Bài 1 trang 27 sgk Vật lí 10. Yếu tố nào ảnh hưởng tới sự rơi nhanh, chậm của các vật khác nhau trong không khí? Trả lời: Lực cản của không khí là nguyên nhân chính gây ra sự rơi nhanh, chậm của các vật khác nhau trong không khí. + Nếu hai vật cùng kích thước, khối lượng khác nhau: vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ. + Nếu hai vật cùng khối lượng, kích thước khác nhau: vật có bề mặt tiếp xúc với không khí nhỏ sẽ rơi nhanh hơn vật có bề mặt tiếp xúc với không khí lớn. Bài 2 trang 27 sgk Vật lí 10. Nếu loại bỏ được ảnh hưởng của không khí thì các vật sẽ rơi như thế nào? Trả lời: Nếu loại bỏ được ảnh hưởng của không khí thì mọi vật sẽ rơi nhanh như nhau. Sự rơi của các vật trong trường hợp này gọi là sự rơi tự do. Bài 3 trang 27 sgk Vật lí 10. Sự rơi tự do là gì? Trả lời: Sự rơi tự do là sự rơi của các vật chỉ dưới tác dụng của trọng lực. Bài 4 trang 27 sgk Vật lí 10. Nêu các đặc điểm của sự rơi tự do. Trả lời: - Phương của chuyển động rơi tự do là phương thẳng đứng - Chiều của chuyển động rơi tự do là chiều từ trên xuống dưới. - Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều. Bài 5 trang 27 sgk Vật lí 10. Trong trường hợp nào các vật rơi tự do với cùng một gia tốc $g$? Trả lời: Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, mọi vật đều rơi tự do với cùng gia tốc $g$ Bài 6 trang 27 sgk Vật lí 10. Viết các công thức tính vận tốc và quãng đường đi được của vật rơi tự do. Trả lời: - Công thức tính vận tốc: v = gt trong đó, g là gia tốc của chuyển động rơi tự do, gọi tắt là gia tốc rơi tự do - Công thức tính quãng đường đi được của vật rơi tự do: s = 1/2 gt2 trong đó: s là quãng đường đi được, còn t là thời gian rơi. Bài 7 trang 27 sgk Vật lí 10. Chuyển động của vật nào dưới đây sẽ được coi là rơi tự do nếu được thả rơi. A. Một cái lá cây rụng. B. Một sợi chỉ. C. Một chiếc khăn tay. D. Một mẩu phấn. Trả lời: D Bài 8 trang 27 sgk Vật lí 10. Chuyển động nào dưới đây có thể coi như là chuyển động rơi tự do? A. Chuyển động của một hòn sỏi được ném lên cao. B. Chuyển động của hòn sỏi được ném theo phương nằm ngang. C. Chuyển động của một hòn sỏi được ném theo phương xiên góc. D. Chuyển động của một hòn sỏi được thả rơi xuống. Trả lời: D Bài 9 trang 27 sgk Vật lí 10. Thả rơi hòn đá từ độ cao h xuống đất. Hòn đá rơi trong 1 s. Nếu thả hòn đá đó từ độ cao 4h xuống đất thì hòn đá rơi trong bao lâu? A. 4s B. 2s C. √2s D. Một đáp số khác Trả lời: Áp dụng công thức đường đi của sự rơi tự do s = \( \frac{gt^{2}}{2}\) => t = \( \sqrt{\frac{2s}{g}}\) với s = h = 20m; g = 10 m/s2. => t = √22 s => t = 2s Chọn B. Bài 10 trang 27 sgk Vật lí 10. Một vật nặng rơi từ độ cao 20m xuống đất. Tính thời gian rơi và vận tốc của vật khi chạm đất. Lấy g = 10 m/s2. Trả lời: Chọn gốc tọa độ, gốc thời gian lúc vật bắt đầu rơi, trục tọa độ thẳng đứng, chiều hướng xuống. Ta có phương trình đường đi s = \( \frac{gt^{2}}{2}\) Khi vật chạm đất s = h => t = \( \sqrt{\frac{2}{g}}\) = \( \sqrt{\frac{2.20}{10}}\) = 2s Áp dụng công thức: v = gt => v = 2.10 => v = 20 m/s Bài 11 trang 27 sgk Vật lí 10. Thả một hòn đá rơi từ miệng một cái hang sâu xuống đến đáy. Sau 4s 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 = 9,8 m/s2. Trả lời: Tương tự bài 10 Gọi t1 là thời gian rơi tự do của hòn đá từ miệng hang xuống đáy: t1 = \( \sqrt{\frac{2h}{g}}\) (1) Gọi t2 là thời gian để âm đi từ đáy đến miệng hang: t2 = \( \frac{h}{330}\) (2) mặt khác ta có t1 + t2 = 4 (s) (3) \( \frac{(1)^{2}}{\left ( 2 \right )}\) => \( \frac{t_{1}^{2}}{t_{2}}\) = \( \frac{660}{g}\) = \( \frac{660}{9,8}\) ≈ 67,3 (4) => t12 = 67,3t2 (4') (3) và (4) => t12 + 673t1 - 269,2 = 0 Giải phương trình => t1 = 3,7869 s ≈ 3,8 s t2 < 0 loại Thay t1 = 3,8 s vào (1) => h = \( \frac{gt_{1}^{2}}{2}\) => h = \( \frac{9,8.(3,7869)^{2}}{2}\) = 70,2689 => h ≈ 70,3 (m). Bài 12 trang 27 sgk Vật lí 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 hòn sỏi. Lấy g = 10 m/s2. Trả lời: Tương tự các bài trên. - Gọi t là thời gian từ lúc rơi cho tới khi chạm đất. Ta có: h = s = \( \frac{gt^{2}}{2}\) (quãng đường vật rơi) (1) - Gọi h' là quãng đường vật rơi đến trước khi chạm đất 1 giây: h' = s' = \( \frac{g}{2}\) (t – 1)2. (2) Gọi ∆h là quãng đường vật rơi (đi được) trong giây cuối cùng: ∆h = h - h' = 15m (3) Thay (1), (2) vào (3): => \( \frac{gt^{2}}{2}\) - \( \frac{g}{2}\) (t2 – 2t + 1) = 15 => gt - \( \frac{g}{2}\) = 15 => t = \( \frac{15+5}{10}\) = 2s Thay t = 2s vào (1) => h = \( \frac{10.2^{2}}{2}\) = 20m.
