Giải bài tập vật lý 10 bài 14 trang 22 năm 2024

VnDoc.com xin giới thiệu tới bạn đọc tài liệu: Giải bài tập Vật lý 10 bài 14: Lực hướng tâm. Tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh rèn luyện cách giải nhanh các bài tập Vật lý lớp 10 một cách hiệu quả nhất. Mời các bạn và thầy cô tham khảo chi tiết bài viết dưới đây nhé.

Giải bài tập Vật lý 10 bài 14: Lực hướng tâm

Bài 1 trang 82 SGK Vật Lý 10

Phát biểu và viết công thức của lực hướng tâm.

Lời giải:

Lực hướng tâm: là lực hay hợp lực tác dụng vào một vật đang chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.

Bài 2 trang 82 SGK Vật Lý 10

1. Lực hướng tâm có phải là một loại lực mới như lực hấp dẫn hay không?

1. Nếu nói [trong ví dụ b sách giáo khoa] vật chịu 4 lực là

P, N, F msn và Fth thì đúng hay sai? Tại sao?

Lời giải:

1. Lực hướng tâm không phải là một loại lực mới mà có thể là lực hấp dẫn, lực ma sát nghỉ hoặc hợp lực của P , N

1. Sai, trong trường hợp này vật chỉ chịu tác dụng của 3 lực

P , N , F msn

Lực ma sát nghỉ đóng vai trò là lực hướng tâm.

Bài 3 trang 82 SGK Vật Lý 10

Nêu một vài ứng dụng của chuyển động li tâm.

Lời giải:

Ứng dụng: Lồng vắt quần áo của máy giặt. Khi lông của máy quay với tốc độ lớn, lực liên kết giữa nước và vải không đủ lớn để đóng vai trò lực hướng tâm. Nên khi đó nước tách ra khỏi vải bắn ra ngoài qua các lỗ lưới của lồng giặt.

Bài 4 trang 82 SGK Vật Lý 10

Một vật có khối lượng m = 20 g đặt ở mép một chiếc bàn quay. Hỏi phải quay bàn với tần số vòng lớn nhất bằng bao nhiêu để vật không văng ra khỏi bàn? Cho biết mặt bàn hình tròn, bán kính 1 m. Lực ma sát nghỉ cực đại bằng 0,08 N.

Lời giải:

Điều kiện để vật không bị văng ra ngoài khỏi bàn là:

Bài 5 trang 83 SGK Vật Lý 10

Một ô tô có khối lượng 1200 kg chuyển động đều qua một đoạn cầu vượt [coi là cung tròn] với tốc độ 36 km/h. Hỏi áp lực của ô tô vào mặt đường tại điểm cao nhât [Hình 14.7] bằng bao nhiêu? Biết bán kính cong của đoạn cầu vượt là 50 m. Lấy g = 10 m/s2 .

1. 11760 N;

1. 11950 N

1. 14400N;

1. 9600 N

Lời giải:

Bài 6 trang 83 SGK Vật Lý 10

Một vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất ở độ cao h bằng bán kính R của Trái Đất. Cho R = 6400 km và lấy g = 10 m/s2. Hãy tính tốc độ và chu kì quay của vệ tinh.

Lời giải:

Lực hấp dẫn giữa vệ tinh và Trái Đất đóng vai trò là lực hướng tâm.

Ta có:

Fhd = Fht

Bài 7 trang 83 SGK Vật Lý 10

Hãy giải thích các chuyện động sau đây bằng chuyển động li tâm:

1. Cho rau đã rửa vào rổ rồi vẩy một lúc thi rau ráo nước.

1. Thùng giặt quần áo của máy giặt có nhiều lỗ thủng nhỏ ở thành xung quanh [Hình 14.8]. Ở công đoạn vắt nước, van xả nước mở ra và thùng quay nhanh làm quần áo ráo nước.

Lời giải:

1. Khi vẩy rau, nước và rau chuyển động tròn [một cung tròn]. Nếu vẩy nhanh, lực liên kết giữa nước và rau nhỏ hơn lực hướng tâm cần thiết. Mặt khác rau thì được rổ giữ lại, do đó các giọt nước văng đi.

1. Khi thùng giặt quay nhanh, lực liên kết giữa nước và vài nhỏ hơn lực hướng tâm cần thiết, khi đó nước tách ra khỏi vải và văng ra ngoài qua lỗ lưới của thùng giặt.

Trên đây VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Giải bài tập Vật lý 10 bài 14: Lực hướng tâm. Mời các bạn cùng tham khảo thêm một số tài liệu học tập dưới đây: Toán lớp 10, Ngữ văn lớp 10, Hóa học lớp 10...

Để giúp các bạn học sinh học tập hiệu quả hơn môn Vật lý 10, VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc tài liệu Giải bài tập SBT Vật lý 10 bài 14, tài liệu kèm theo đáp án sẽ giúp các bạn học sinh đạt kết quả tốt hơn trong học tập. Mời các bạn học sinh và thầy cô tham khảo.

Giải bài tập SBT Vật lý 10

Bài 14.1 trang 33 Sách bài tập [SBT] Vật lí 10

Hai vệ tinh nhân tạo I và II bay quanh Trái Đất trên quỹ đạo tròn bán kính lần lượt là r và 2r. Tốc độ của vệ tinh là I và v1. Hỏi tốc độ v2 của vệ tinh II là bao nhiêu?

1. 2v1.

1. v1.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C

Bài 14.2, 14.3, 14.4 trang 34 Sách bài tập [SBT] Vật lí 10

14.2. Gia tốc rơi tự do trên bề mặt của Mặt Trăng là g = 1,6 m/s2. Bán kính của Mặt Trăng là 1,7.106 m. Chu kì của vệ tinh trên quỹ đạo gần Mặt Trăng gần đúng bằng

1. l,0.103 s.

1. 6,5.103 s.

1. 5,0.106 s.

1. 7,1.1012s.

Hướng dẫn trả lời

Chọn đáp án B

14.3. Một người buộc một hòn đá vào đầu một sợi dây và quay sao cho cả dây và vật chuyển động tròn đểu trong mặt phẳng nằm ngang. Muốn hòn đá chuyển động trên đường tròn bán kính 3 m với tốc độ 2 m/s thì người ấy phải giữ dây với một lực bằng 10 N. Khối lượng của hòn đá bằng

1. 22,5 kg.

1. 13,3 kg.

1. 7,5 kg.

1. 0,13 kg.

Hướng dẫn trả lời

Chọn đáp án C

14.4. Một người buộc một hòn đá vào đầu một sợi dây rồi quay dây trong mặt phẳng thẳng đứng. Hòn đá có khối lượng 0,4 kg, chuyển động trên đường tròn bán kính 0,5 m với tốc độ góc không đổi 8 rad/s. Lấy g = 10 m/s2. Hỏi lực căng của dây khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn?

1. 8,8 N.

1. 10,5 N.

1. 12,8 N.

1. 19,6 N.

Hướng dẫn trả lời

Chọn đáp án A

Bài 14.5 trang 34 Sách bài tập [SBT] Vật lí 10

Một vệ tinh có khối lượng m = 600 kg đang bay trên quỹ đạo tròn quan Trái Đất ở độ cao bằng bán kính Trái Đất. Biết Trái Đất có bán kín R = 6 400 km. Lấy g = 9,8 m/s2. Hãy tính:

1. tốc độ dài của vệ tinh.

1. chu kì quay của vệ tinh.

1. lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh.

Hướng dẫn trả lời:

1. Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh đóng vai trò là lực hướng tâm

Mặt khác, trên mặt đất ta có:

Suy ra %20%3D%205%2C6%20km%2Fs]

1. ]

\=> Fhd = 1470 [N]

Bài 14.6 trang 34 Sách bài tập [SBT] Vật lí 10

Cho biết chu kì chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là 27,32 ngày và khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng là 3,84.108 m. Hãy tính khối lượng của Trái Đất Giả thiết quỹ đạo của Mặt Trăng là tròn.

Hướng dẫn trả lời:

Gọi M và m lần lượt là khối lượng của Trái Đất và của Mặt Trăng, r là bán kính quỹ đạo của Mặt Trăng

Ta có

Thay vào ta được

%7D%5E2%7D.%7B%7B[3%2C84]%7D%5E3%7D%7B%7B.10%7D%5E%7B24%7D%7D%7D%20%5Cover%20%7B%7B%7B[27%2C32]%7D%5E2%7D.%7B%7B[864]%7D%5E2%7D%7B%7B.10%7D%5E4%7D.6%2C%7B%7B67.10%7D%5E%7B%20-%2011%7D%7D%7D%7D%20%5Capprox%206%2C%7B00.10%5E%7B24%7D%7D[kg]]

Bài 14.7 trang 34 Sách bài tập [SBT] Vật lí 10

Một vệ tinh, khối lượng 100 kg, được phóng lên quỹ đạo quanh Trái Đất ở độ cao mà tại đó nó có trọng lượng 920 N. Chu kì của vệ tinh là 5,3.103 s.

1. Tính lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh.

1. Tính khoảng cách từ bề mặt Trái Đất đến vệ tinh.

Hướng dẫn trả lời:

1. Fht = P = 920 N

1. Fht = mω2r = 920 N

⇒ %7D%5E2%7D%7B%7B.10%7D%5E6%7D%7D%20%5Cover%20%7B100.4.%7B%7B[3%2C14]%7D%5E2%7D%7D%7D%20%3D%2065%2C%7B53.10%5E5%7Dm%20%3D%206553km]

Do đó h = r – R = 6553 – 6400 = 153 km

Bài 14.8 trang 35 Sách bài tập [SBT] Vật lí 10

Trong môn quay tạ, một vận động viên quay dây sao cho cả dây và tạ chuyển động gần như tròn đều trong mặt phẳng nằm ngang. Muốn tạ chuyển động trên đường tròn bán kính 2,0 m với tốc độ dài 2,0 m/s thì người ấy phải giữ dây với một lực bằng 10 N. Hỏi khối lượng của tạ bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn trả lời:

Lực giữ dây của vận động viên đóng vai trò là lực hướng tâm

]

Bài 14.9 trang 35 Sách bài tập [SBT] Vật lí 10

Một quả cầu khối lượng 0,50 kg được buộc vào đầu của một sợi dây dài 0,50 m rồi quay dây sao cho quả cầu chuyển động tròn đều trong mặt phẳng nằm ngang và sợi dây làm thành một góc 30° so với phương thẳng đứng [H.14.1]. Lấy g = 9,8 m/s2. Xác định tốc đô dài của quả cầu.

Hướng dẫn trả lời:

Từ hình vẽ ta có

Fht = mgtanα

Mà

Suy ra

]

Bài 14.10 trang 35 Sách bài tập [SBT] Vật lí 10

Một ô tô khối lượng 2,5 tấn chuyển động qua một cầu vượt với tốc độ không đổi là 54 km/h. Cầu vượt có dạng một cung tròn, bán kính 100 m. Tính áp lực của ô tô lên cầu tại điểm cao nhất của cầu. Lấy g = 9,8 m/s2.

Hướng dẫn trả lời:

Ta có Fht= mg – N =

Suy ra %20%3D%202500%5Cleft[%20%7B9%2C8%20-%20%7B%7B%7B%7B15%7D%5E2%7D%7D%20%5Cover%20%7B100%7D%7D%7D%20%5Cright]%20%3D%2018875[N]]

-----

Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán 10, Giải bài tập Vật Lí 10, Giải bài tập Sinh học 10, Giải bài tập Hóa học 10 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.