Phần hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 nâng cao trang 163 Sách giáo khoa được Kiến Guru tổng hợp lại trên cơ sở làm tài liệu ôn tập và giải các bài tập trong bài 34: “Động năng, định lý động năng”. Kiến thức toàn bộ nằm ở chương 4 : “Các định luật bảo toàn”, các câu hỏi được sắp xếp theo đúng thứ tự trong sách giáo khoa, thuận tiện cho bạn đọc tham khảo. Bây giờ mời các bạn cùng đến với bài viết nhé.
1. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 nâng cao Bài 1 trang 163 SGK
Một ô tô tải khối lượng 5 tấn và một ô tô con khối lượng 1300kg chuyển động cùng chiều trên đường, chiếc trước chiếc sau với cùng vận tốc không đổi 54km/h. Tính:
a] Động năng của mỗi ô tô.
b] Động năng của ô tô con trong hệ quy chiếu gắn với ô tô tải.
Lời giải:
a] Ô tô tải có: m1= 5 tấn = 5000kg, v1= 54 km/h = 15 m/s.
Động năng ô tô tải:
Ô tô con có: m2 = 1300kg, v2 = 54 km/h = 15 m/s.
Động năng ô tô con:
b] Vận tốc của ô tô con trong hệ quy chiếu gắn với ô tô tải bằng không nên động năng bằng không nên động năng của ô tô con trong hệ quy chiếu gắn với ô tô tải bằng không.
2. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 nâng cao - Bài 2 trang 163 SGK
Một ô tô tăng tốc trong hai trường hợp: từ 10km/h lên 20km/h và từ 50km/h lên 60km/h trong cùng một khoảng thời gian như nhau. Nếu bỏ qua ma sát, hãy so sánh xem lực tác dụng và công do lực thực hiện trong hai trường hợp có bằng nhau không. Tại sao?
Lời giải:
- Trường hợp 1:
Ô tô tăng tốc từ v1 = 10 km/h = 25/9 m/s lên v2 = 20 km/h = 50/9 m/s.
Gia tốc của ô tô trong trường hợp này là:
Quãng đường ô tô đi được là:
- Trường hợp 2:
Ô tô tăng tốc từ v’1 = 50 km/h = 125/9 m/s lên v’2 = 60 km/h = 50/3 m/s.
Gia tốc của ô tô trong trường hợp này là:
Quãng đường ô tô đi được là:
Ta thấy a1 = a2 nên F1 = m.a1 = F2 = m.a2.
Nhưng s1 ≠ s2. Mặt khác A = F.s = [ma].s nên công thực hiện trong hai trường hợp là khác nhau.
3. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 nâng cao: Bài 3 trang 163 SGK
Một viên đạn khối lượng m = 10g bay ngang với vận tốc v1 = 300m/s xuyên qua tấm gỗ dày 5cm. Sau khi xuyên qua gỗ, vật có vận tốc v2 = 100m/s. Tính lực cản trung bình tấm gỗ tác dụng lên viên đạn là bao nhiêu ?
Lời giải:
Áp dụng định lý biến thiên động năng: Wđ2 – Wđ1 = A
4. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 nâng cao: Bài 4 trang 163 SGK
Trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang, vật chịu tác dụng của hai lực F1, F2 trong mặt phẳng và có phương vuông góc với nhau [hình 34.3]. Khi vật dịch chuyển được 2m từ trạng thái nghỉ, động năng của vật bằng bao nhiêu? Xét các trường hợp:
a] F1= 10N; F2= 0
b] F1= 0; F2= 5N
c] F1= F2= 5N
Lời giải:
a] F1= 10N; F2= 0 nên vật chuyển động theo chiều của lực
Công của lực tác dụng lên vật khi đó là: A1 = F1.s = 10.2 = 20 J.
Ban đầu v0 = 0 nên Wđ0 = 0. Định lý biến thiên động năng → Wđ – 0 = A1 = 20 J → Wđ = 20 J.
b] F1= 0; F2= 5N nên vật chuyển động theo hướng của lực
Công của lực tác dụng lên vật khi đó là: A2= F2.s = 5.2 = 10 J.
Ban đầu v0 = 0 nên Wđ0 = 0.
Định lý biến thiên động năng → Wđ – 0 = A2 = 10 J → Wđ = 10 J.
c] F1= F2= 5N.
Hợp lực tác dụng lên vật:
Vật chuyển động theo hướng của hợp lực F→nên:
AF = F.s = 5√2 . 2 = 10√2 J.
Định lí động năng:Wđ - 0 = AF →Wđ = 10√2 J.
5. Hướng dẫn giải bài tập vật lý nâng cao 10: Bài 5 trang 163 SGK
Một chiếc xe được kéo từ trạng thái nghỉ trên một đoạn thẳng nằm ngang dài 20m với một lực có độ lớn không đổi 300N và có phương hợp với độ dời một góc 30o. Lực cản do ma sát cũng được coi là không đổi và bằng 200N. Tính công của mỗi lực. Động năng của xe ở cuối đoạn đường là bao nhiêu?
Lời giải:
Với lực tác dụng không đổi, công của lực được tính bằng công thức:
A = F.s.cosα
Công của lực kéo:
Công của lực ma sát: A2 = Fms.s.cos180o = 200.20.[-1] = -4000 J.
Định lí biến thiên động năng:
Wđ2 – Wđ1 = Angoại lực [A: tổng đại số công của ngoại lực].
Wđ2 – 0 = A1 + A2 = 5196,2 + [-4000] = 1196,2 J.
Động năng của xe ở cuối đoạn đường là Wđ2 = 1196,2 J.
6. Hướng dẫn giải bài tập vật lý nâng cao 10: Bài 6 trang 163 SGK
Một ô tô có khối lượng 1600kg đang chạy với vận tốc 50km/h thì người lái nhìn thấy một vật cản trước mặt cách một khoảng 15m. Người đó tắt máy và hãm phanh khẩn cấp. Giả sử lực hãm ô tô là không đổi và bằng 1,2.104N. Hỏi xe có kịp dừng tránh đâm vào vật cản không?
Lời giải:
Định lí động năng: Wđ2 – Wđ1 = A.
Trong đó:
A = -Fh.s = -1,2.104.s [vì lực hãm Fh ngược chiều với vectơ đường đi s]
⇒ -Wđ1 = -1,2.104.s ⇒ s = 12,86m < 15m
Vậy ô tô kịp dừng trước vật cản.
Trên đây là toàn bộ hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 nâng cao trang 163 thuộc chương 4: “Các định luật bảo toàn”. Mong rằng bài viết này sẽ giúp ích cho bạn đọc có thêm được nhiều cách giải cho các bài tập trong sách giáo khoa. Chúc các bạn ôn tập tốt và đạt kết quả cao trong các kì thi sắp tới nhé.