Giải bài tập SBT Vật lý 10 bài 4

Sự rơi tự do

1 2.769

Vật lý 10 - Sự rơi tự do

Để giúp các bạn học sinh lớp 10 rèn luyện giải bài tập Vật lý 10 một cách hiệu quả, VnDoc mời các bạn học sinh tham khảo tài liệu: Giải bài tập SBT Vật lý 10 bài 4, chắc chắn tài liệu sẽ là nguồn thông tin hay để phục vụ công việc học tập của các bạn học sinh được tốt hơn.

Giải bài tập SBT Vật lý lớp 10 bài 2: Chuyển động thẳng đều

Giải bài tập Vật lý 10 bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Giải bài tập SBT Vật lý lớp 10 bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Giải bài tập SBT Vật lý 10

Bài 4.1, 4.2 trang 14 Sách Bài Tập (SBT) Vật lí 10

4.1 Câu nào đúng?

Một vật rơi tự do từ độ cao h xuống đất. Công thức tính vận tốc V của vật khi chạm đất là:

A. v=2gh

$B.\ v=\sqrt{2}hg$

$C.\ v=\sqrt{2}gh$

$D.\ v=\sqrt{g}h$

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D

4.2. Chuyển động của vật nào dưới đây có thể coi là chuyển động rơi tự do?

A. Một vận động viên nhảy dù đã buông dù và đang rơi trong không trung.

B. Một quả táo nhỏ rụng từ trên cây đang rơi xuống đất.

C. Một vận động viên nhảy cầu đang lao từ trên cao xuống mặt nước.

D. Một chiếc thang máy đang chuyển động đi xuống.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B

Bài 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7 trang 15 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10

4.3. Chuyển động của vật nào dưới đây không thể coi là chuyển động rơi tự do?

A. Một viên đá nhỏ được thả rơi từ trên cao xuống đất.

B. Các hạt mưa nhỏ lúc bắt đầu rơi.

C. Một chiếc lá rụng đang rơi từ trên cây xuống đất.

D. Một viên bi chì đang rơi ở trong ống thuỷ tinh đặt thẳng đứng và đã được hút chân không.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C

4.4. Một vật được thả rơi tự do từ độ cao 4,9 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 là bao nhiêu?

A. v = 9,8 m/s.

B. v ≈ 9,9 m/s.

C. v = 10 m/s.

D. v ≈ 9,6 m/s.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A

4.5*. Một hòn sỏi nhỏ được ném thẳng đứng xuống dưới với vận tốc đầu bằng 9,8 m/s từ độ cao 39,2 m. Lấy g = 9,8 m/s². Bỏ qua lực cản của không khí. Hỏi sau bao lâu hòn sỏi rơi tới đất?

A. t = 1 s.

B. t = 2 s.

C. t = 3 s.

D. t = 4 s.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B

4.6*. Cũng bài toán trên, hỏi vận tốc của hòn sỏi trước khi chạm đất là bao nhiêu?

A. v = 9,8 m/s.

B. v= 19,6 m/s.

C. v = 29,4 m/s.

D. v = 38,2 m/s.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C

4.7. 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 lớn gấp đôi khoảng thời gian rơi của vật thứ hai. Bỏ qua lực cản của không khí. Tỉ số các đô cao $\frac{h_1}{h_2}$ là bao nhiêu?

$A.\ \frac{h_1}{h_2}=2$

$B.\ \frac{h_1}{h_2}=0,5$

$C.\ \frac{h_1}{h_2}=4$

$D.\ \frac{h_1}{h_2}=1$

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C

Bài 4.8 trang 15 Sách bài tập Vật lí 10

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.

Hướng dẫn trả lời:

Nếu 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 gọi s₁ là quãng đường viên đá đi được trước khi chạm đất 1 s, tức là sau khoảng thời gian t₁ = t -1 thì ta có các công thức:

$s=\frac{qt^2}{2}$ và $s_1=\frac{g(t-1)^2}{2}$

Từ đó suy ra quãng đường viên đá đi được trong 1 s cuối trước khi chạm đất là:

$\triangle s=s-s_1=\frac{qt^2}{2}-\frac{g(t-1)^2}{2}=qt-\frac{g}{2}$

Với Δs = 24,5 m và g = 10 m/s², ta tìm được khoảng thời gian rơi tự do của viên đá

$t=\frac{\triangle s}{g}+\frac{1}{2}=\frac{24,5}{9,8}+\frac{1}{2}=3\left(s\right)$

Bài 4.9 trang 16 Sách bài tập Vật lí 10

Tính quãng đường mà vật rơi tự do đi được trong giây thứ tư. 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.

Hướng dẫn trả lời:

Quãng đường mà vật rơi tự do đi được sau khoảng thời gian t tính công thức: $s=\frac{gt^2}{2}$ . Từ đó suy ra quãng đường mà vật rơi tự do đi được sau khoảng thời gi t = 3 s là $s_3=\frac{g.3^2}{2}=4,5g$ và quãng đường mà vật rơi tự do đi được sau khoảng thời gian t = 4 s là: s4 $s_4\ =\frac{g.4^2}{2}=8g$

Như vậy quãng đường mà vật rơi tự do đi được trong giây thứ tư là:

Δs = s₄ - s₃ = 8 g - 4,5 g = 3,5 g = 3,5.9,8 = 34,3 m

Vận tốc của vật rơi tự do tính theo công thức: v = gt

Từ đó suy ra, trong giây thứ tư, vận tốc của vật đã tăng lên một lượng bằng: Δv = v₄ - v₃ = 4g - 3g = g = 9,8 m/s.

Bài 4.10 trang 16 Sách bài tập Vật lí 10

Hai viên bi A và B được thả rơi tự do từ cùng một độ cao. Viên bi A rơi sau viên bi B một khoảng thời gian là 0,5 s. Tính khoảng cách giữa hai viên bi sau thời gian 2 s kể từ khi bi A bắt đầu rơi. Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s².

Hướng dẫn trả lời:

Chọn thời điểm viên bi A bắt đầu rơi làm mốc thời gian. Nếu gọi t là thời gian rơi của viên bi A thì thời gian rơi của viên bi B sẽ là t' = t + 0,5. Như vậy quãng đường mà viên bi A và B đã đi được tính theo các công thức:

$s_A=\frac{gt^2}{2}$ và $s_B=\frac{gt^2}{2}=\frac{g(t+0,5)^2}{2}$

$\triangle s=s_B-s_A=\frac{g(t+0,5)^2}{2}-\frac{gt^2}{2}=\frac{g}{2}\left(t+0,25\right)$

Suy ra Δs ≈ 11m

Bài 4.11 trang 16 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10

Một vật rơi tự do từ độ cao s xuống tới mặt đất. Cho biết trong 2 s cuối cùng, vật đi được đoạn đường bằng một phần tư độ cao s. Hãy tính độ cao s và khoảng thời gian rơi t của vật. Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s².

Hướng dẫn trả lời:

Nếu gọi s là quãng đường mà vật đã rơi trong khoảng thời gian t và s₁ là quãng đường mà vật đã rơi trong khoảng thời gian t’ = t – 2 thì ta có thể viết

$s = {{g{t^2}} \over 2}$ và ${s_1} = {{g{{t'}^2}} \over 2} = {{g{{(t - 2)}^2}} \over 2}\ (t> 2)$