Giải Vật Lí 10 Bài 10: Ba định Luật Niu-ton

[toc:ul]

I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1. Định luật I Niu-ton (Định luật quán tính).

Quán tính: là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.

Nội dung định luật I Newton: Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng 0, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

Chú ý: Chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động theo quán tính vì có xu hướng giữa nguyên vận tốc.

2. Định luật II Newton

a. Nội dung định luật: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của lực và gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

Biểu thức: $\overrightarrow{a} = \frac{\overrightarrow{F}}{m}$.

Hay $\overrightarrow{F} = m.\overrightarrow{a}$ với $\overrightarrow{F}$ là hợp lực tác dụng lên vật.

b. Khối lượng và mức quán tính

Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.

Tính chất:

Là một đại lượng vô hướng, dương và không thay đổi với mỗi vật.

Khối lượng có tính chất cộng

c. Trọng lực – trọng lượng

Trọng lực là lực hút của trái đất tác dụng vào các vật gây ra.

Trọng lượng là độ lớn của trọng lực.

Công thức tính trọng lực: $\overrightarrow{P} = m.\overrightarrow{g}$.

3. Định luật III Newton

Hai lực trực đối: là hai lực có cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều và đặt vào hai vật khác nhau.

Nội dung định luật: Khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực. Hai lực này là hai lực trực đối.

Biểu thức: $\overrightarrow{F_{BA}} = - \overrightarrow{F_{AB}}$

Một trong hai lực tương tác giữa hai vật gọi là lực tác dụng, lực còn lại gọi là phản lực.

Đặc điểm của lực và phản lực:

Luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.

Có cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều và đặt vào hai vật (lực trực đối).

Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.

II. GIẢI BÀI TẬP

Giải câu 1: Phát biểu định luật I Newton...

Phát biểu định luật I Newton. Quán tính là gì?

Bài giải:

Nội dung định luật I Newton: Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng 0, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

Quán tính: là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.

Giải câu 2: Phát biểu và viết hệ thức của định...

Phát biểu và viết hệ thức của định luật II Newton.

Bài giải:

Nội dung định luật: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của lực và gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

Biểu thức: $\overrightarrow{a} = \frac{\overrightarrow{F}}{m}$.

Giải câu 3: Nêu định nghĩa và các tính chất...

Nêu định nghĩa và các tính chất của khối lượng.

Bài giải:

Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.

Tính chất:

Là một đại lượng vô hướng, dương và không thay đổi với mỗi vật.

Khối lượng có tính chất cộng

Giải câu 4: Trọng lượng của một vật là gì?...

Trọng lượng của một vật là gì? Viết công thức của trọng lực tác dụng lên một vật.

Bài giải:

Trọng lượng là độ lớn của trọng lực.

Công thức tính trọng lực: $\overrightarrow{P} = m.\overrightarrow{g}$.

Giải câu 5: Phát biểu và viết hệ thức của định luật...

Phát biểu và viết hệ thức của định luật III Newton.

Bài giải:

Nội dung định luật: Khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực. Hai lực này là hai lực trực đối.

Biểu thức: $\overrightarrow{F_{BA}} = - \overrightarrow{F_{AB}}$

Giải câu 6: Nêu những đặc điểm của cặp...

Nêu những đặc điểm của cặp “lực và phản lực” trong tương tác giữa hai vật.

Bài giải:

Một trong hai lực tương tác giữa hai vật gọi là lực tác dụng, lực còn lại gọi là phản lực.

Đặc điểm của lực và phản lực:

Luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.

Có cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều và đặt vào hai vật (lực trực đối).

Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.

Giải câu 7: Một vật đang chuyển động với vận tốc...

Một vật đang chuyển động với vận tốc 3m/s. Nếu bỗng nhiêu các lực tác dụng lên nó mất đi thì

A. vật dừng ngay.

B. vật đổi hướng chuyển động.

C. vật chuyển động chậm dần rồi mới dừng lại.

D. vật tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc 3 m/s.

Chọn đáp án đúng.

Bài giải:

Chọn đáp án D.

Giải thích: Dựa vào định luật quán tính để giải thích.

Giải câu 8: Chọn câu đúng?...

Chọn câu đúng?

A. nếu không chịu lực nào tác dụng thì mọi vật phải đứng yên.

B. khi không còn lực nào tác dụng lên vật nữa, thì vật đang chuyển động sẽ lập tức dừng lại.

C. vật chuyển động được là nhờ có lực tác dụng lên nó.

D. khi thấy vận tốc của vật thay đổi thì chắc chắn đã có lực tác dụng lên vật.

Bài giải:

Chọn đáp án D.

Giải câu 9: Một vật đang nằm yên trên mặt bàn...

Một vật đang nằm yên trên mặt bàn nằm ngang. Tại sao ta có thể khẳng định rằng mặt bàn đã tác dụng một lực lên nó?

Bài giải:

Mặt bàn đã tác dụng một lực lên nó vì vật đã tác dụng một lực (trọng lực của vật) lên mặt bàn. Theo định luật III Newton thì bàn cũng tác dụng một lực lên nó.

Giải câu 10: Trong các cách viết hệ thức của...

Trong các cách viết hệ thức của định luật II Newton sau đây, cách viết nào đúng?

A. $\overrightarrow{F} = m.a$.

B. $\overrightarrow{F} = - m.\overrightarrow{a}$

C. $\overrightarrow{F} = m.\overrightarrow{a}$

D. $- \overrightarrow{F} = - m.\overrightarrow{a}$.

Bài giải:

Chọn đáp án C.

Giải câu 11: Một vật có khối lượng 8,0 kg trượt...

Một vật có khối lượng 8,0 kg trượt xuống một mặt phẳng nghiêng nhẵn với gia tốc 2,0 m/s2. Lực gây ra gia tốc này bằng bao nhiêu?

So sánh độ lớn của lực này với trọng lượng của vật. Lấy g = 10m/s2.

A, 1,6 N, nhỏ hơn.

B, 16 N, nhỏ hơn.

C, 160 N, lớn hơn.

D, 4 N, lớn hơn.

Bài giải:

Chọn đáp án B.

Giải thích:

Lực gây ra gia tốc cho vật là: F = m.a = 8.2 = 16 (N).

Trọng lượng của vật là: P = m.g = 8.10 = 80 (N).

Giải câu 12: Một quả bóng, khối lượng 0,5 kg...

Một quả bóng, khối lượng 0,5 kg đang nằm trên mặt đất. Một cầu thủ đá bóng với một lực 250 N. Thời gian chân tác dụng vào bóng là 0,020 s. Quả bóng bay đi với tốc độ

A, 0,01 m/s.

B, 0,1 m/s.

C, 2,5 m/s.

D, 10 m/s.

Bài giải:

Chọn đáp án D.

Giải thích: Lực làm quả bóng chuyển động chỉ gồm lực do chân của cầu thủ.

Áp dụng định luật II Newton, chiếu lên phương chuyển động (quả bóng chuyển động cùng phương với lực tác dụng), gia tốc của bóng là:

$a = \frac{F}{m} = \frac{250}{0,5} = 500$ (m/s2).

Vận tốc của quả bóng là: $a = \frac{\triangle v}{\triangle t}$ $\Rightarrow $ $\triangle v = a.\triangle t = 500.0,020 = 10$ (m/s).

Giải câu 13: Trong tai nạn giao thông, một ô tô...

Trong tai nạn giao thông, một ô tô tải đâm vào một ô tô con đang chạy ngược chiều. Ô tô nào chịu lực lớn hơn? Ô tô nào nhận được gia tốc lớn hơn? Hãy giải thích.

Bài giải:

Cả hai ô tô nhận được một lực có độ lớn bằng nhau, cùng phương, ngược chiều và đặt vào hai ô tô.

Giải thích: áp dụng định luật III Newton.

Ô tô con nhận được gia tốc lớn hơn, vì cùng độ lớn của lực, ô tô con có khối lượng nhỏ hơn nên gia tốc lớn hơn.

Giải câu 14: Để xách một túi đựng thức ăn...

Để xách một túi đựng thức ăn, một người tác dụng vào túi thức ăn một lực 40 N hướng lên trên. Hãy miêu tả “phản lực” (theo định luật III) bằng cách chỉ ra

a. độ lớn của phản lực;

b. hướng của phản lực.

c. phản lực tác dụng lên vật nào?

d. vật nào gây ra phản lực này?

Bài giải:

a. phản lực có độ lớn là 40 N.

b. hướng của phản lực: hướng từ trên xuông dưới.

c. phản lực tác dụng lên tay người xách.

d. vật gây ra phản lực: túi thức ăn.

Giải câu 15: Hãy chỉ ra cặp “lực và phản lực”...

Hãy chỉ ra cặp “lực và phản lực” trong các tình huống sau:

a. ô tô đâm vào thanh chắn đường.

b. thủ môn bắt bóng.

c. gió đập vào cánh cửa.

Bài giải:

a. lực: lực của ô tô tác dụng lên thanh chắn đường.

Phản lực: Lực mà thanh chắn tác dụng lên ô tô.

b. lực: lực mà thủ môn dùng để bắt bóng.

Phản lực: Lực mà bóng tác dụng vào tay thủ môn.

c. lực: lực mà gió tác động vào cánh cửa.

phản lực: lực mà cánh cửa tác dụng vào không khí.