/s).
Chọn đáp án A.
10.6
Hai vật được thả rơi tự do đồng thời từ hai độ cao khác nhau h1 và h2. Khoảng thời gian rơi của vật thứ nhất gấp đôi thời gian rơi của vật thứ hai. Bỏ qua lực cản của không khí. Tỉ số các độ cao h là:
A. \(\frac{{{h_1}}}{{{h_2}}} = 2\).
B. \(\frac{{{h_1}}}{{{h_2}}} = 0.5.\)
C. \(\frac{{{h_1}}}{{{h_2}}} = 4.\)
D. \(\frac{{{h_1}}}{{{h_2}}} = 1.\)
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính độ dịch chuyển, quãng đường đi được của chuyển động rơi tự do: d = s = \(\frac{1}{2}\)gt2.
Lời giải chi tiết:
Theo giả thuyết có t1 = 2t2
Ta có: s = h1 = \(\frac{1}{2}\)gt12 = \(\frac{1}{2}\)g.(2t2)2 = 2gt22.
Lại có: s = h2 = \(\frac{1}{2}\)gt22.
Khí đó: \(\frac{{{h_1}}}{{{h_2}}}\)= \(\frac{{2g{t_2}^2}}{{\frac{1}{2}g{t_2}^2}}\)= 4.
Chọn đáp án C.
10.7
Tính khoảng thời gian rơi tự do t của một viên đá. Cho biết trong giây cuối cùng trước khi chạm đất, vật đã rơi được đoạn đường dài 24,5 m. Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s2.
Phương pháp giải:
Vận dụng công thức tính độ dịch chuyển, quãng đường đi được của chuyển động rơi tự do: d = s = \(\frac{1}{2}\)gt2. Từ đó tính thời gian rơi tự do của vật.
Lời giải chi tiết:
Gọi s là quãng đường viên đá đi được sau khoảng thời gian t kể từ khi bắt đầu rơi tới khi chạm đất và s1 là quãng đường viên đá đi được trước khi chạm đất 1 s, tức là trong khoảng thời gian t1 = t – 1 (s).
Khi đó ta có: s = \(\frac{1}{2}\)gt2; s1 = \(\frac{1}{2}\)g(t – 1)2
Suy ra, quãng đường đi được trong 1 s cuối trước khi chạm đất là:
∆s = s – s1 = \(\frac{1}{2}\)gt2 - \(\frac{1}{2}\)g(t – 1)2 = gt - \(\frac{1}{2}\)g = 24,5 m
=> t = \(\frac{{\Delta s}}{g} + \frac{1}{2}\)= \(\frac{{24,5}}{{9,8}} + \frac{1}{2}\)= 3 s.
Vậy khoảng thời gian rơi tự do của viên đá là 3 s.
10.8
Tính quãng đường mà vật rơi tự do đi được trong giây thứ tư kể từ lúc được thả rơi. Trong khoảng thời gian đó vận tốc của vật đã tăng lên bao nhiêu? Lấy gia tốc rơi tự do g= 9,8 m/s2.
Phương pháp giải:
- Tính quãng đường đi đực và vận tốc của vật trong giây thứ 3 và giây thứ 4.
- Sử dụng công thức tính độ dịch chuyển, quãng đường đi được, vận tốc của chuyển động rơi tự do: d = s = \(\frac{1}{2}\)gt2; v = gt.
- Khi đó: ∆s = s4 – s3; ∆v = v4 – v3.
Lời giải chi tiết:
Quãng đường mà cật rơi tự do đi được sau khoảng thới gian t tính theo công thức: s = \(\frac{1}{2}\)gt2.
Suy ra quãng đường vật rơi tự do đi được sau khoảng thời gian t = 3 s là:
s3 = \(\frac{1}{2}\)g32 = 4,5g
Quãng đường vật rơi tự do đi được sau khoảng thời gian t = 4 s là:
S4 = \(\frac{1}{2}\)g42 = 8g
Do đó, quãng đường mà vật rơi tự do đi dược trong giây thứ 4 là:
∆s = s4 – s3 = 8g – 4,5g = 3,5g = 3,5.9,8 = 34,3 m.
Vận tốc của vật rơi tự do tính theo công thức: v = gt
Suy ra, trong giây thứ tư, vận tốc của vật đã tăng lên một lượng bằng:
∆v = v4 – v3 = 4g – 3g = g = 9,8 (m/s).
10.9
Thả một hòn đá rơi từ miệng một cái hang sâu xuống đến đáy. Sau 4 s 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 = 9,8m/s2.
Phương pháp giải:
Vận dụng công thức tính độ dịch chuyển, quãng đường đi được của chuyển động rơi tự do: d = s = \(\frac{1}{2}\)gt2. Từ đó tính thời gian rơi tự do của vật.
Lời giải chi tiết:
Gọi h là chiều sâu của hang => h = s (m).
Thời gian từ lúc thả đến lúc hòn đá chạm đáy hang là:
Ta có: s = h = \(\frac{1}{2}\)gt2 => t = \(\sqrt {\frac{{2h}}{g}} \).
Thời gian âm truyền từ đáy hang đến miệng hang là:
Từ: v = \(\frac{s}{{{t^'}}}\)= \(\frac{h}{{{t^'}}}\)=> t’ = \(\frac{h}{v}\).
Theo đề bài ta có phương trình:
∆t = t + t’ = 4 ó \(\sqrt {\frac{{2h}}{g}} \)+\(\frac{h}{v}\) = 4 ó \(\sqrt {\frac{{2h}}{{9,8}}} + \frac{h}{{330}} = 4\).
Giải phương trình ta tìm được h = 70,3 m.
10.10
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 rơi hòn sỏi. Lấy g = 9,8m/s2.
Phương pháp giải:
Vận dụng công thức tính độ dịch chuyển, quãng đường đi được của chuyển động rơi tự do: d = s = \(\frac{1}{2}\)gt2.
Lời giải chi tiết:
Gọi h là độ cao của điểm từ đó bắt đầu thả hòn sỏi; t là thời gian kể từ khi rơi tới khi chạm đất; h1 là quãng đường vật rơi trước khi chạm đất 1 s, tức là trong khoảng thời gian t1 = t – 1 (s).
Khi đó ta có: s = h =\(\frac{1}{2}\)gt2; s1 = h1 = \(\frac{1}{2}\)gt2 = \(\frac{1}{2}\)g(t – 1)2
Suy ra, quãng đường đi được trong 1 s cuối trước khi chạm đất là:
∆h = h – h1 = \(\frac{1}{2}\)gt2 - \(\frac{1}{2}\)g(t – 1)2 = gt - \(\frac{1}{2}\)g =15 m
=> t = \(\frac{{\Delta h}}{g} + \frac{1}{2}\)= \(\frac{{15}}{{9,8}} + \frac{1}{2}\)≈ 2 s.
=> h =\(\frac{1}{2}\)gt2 = \(\frac{1}{2}\).9,8.2 ≈ 20 m.
Xem thêm Bài tập & Lời giải
Trong bài: Chương II. Động học
Bài tập & Lời giải:
- 👉 Bài 4. Độ dịch chuyển và quãng đường đi được trang 7, 8 SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức với cuộc sống
- 👉 Bài 5. Tốc độ và vận tốc trang 9, 10 SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức với cuộc sống
- 👉 Bài 7. Đồ thị độ dịch chuyển - thời gian trang 10, 11, 12 SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức với cuộc sống
- 👉 Bài 8. Chuyển động biến đổi. Gia tốc trang 13, 14 SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức với cuộc sống
- 👉 Bài 9. Chuyển động thẳng biến đổi đều trang 15, 16, 17 SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức với cuộc sống
- 👉 Bài 12. Chuyển động ném trang 19, 20, 21 SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức với cuộc sống
- 👉 Ôn tập chương II trang 22, 23, 24 SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức với cuộc sống
Xem thêm lời giải SBT Vật lí 10 - Kết nối tri thức
Để học tốt SBT Vật lí 10 - Kết nối tri thức, loạt bài giải bài tập SBT Vật lí 10 - Kết nối tri thức đầy đủ kiến thức, lý thuyết và bài tập được biên soạn bám sát theo nội dung sách giáo khoa Lớp 10.
Lớp 10 | Các môn học Lớp 10 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 10 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 10 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 - Cánh Diều
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Cánh diều
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Toán 10 - Kết nối tri thức
- SGK Toán 10 - Cánh diều
- SGK Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Toán 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 Nâng cao
- SGK Toán 10 Nâng cao
- SBT Toán lớp 10
- Giải môn Hình học lớp 10
Vật Lý
- SBT Vật lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Vật lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Vật Lí 10 - Cánh diều
- SGK Vật Lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Vật lí lớp 10 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 10
- SGK Vật lí lớp 10
- Giải môn Vật lí lớp 10
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Chân tròi sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề học tập Hóa 10 - Cánh diều
- Chuyên đề học tập Hóa 10 – Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SGK Hóa 10 - Cánh diều
- SGK Hóa 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SBT Hóa học 10 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 10 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 10
- SGK Hóa lớp 10
- Giải môn Hóa học lớp 10
Ngữ Văn
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Kết nối tri thức
- SBT Văn 10 - Cánh diều
- SBT Văn 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Văn 10 - Kết nối tri thức
- Soạn văn 10 - Cánh Diều - chi tiết
- Soạn văn 10 - Cánh Diều - siêu ngắn
- Soạn văn 10 - Chân trời sáng tạo - chi tiết
- Soạn văn 10 - Chân trời sáng tạo - siêu ngắn
- Soạn văn 10 - Kết nối tri thức - chi tiết
- Soạn văn 10 - Kết nối tri thức - siêu ngắn
- Soạn văn 10
- SBT Ngữ văn lớp 10
- Văn mẫu 10
- Soạn văn 10 chi tiết
- Soạn văn ngắn gọn lớp 10
- Soạn văn 10 siêu ngắn
- Bài soạn văn lớp 10 siêu ngắn
- Bài soạn văn 10
- Bài văn mẫu 10
Lịch Sử
Địa Lý
- SBT Địa lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Địa lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Địa lí lớp 10 - Cánh Diều
- SGK Địa lí lớp 10 - Kết nối tri thức
- SGK Địa lí lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Tập bản đồ Địa lí lớp 10
- SBT Địa lí lớp 10
- SGK Địa lí lớp 10
- Giải môn Địa lí lớp 10
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Kết nối tri thức
- Chuyên đề học tập Sinh 10 - Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Sinh 10 - Kết nối tri thức
- SBT Sinh lớp 10 - Cánh diều
- SBT Sinh lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Sinh lớp 10 - Kết nối tri thức
- SGK Sinh 10 - Cánh diều
- SGK Sinh 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Sinh 10 - Kết nối tri thức
- SGK Sinh lớp 10 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 10
- Giải môn Sinh học lớp 10
GDCD
- SGK Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 - Kết nối tri thức
- SGK Giáo dục thể chất 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục thể chất 10 - Kết nối tri thức
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Kết nối tri thức
- Giải môn Giáo dục công dân lớp 10
Tin Học
- SBT Tin học 10 - Kết nối tri thức
- SGK Tin học 10 - Cánh Diều
- SGK Tin học 10 - Kết nối tri thức
- SGK Tin học lớp 10
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - English Discovery
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Bright
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - iLearn Smart World
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Friends Global
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Global Success
- SBT Tiếng Anh 10 - English Discovery
- SBT Tiếng Anh 10 - Bright
- SBT Tiếng Anh 10 - iLearn Smart World
- SBT Tiếng Anh 10 - Friends Global (Chân trời sáng tạo)
- SBT Tiếng Anh 10 - Global Success (Kết nối tri thức)
- Tiếng Anh 10 - Bright
- Tiếng Anh 10 - Explore New Worlds
- Tiếng Anh 10 - English Discovery
- Tiếng Anh 10 - iLearn Smart World
- Tiếng Anh 10 - Friends Global
- Tiếng Anh 10 - Global Success
- SBT Tiếng Anh lớp 10
- SGK Tiếng Anh lớp 10
- SBT Tiếng Anh lớp 10 mới
- SGK Tiếng Anh lớp 10 Mới