Bài 10.14, 10.15, 10.16, 10.17, 10.18 trang 27 SBT Vật lí 10

10.14.

Một ô tô đang chạy với tốc độ 60 km/h thì người lái xe hãm phanh, xe đi tiếp được quãng đường 50 m thì dừng lại. Hỏi nếu ô tô chạy với tốc độ 120 km/h thì quãng đường đi được từ lúc hãm phanh đến khi dừng lại là bao nhiêu ? Giả sử lực hãm trong hai trường hợp bằng nhau.

A. 100 m.           B. 70,7 m.

C. 141 m.          D. 200 m.

Phương pháp giải:

\({v^2} - v_0^2 = 2aS\)

Lời giải chi tiết:

Đổi đơn vị: \(60 km/h = \dfrac{{50}}{3}(m/s)\) ;  \(120 km/h =\dfrac{{100}}{3}(m/s)\)

Tính gia tốc của xe:

\({v^2} - v_0^2 = 2aS \\\to a = \dfrac{{{v^2} - v_0^2}}{{2S}} \\= \dfrac{{0 - {{(\dfrac{{50}}{3})}^2}}}{{2.50}} = \dfrac{{ - 25}}{9}(m/{s^2})\)

Nếu ô tô chạy với tốc độ 120 km/h thì quãng đường đi được từ lúc hãm phanh đến khi dừng lại là: \({v^2} - v_0^2 = 2aS \\\to S = \dfrac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}} \\= \dfrac{{0 - {{(\dfrac{{100}}{3})}^2}}}{{2.\dfrac{{ - 25}}{9}}} = 200(m)\)

Chọn đáp án D

10.15.

Một ô tô có khối lượng 1500 kg khi khởi hành được tăng tốc bởi một lực 2000 N trong 15 giây đầu tiên. Hỏi tốc độ của xe đạt được ở cuối khoảng thời gian đó ?

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức:

\(a = \displaystyle{F \over m}\)

\(v = at\)

Lời giải chi tiết:

Gia tốc mà ô tô thu được là:  \(a = \displaystyle{F \over m} = {{2000} \over {1500}} = {{20} \over {15}}(m/{s^2})\)

Vận tốc của ô tô ở cuối đoạn đường là: \(v = at = \displaystyle{{20} \over {15}}.15 = 20(m/s)\)

10.16.

Phải tác dụng một lực 50 N vào một xe chở hàng có khối lượng 400 kg trong thời gian bao nhiêu để tăng tốc độ của nó từ 10 m/s lên đến 12 m/s ?

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức:

\(a = \displaystyle{F \over m}\)

\(a = \dfrac{{\Delta v}}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết:

Gia tốc mà xe thu được là:\(a = \displaystyle{F \over m} = {{50} \over {400}}(m/{s^2})(1)\)

Mặt khác ta lại có:  \(a = \displaystyle{{\Delta v} \over {\Delta t}} = \displaystyle{2 \over {\Delta t}}(2)\)

Từ (1) và (2) ta được Δt = 16 s. 

10.17.

Một ô tô có khối lượng 1600 kg đang chuyển động thì bị hãm phanh với lực hãm bằng 600 N. Hỏi độ lớn và hướng của vectơ gia tốc mà lực này gây ra cho xe ?

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức: \(a = \displaystyle{F \over m}\)

Lời giải chi tiết:

* Tính độ lớn gia tốc

Áp dụng công thức  \(a = \displaystyle{F \over m} = {{600} \over {1600}} = 0,375(m/{s^2})\)

* Véc tơ gia tốc cùng hướng với lực hãm phanh, nghĩa là ngược hướng với hướng chuyển động ban đầu

10.18.

Một vật có khối lượng 4 kg trượt xuống một mặt phẳng nghiêng nhẵn với gia tốc 2 m/s².

a) Lực gây ra gia tốc này bằng bao nhiêu ?

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

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức: F = m.a; P = m.g

Lời giải chi tiết:

a. Tính độ lớn lực gây ra gia tốc cho vật

Áp dụng công thức \(F = m.a = 4.2 = 8 (N)\)

b. Độ lớn trọng lượng của vật \(P = mg = 4.10 = 40 (N)\)

Suy ra \(\displaystyle{F \over P} = {8 \over {40}} = {1 \over 5}\) , lực gây ra gia tốc nhỏ hơn trọng lượng của vật 5 lần