Giải SBT Vật lí 10 Kết nối Bài tập cuối chương II
Lời giải bài tập sách 10 Kết Nối Tri Thức của Trang tài liệu được chi tiết theo từng bài nhạc, từng chủ đề. Cùng với đó là hướng dẫn giải Ôn tập cuối năm môn 10 giúp các em hệ thống lại kiến thức đã học trong năm hiệu quả. Sử dụng tài liệu giải bài tập Vật lí của Giaibaitapsgk sẽ giúp các em có thêm nhiều khám phá thú vị với môn học năng khiếu này.
Hướng dẫn giải Bài tập cuối chương II SBT vật lí 10. Đây là vở bài tập nằm trong bộ sách "Kết nối tri thức" được biên soạn theo chương trình đổi mới của Bộ giáo dục. Hi vọng, với cách hướng dẫn cụ thể và giải chi tiết học sinh sẽ nắm bài học tốt hơn.
II.1 Trường hợp nào sau đây có thể xác định được vận tốc của chuyển động?
A. Ô tô chạy từ Hà Nội về Nam Định hết 1 giờ 30 phút và chạy được 90 km.
B. Vận động viên bơi trong bể bơi được 1500 m hết 20 phút.
C. Chim bồ câu đưa thư bay thẳng theo hướng bắc, từ nơi được thả ra về chuồng cách nhau 80 km hết 2 giờ.
D. Người tập đi bộ quanh công viên trong 1 giờ đi được 7 km.
Đáp án C
A, B, D chỉ có thể xác định được tốc độ chuyển động.
C – xác định được vận tốc có thể tính được độ lớn của vận tốc và hướng chuyển động.
II.2 Hai vật được đồng thời ném lên từ cùng một độ cao với vận tốc ban đầu có cùng độ lớn và có phương vuông góc với nhau (Hình II. 1).
A. Hai vật có tầm bay xa bằng nhau.
B. Hai vật có tầm bay cao bằng nhau.
C. Vật 2 có tầm bay xa lớn hơn vật 1.
D. Vật 1 rơi tới đất sau vật 2.
Đáp án A
Ta có: $\alpha _{1}+\alpha _{2}=90^{o}\Rightarrow 2\alpha _{1}=180^{o}$
$\Rightarrow sin2\alpha _{1}=sin2\alpha _{2}$
$L_{1}=\frac{v_{o}^{2}sin2\alpha _{1}}{g};L_{2}=\frac{v_{o}^{2}sin2\alpha _{2}}{g}\Rightarrow L_{1}=L_{2}$
II.3 Hình II.2 là đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của chuyển động của một xe máy đi giao hàng online chạy trên đường thẳng. Xe khởi hành từ địa điểm cách nơi nhận hàng 200 m về phía bắc.
1. a) Trong khoảng thời gian nào xe đi về phía bắc?
b) Trong khoảng thời gian nào xe đi về phía nam?
c) Trong khoảng thời gian nào xe dừng lại?
2. Tính tốc độ trung bình và vận tốc trung bình của xe trong 60 s.
1. Xe khởi hành từ địa điểm cách nơi nhận hàng 200 m về phía bắc. Hướng chuyển động ban đầu là hướng bắc.
a) Từ 0 đến 25 s: xe đi về hướng bắc vì đồ thị có độ dốc dương, cùng chiều chuyển động.
b) Từ 30 s đến 45 s: xe đi về hướng nam vì đồ thị có độ dốc âm, ngược chiều dương đã chọn ban đầu (ngược chiều chuyển động ban đầu).
c) Từ 25 s đến 30 s và từ 45 s đến 60 s: xe không chuyển động.
2. Tốc độ trung bình $\bar{v}=\frac{s}{t}=\frac{300+600}{60}=\frac{900}{60}=15m/s$
Vận tốc trung bình $\bar{\mathrm{v}}=\frac{s}{t}=\frac{-100-200}{60}=-\frac{300}{60}=-5m/s$.
II.4 Một đoàn tàu cao tốc đang chạy thẳng với vận tốc 50 m/s thì người lái tàu giảm vận tốc của đoàn tàu với gia tốc có độ lớn không đổi 0,5 m/s$^{2}$ trong 100 s.
a) Mô tả chuyển động của đoàn tàu.
b) Tính quãng đường đoàn tàu chạy được trong thời gian trên.
a) Ta có:
Đoàn tàu chuyển động chậm dần đều, sau 100 s thì dừng lại.
b)
Cách 1: $s=v_{o}t+\frac{at^{2}}{2}=50.100-\frac{0,5.100^{2}}{2}=2500m$
Cách 2: $v^{2}-v_{o}^{2}=2as\Rightarrow s=-\frac{v_{o}^{2}}{2a}=-\frac{50^{2}}{2(-0,5a)}=2500m$
II.5 Hình II.3 là đồ thị vận tốc - thời gian của hai ô tô A và B cùng chạy theo một hướng trong 40 s. Xe A vượt qua xe B tại thời điểm t = 0. Để bắt kịp xe A, xe B tăng tốc trong 20 s để đạt vận tốc 50 m/s.
a) Tính độ dịch chuyển của xe A trong 20 s.
b) Tính gia tốc của xe B trong 20 s.
c) Sau bao lâu thì xe B đuổi kịp xe A.
d) Tính quãng đường mỗi xe đi được trong 40 s và khi hai xe gặp nhau
a) Hai xe chuyển động thẳng không đổi chiều nên d = s và v = v
$d_{A}=v_{A}t_{A}=40.20=800m$
b) Gia tốc xe B: $a_{B}=\frac{\Delta v_{B}}{\Delta t}=\frac{50-25}{20}=1,25m/s^{2}$
c) Khi xe B đuổi kịp xe A thì d$_{A}$ = d$_{B}$:
$d_{A}=v_{A}t_{A}=40t$ (1)
$d_{B}=d_{B1}+d_{B2}$
- $d_{B1}=v_{oB}t_{B}+\frac{at_{B}^{2}}{2}=25.20+\frac{1,25.20^{2}}{2}=750m$
- $d_{B2}=v_{B}(t-20)=50(t-20)$
$\Rightarrow d_{B}=750+50(t-20)$ (2)
Từ (1) và (2) $\Rightarrow 40t=750+50(t-20)\Rightarrow t=25s$
d)
Quãng đường xe A đi được là d$_{A}$ = 40.40 = 1600 m.
Quãng đường xe B đi được là d$_{B}$ = 750 + 50 (40 - 20) = 1750 m.
Khi hai xe gặp nhau: d$_{B}$ = d$_{A}$ = 40 . 25 = 1000 m.
II.6 Một cầu thủ tennis ăn mừng chiến thắng bằng cách đánh quả bóng lên trời theo phương thẳng đứng với vận tốc lên tới 30 m/s. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10 m/s$^{2}$.
a) Tính độ cao cực đại mà bóng đạt được.
b) Tính thời gian từ khi bóng đạt độ cao cực đại tới khi trở về vị trí được đánh lên.
c) Tính vận tốc của bóng ở thời điểm t = 5 s kể từ khi được đánh lên.
d) Vẽ đồ thị vận tốc - thời gian và gia tốc - thời gian của chuyển động của bóng.
Chọn trục tọa độ có phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống.
a) $v^{2}-v_{o}^{2}=2gh\Rightarrow h=-\frac{v_{o}^{2}}{2g}=-\frac{30^{2}}{2(-10)}=45m$ (quả bóng tennis chuyển động ngược chiều dương)
b) Khi bóng đạt độ cao cực đại:
$v=v_{o}+gt\Rightarrow t=-\frac{v_{o}}{g}=-\frac{30}{-10}=3s$
Thời gian này cũng chính là thời gian bóng rơi từ độ cao cực đại về vị trí ban đầu.
c) Ta có: $v_{5}=v_{o}+gt_{5}=30+(-10).5=-20m/s$
Dấu “- ” vì bóng rơi xuống.
d) Đồ thị vận tốc - thời gian.
Đồ thị gia tốc - thời gian.
II.7 Một quả bóng quần vợt được thả ra từ một khinh khí cầu đang bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 7,5 m/s. Bóng rơi chạm đất sau 2,5 s. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10 m/s$^{2}$.
a) Mô tả chuyển động của bóng.
b) Vẽ đồ thị vận tốc - thời gian của bóng.
c) Xác định thời điểm bóng đạt độ cao cực đại.
d) Tính quãng đường đi được của bóng từ khi được thả ra tới khi đạt độ cao cực đại.
e) Độ cao cực đại của bóng cách mặt đất bao nhiêu?
a) Bóng được thả ra có vận tốc ban đầu bằng vận tốc của khinh khí cầu tại thời điểm bóng được thả. Dưới tác dụng của trọng lực, bóng chuyển động chậm dần đều với gia tốc a = - g. Khi đạt độ cao cực đại, bóng có vận tốc v = 0 và từ đó rơi tự do tới khi chạm đất.
b) Đồ thị vận tốc – thời gian
c) Ta có: v$_{o}$ = 7,5 m/s. Khi bóng đạt độ cao cực đại v = 0:
$v=v_{o}+at\Rightarrow t=\frac{7,5}{10}=0,75s$
d) Áp dụng công thức: $v^{2}-v_{o}^{2}=2gh\Rightarrow h=-\frac{v_{o}^{2}}{2g}=-\frac{7,5^{2}}{2(-10)}=2,81m$
e) Thời gian bóng rơi tự do từ độ cao cực đại tới đất: t' = 2,5 - 0,75 = 1,75 s.
Tầm cao: H = $\frac{gt'^{2}}{2}=\frac{10.1.75^{2}}{2}=15,31m$
II.8 Hình II.4 vẽ quỹ đạo của một quả cầu lông được đánh lên với vận tốc ban đầu v$_{o}$ = 10 m/s ở độ cao 2 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 9,8 m/s$^{2}$
a) Xác định độ lớn của góc $\alpha $.
b) Xác định vận tốc của quả cầu ở vị trí B.
c) Tính khoảng cách giữa vị trí rơi chạm đất của quả cầu và vị trí đứng của người đánh cầu.
a) Khi đạt độ cao cực đại thì $v_{yB}$ = 0.
$v_{yB}^{2}-v_{oy}^{2}=2gh_{1}\Rightarrow v_{o}^{2}.sin^{2}\alpha =2gh_{1}$
$\Rightarrow sin\alpha =\sqrt{\frac{2.9,8.4}{10^{2}}}=0,885\Rightarrow \alpha =62^{o}$
b) Vận tốc của cầu ở điểm B: $\vec{v_{B}}=\vec{v_{xB}}+\vec{v_{yB}}$
$\Rightarrow v_{B}=v_{o}cos\alpha +0=10.cos62^{o}\approx 4,7m/s$
c) Tầm xa: $L=L_{1}+L_{2}=v_{x}t_{1}+v_{x}t_{2}=v_{x}(t_{1}-t_{2})$
Thời gian t$_{1}$ bằng thời gian để quả cầu chuyển động từ A tới B bằng thời gian để quả cầu rơi từ độ cao B tới độ cao A. Do đó:
$t_{1}=\sqrt{\frac{2h_{1}}{g}}=\sqrt{\frac{2.4}{9,8}}=0,9s$
Thời gian t$_{2}$ bằng thời gian để quả cầu rơi từ độ cao B tới mặt đất:
$t_{2}=\sqrt{\frac{2h_{2}}{g}}=\sqrt{\frac{2.(4+2)}{9,8}}=1,1s$
Do đó: L = 4,7.(0,9 + 1,1) = 9,4 m.
II.9 Một con tàu chiến ở bên này ngọn núi trên một hòn đảo, bắn một viên đạn với vận tốc ban đầu 250 m/s theo phương nghiêng góc 75$^{o}$ so với mặt nước biển tới đích là một con tàu khác nằm ở phía bên kia ngọn núi. Biết vị trí của hai con tàu và độ cao của ngọn núi được mô tả như Hình II.5. Hỏi viên đạn có qua được đỉnh núi không và có rơi trúng con tàu kia không?
Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình dưới.
Phương trình chuyển động của viên đạn:
Theo phương Ox: $x=v_{o}tcos\alpha =250.cos75^{o}.t$
Theo phương Oy: $y=v_{o}tsin\alpha +\frac{1}{2}gt^{2}=250.sin75^{o}.t+\frac{1}{2}.10.t^{2}$
Để xác định xem viên đạn có bay qua được đỉnh núi hay không, ta thay x = 2500 m rồi so sánh y với độ cao của núi 1 800 m:
$x=2500=250.cos75^{o}.t\Rightarrow t=38,64s$
$\Rightarrow y=250.sin75^{o}.t+\frac{1}{2}.10.t^{2}=1865,6m>1800m$
Viên đạn bay qua được đỉnh núi.
Tầm bay xa của viên đạn:
$L=\frac{v_{o}^{2}sin2\alpha }{g}=\frac{250^{2}sin2.75^{o}}{10}=3125\neq (2500+600)=3100m$
Viên đạn không bắn trúng tàu.
Xem thêm ôn tập cuối kì môn 10 kèm lời giải bài tập sách 10 Kết Nối Tri Thức chi tiết. Luyện tập theo đề cương giúp các em nắm bắt kiến thức trọng tâm và hoàn thiện những kỹ năng, sẵn sàng cho kì thi sắp tới.
Mong rằng đáp án và lời giải bài tập sách 10 Kết Nối Tri Thức sẽ mở ra cánh cửa mới giúp các em tìm thấy niềm vui khi học âm nhạc. Đồng thời cũng khám phá thêm nhiều kiến thức mới hữu ích để có thể vận dụng linh hoạt vào cuộc sống. Chúc các em học tập tốt và đạt điểm số cao trong những kì thi sắp tới.