Giải bài tập vật lí 10 bài 11 năm 2024

VnDoc.com xin giới thiệu tới bạn đọc tài liệu: Giải bài tập Vật lý 10 bài 11: Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn. Tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh rèn luyện cách giải nhanh các bài tập Vật lý một cách hiệu quả nhất. Mời các bạn và thầy cô tham khảo chi tiết bài viết dưới đây nhé.

Giải bài tập Vật lý 10 bài 11: Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn

Bài 1 trang 69 SGK Vật Lý 10

Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn và viết hệ thức của lực hấp dẫn.

Lời giải:

Định luật vạn vật hấp dấn: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khổi lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng:

Giải bài tập vật lí 10 bài 11 năm 2024

Bài 2 trang 69 SGK Vật Lý 10

Nêu định nghĩa trọng tâm của vật.

Lời giải:

Trọng tâm của một vật là điểm đặt của trọng lực của vật đó.

Bài 3 trang 69 SGK Vật Lý 10Tại sao gia tốc rơi tự do và trọng lượng của vật càng lên cao thì càng giảm.

Lời giải:

Công thức gia tốc rơi tự do:

%5E2%7D)

Từ công thức trên ra thấy h tỉ lệ nghịch với g nên càng lên cao (h tăng) thì g càng giảm.

Trọng lượng của vật:

P = G = %5E2%7D)

Từ công thức trên ra thấy h tỉ lệ nghịch với P nên càng lên cao (h tăng) thì P càng giảm.

Bài 4 trang 69 SGK Vật Lý 10

Một vật khối lượng 1 kg, ở trên mặt đất có trọng lượng 10 N. Khi chuyển vật tới một điểm cách tâm Trái Đất 2R (R là bán kính Trái Đất) thì nó có trọng lượng bằng bao nhiêu?

  1. 1 N
  1. 2,5 N
  1. 5 N
  1. 10 N

Lời giải:

Chọn B.

Giải bài tập vật lí 10 bài 11 năm 2024

Bài 5 trang 70 SGK Vật Lý 10

Hai tàu thủy, mỗi chiếc có khối lượng 50 000 tấn ở cách nhau 1 km. Lấy g=10 m/s2. So sánh lực hấp dẫn giữa chúng với trọng lượng của một quả cân có khối lượng 20 g.

  1. Lớn hơn
  1. Bằng nhau
  1. Nhỏ hơn
  1. Chưa thể biết

Lời giải:

Chọn C.

Lực hấp dẫn giữa 2 chiếc tàu thủy:

Giải bài tập vật lí 10 bài 11 năm 2024

Vậy F < P

Bài 6 trang 70 SGK Vật Lý 10

Trái Đất hút Mặt Trăng với một lực bằng bao nhiêu? Cho biết khoảng cách giữa Mặt Trăng và Trái Đất là R = 38.107 m, khối lượng của Mặt Trăng m = 7,37.1022 kg, khối lượng của Trái Đất M = 6,0.1024 kg. Kích thước của Trái Đất và Mặt Trăng là rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.

Lời giải:

Áp dụng công thức:

Giải bài tập vật lí 10 bài 11 năm 2024

Bài 7 trang 70 SGK Vật Lý 10

Tính trọng lượng của một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 75 kg khi người đó ở

  1. Trên Trái Đất (lấy g = 9,80 m/s2)
  1. Trên Mặt Trăng (lấy gmt = 1,70 m/s2)
  1. Trên Kim Tinh (lấy gkt = 8,7 m/s2).

Lời giải:

  1. Trọng lượng của nhà du hành ở trên Trái Đất là:

P = mg = 75.9,8 = 735 (N)

  1. Trọng lượng của nhà du hành ở trên Mặt Trăng là:

Pmt = mgmt = 75.1,70 = 127,5 (N)

  1. Trọng lượng của nhà du hành ở trên Kim Tinh là:

Pkt = mgkt = 75.8,7 = 652,5 (N)

Trên đây VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Giải bài tập Vật lý 10 bài 11: Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn. Mời các bạn cùng tham khảo thêm một số tài liệu các môn: Toán lớp 10, Hóa học lớp 10...

Giải bài 11.1, 11.2, 11.3, 11.4 trang 29 sách bài tập vật lý 10. Một vật khối lượng 2 kg, ở trên mặt đất có trọng lượng 20 N. Khi chuyển động tới một điểm cách tâm Trái Đất 2R (R là bán kính Trái Đất) thì nó có trọng lượng bằng bao nhiêu niutơn ?

Xem lời giải

Thảo luận về phương án thí nghiệm dựa trên hoạt động sau: Thả trụ thép rơi qua cổng quang điện trên mảng đứng và trả lời câu hỏi.

Giải bài tập vật lí 10 bài 11 năm 2024

1. Xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép theo công thức nào?

2. Để xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép cần đo đại lượng nào?

3. Làm thế nào để trụ thép rơi qua cổng quang điện?

4. Cần đặt chế độ đo của đồng hồ ở vị trí nào để đo được đại lượng cần đo?

Lời giải chi tiết:

1.

Xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép theo công thức:

\(g = a = \frac{{2s}}{{{t^2}}}\left( {m/{s^2}} \right)\)

2.

Để xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép cần đo đại lượng: quãng đường rơi của trụ thép và thời gian rơi.

3.

Để trụ thép rơi qua cổng quang điện cần chú ý điều chỉnh máng thẳng đứng (quan sát dây rọi) đồng thời điều chỉnh cổng quang điện để trụ thép rơi qua cổng quang điện.

4.

Cần đặt đồng hồ đo thời gian hiện số ở chế độ \(A \leftrightarrow B\) để đo được đại lượng cần đo.

Câu hỏi tr 48

Giải bài tập vật lí 10 bài 11 năm 2024

Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm:

1. Hãy tính giá trị trung bình và sai số tuyệt đối của phép đo gia tốc rơi tự do.

2. Tại sao lại dùng trụ thép làm vật rơi trong thí nghiệm? Có thể dùng viên bi thép được không? Giải thích tại sao.

3. Vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ s và t2 trên hệ tọa độ (s – t2).

4. Nhận xét chung về dạng của đồ thị mô tả mối quan hệ s và t2 rồi rút ra kết luận về tính chất của chuyển động rơi tự do.

5. Hãy đề xuất một phương án thí nghiệm khác để đo gia tốc rơi tự do của trụ thép.

Lời giải chi tiết:

* Kết quả thí nghiệm

Quãng đường

(m)

Lần đo thời gian (s)

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

0,4

0,285

0,286

0,284

0,285

0,286

0,6

0,349

0,351

0,348

0,349

0,350

0,8

0,404

0,405

0,403

0,404

0,403

1,0

0,451

0,452

0,452

0,451

0,450

1,2

0,494

0,495

0,494

0,494

0,493

Xử lí kết quả với phép đo khi chọn quãng đường s = 0,4 m

Quãng đường (m)

Lần đo thời gian (s)

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

0,4

0,285

0,286

0,284

0,285

0,286

1. Tính giá trị trung bình và sai số tuyệt đối của phép đo gia tốc rơi tự do

- Lần 1: \({g_1} = \frac{{2{s_1}}}{{t_1^2}} = \frac{{2.0,4}}{{0,{{285}^2}}} = 9,849(m/{s^2})\)

- Lần 2: \({g_2} = \frac{{2{s_2}}}{{t_2^2}} = \frac{{2.0,4}}{{0,{{285}^2}}} = 9,849(m/{s^2})\)

- Lần 3: \({g_3} = \frac{{2{s_3}}}{{t_3^2}} = \frac{{2.0,4}}{{0,{{285}^2}}} = 9,919(m/{s^2})\)

- Lần 4: \({g_4} = \frac{{2{s_4}}}{{t_4^2}} = \frac{{2.0,4}}{{0,{{285}^2}}} = 9,849(m/{s^2})\)

- Lần 5: \({g_5} = \frac{{2{s_5}}}{{t_5^2}} = \frac{{2.0,4}}{{0,{{286}^2}}} = 9,780(m/{s^2})\)

Gia tốc trung bình là: \(\overline g = \frac{{9,849 + 9,849 + 9,919 + 9,849 + 9,780}}{5} = 9,849(m/{s^2})\)

Sai số tuyệt đối của gia tốc trong các lần đo

\(\begin{array}{l}\Delta {g_1} = \left| {\overline g - {g_1}} \right| = \left| {9,849 - 9,849} \right| = 0\\\Delta {g_2} = \left| {\overline g - {g_2}} \right| = \left| {9,849 - 9,849} \right| = 0\\\Delta {g_3} = \left| {\overline g - {g_3}} \right| = \left| {9,849 - 9,919} \right| = 0,07\\\Delta {g_4} = \left| {\overline g - {g_4}} \right| = \left| {9,849 - 9,849} \right| = 0\\\Delta {g_5} = \left| {\overline g - {g_5}} \right| = \left| {9,849 - 9,780} \right| = 0,069\end{array}\)

Sai số tuyệt đối trung bình là: \(\overline {\Delta g} = \frac{{\Delta {g_1} + \Delta {g_2} + \Delta {g_3} + \Delta {g_4} + \Delta {g_5}}}{5} = 0,028\)

Suy ra kết quả: \(g = 9,849 \pm 0,028\)

2. Trong thí nghiệm người ta dùng trụ thép làm vật rơi nhằm mục đích khi ta thả vật rơi thì xác suất phương rơi của vật chắn tia hồng ngoại ở cổng quang điện cao, giúp ta thực hiện thí nghiệm dễ dàng hơn

- Có thể dùng vật thả rơi là viên bi thép, nhưng xác suất khi thả rơi viên bi có phương rơi không chắn được tia hồng ngoại cao hơn khi dùng trụ thép, nên khi làm thí nghiệm với viên bi ta cần căn chỉnh và thả theo đúng phương của dây rọi

3. Xử lí số liệu và vẽ đồ thị

Giải bài tập vật lí 10 bài 11 năm 2024

4. Đồ thị mô tả mối quan hệ s và t2 có dạng một đường thẳng hướng lên, chứng s và t2 tỉ lệ thuận với nhau

5. Ta có thể sử dụng hai cổng quang điện để đo thời gian rơi tự do. Khi trụ thép bắt đầu đi vào cổng quang điện thứ nhất thì đồng hồ bắt đầu đo , khi trụ thép đi qua cổng quang điện thứ hai thì đồng hồ kết thúc đo.