Bài 4. Sự rơi tự do

Lý thuyết và bài tập cho Bài 4. Sự rơi tự do, chương 1, Vật lí 10

SỰ RƠI TỰ DO 

I. Sự rơi trong không khí và sự rơi tự do

1. Sự rơi của các vật trong không khí:

- Trong không khí không phải bao giờ vật nặng cũng rơi nhanh hơn vật nhẹ.

- Lực cản của không khí là nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác nhau.

2. Sự rơi của các vật trong chân không (Sự rơi tự do):

- 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 Tập / Bài Soạn: 

Câu C1 trang 24 SGK Vật lý 10

Đề bài

Làm 4 thí nghiệm sau:

* Thí nghiệm 1: Thả một tờ giấy và một hòn sỏi.

* Thí nghiệm 2: Thả viên giấy vo tròn, nén chặt và hòn sỏi.

* Thí nghiệm 3: Thả hai tờ giấy cùng kích thước, nhưng một tờ giấy để phẳng còn tờ kia thì vo tròn và nén chặt lại.

* Thí nghiệm 4: Thả một vật nhỏ (chẳng hạn, hòn bi ở trong líp của xe đạp) và một tấm bìa phẳng đặt nằm ngang.

- Trong thí nghiệm nào vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ?

- Trong thí nghiệm nào vật nhẹ rơi nhanh hơn vật nặng?

Câu C2 trang 25 SGK Vật lý 10

Đề bài

Sự rơi của những vật nào trong 4 thí nghiệm mà ta làm ở trên có thế coi là sự rơi tự do?

Lời giải chi tiết

Sự rơi của hòn sỏi, hòn bi xe đạp, viên giấy vo tròn có thể coi là sự rơi tự do. Vì những vật này chịu sức cản của không khí không đáng kể so với trọng lực.

Câu C3 trang 25 SGK Vật lý 10

Đề bài

Phương của chuyển động rơi tự do là phương thẳng đứng. Làm thí nghiệm nào để xác định điều khẳng định này?

Lời giải chi tiết

Một quả cầu nhỏ, nặng (thường bằng chì) được treo bằng sợi dây mảnh. Khi quả cầu nằm cân bằng, phương sợi dây là thẳng đứng chuẩn nhất. Thả vật rơi tự do dọc theo và sát sợi dây, ta sẽ thấy phương rơi là phương sợi dây dọi.

Bài 1 trang 27 SGK Vật lí 10

 

Đề bài

 Yếu tố nào ảnh hưởng tới sự rơi nhanh, chậm của các vật khác nhau trong không khí?

Lời giải chi tiết

- 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

Đề bài

Nếu loại bỏ được ảnh hưởng của không khí thì các vật sẽ rơi như thế nào?

Lời giải chi tiết

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

Đề bài

Sự rơi tự do là gì?

Lời giải chi tiết

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

Đề bài

Nêu các đặc điểm của sự rơi tự do.

Lời giải chi tiết

Các đặc điểm của sự rơi tự do:

- 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

Đề bài

Trong trường hợp nào các vật rơi tự do với cùng một gia tốc g?

Lời giải chi tiết

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

Đề bài

Viết các công thức tính vận tốc và quãng đường đi được của vật rơi tự do.

Lời giải chi tiết

- 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: \(s =\dfrac{1}{2}gt^2\)

Trong đó: \(s\) là quãng đường đi được, còn \(t\) là thời gian rơi.

Bài 7 trang 27 SGK Vật lí 10

Đề bài

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.

Lời giải chi tiết

Đáp án D

- Vì khi vật rơi tự do chịu tác động của trọng lực và lực cản của không khí. Bề mặt tiếp xúc càng nhỏ thì lực cản không khí càng nhỏ. Vậy nên, mẩu phấn sẽ được coi là rơi tự do.

Bài 8 trang 27 SGK Vật lí 10

Đề bài

 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.

Lời giải chi tiết

Đáp án D 

Bài 9 trang 27 SGK Vật lí 10

Đề bài

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. \(\sqrt2 s\)

D. Một đáp số khác

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng công thức tính quãng đường trong chuyển động rơi tự do  \( s =\dfrac{gt^{2}}{2}\)

Lời giải chi tiết

Đáp án B

Áp dụng công thức đường đi của sự rơi tự do

 \( s =\dfrac{gt^{2}}{2}\)

Bài 10 trang 27 SGK Vật lí 10

Đề bài

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

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng phương trình đường đi trong chuyển động rơi tự do \(s = \frac{gt^{2}}{2}\)

Lời giải chi tiết

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 \(s= \dfrac{gt^{2}}{2}\)

Khi vật chạm đất \(s = h=20\,m\)

Ta suy ra thời gian vật chạm đất:

Bài 11 trang 27 SGK Vật lí 10

Đề bài

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

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng công thức tính thời gian trong chuyển động rơi tự do  \({t} = \sqrt {\displaystyle{{2h} \over g}}\)

Lời giải chi tiết

Gọi t1 là thời gian rơi tự do của hòn đá từ miệng hang xuống đáy:

Bài 12 trang 27 SGK Vật lí 10

Đề bài

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

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng công thức tính quãng đường trong chuyển động rơi tự do \( s = \dfrac{gt^{2}}{2}\) 

Lời giải chi tiết

- Gọi t là thời gian từ lúc rơi cho tới khi chạm đất.

Ta có:  \(h = s = \dfrac{gt^{2}}{2}\) (quãng đường vật rơi) (1)


Giải các môn học khác

Bình luận

CHƯƠNG I. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM - VẬT LÍ 10

CHƯƠNG II. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

CHƯƠNG III. CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN

ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI

CHƯƠNG IV. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

CHƯƠNG V. CHẤT KHÍ

CHƯƠNG VI. CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

CHƯƠNG VII. CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ

ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ 2 (ĐỀ THI HỌC KÌ 2) - VẬT LÍ 10

  • Đề thi học kì 2 của các trường có lời giải – Mới nhất