Giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Bài 19: Lực cản và lực nâng

Câu hỏi 19.1 trang 35 SBT Vật lí 10: Hãy nêu một số ví dụ cho thấy lực cản của không khí và của nước phụ thuộc vào hình dạng của vật.

Lời giải:

- Ví dụ cho thấy lực cản của không khí phụ thuộc vào hình dạng của vật.

Thả cùng lúc một tờ giấy được vo tròn, một tờ giấy để phẳng. Kết quả tờ giấy vo tròn rơi chạm đất trước so với tờ giấy để phẳng. Nguyên nhân là do tờ giấy để phẳng chịu tác dụng của lực cản không khí lớn hơn.

- Ví dụ cho thấy lực cản của nước phụ thuộc vào hình dạng của vật.

Khi đi qua chỗ nước ngập ngang bụng, nếu bơi thì sẽ thấy dễ hơn so với việc lội. Nguyên nhân khi lội, hình dạng của cơ thể tiếp xúc với nước lớn hơn nên lực cản của nước tác dụng lên cơ thể lớn hơn.

Chứng tỏ lực cản của không khí và của nước phụ thuộc vào hình dạng của vật.

Câu hỏi 19.2 trang 35 SBT Vật lí 10: Khi một người nhảy dù thì lực không khí tác dụng lên dù là lực cản hay lực nâng?

Lời giải:

Khi một người nhảy dù thì lực không khí tác dụng lên dù là lực cản.

Câu hỏi 19.3 trang 35 SBT Vật lí 10: Gọi tên các lực sau:

Lời giải:

Câu hỏi 19.4 trang 36 SBT Vật lí 10: Khi ném một quả cầu lông theo phương thẳng đứng lên cao trong không khí, hãy biểu diễn các lực tác dụng lên quả cầu lông khi nó

a) di chuyển lên trên.

b) rơi xuống dưới.

Lời giải:

Câu hỏi 19.5 trang 36 SBT Vật lí 10: Nếu em thả rơi một hòn đá lớn và một hòn đá nhỏ từ đỉnh một toà nhà cao tầng thì hòn đá nào sẽ chạm đất trước? Hãy giải thích câu trả lời của em.

Lời giải:

Hòn đá lớn và hòn đá nhỏ chạm đất gần như cùng một lúc. Vì khi đó trọng lượng của vật lớn hơn rất nhiều so với lực cản của không khí (lực cản coi không đáng kể).

Câu hỏi 19.6 trang 36 SBT Vật lí 10: Một chiếc xe ô tô có khối lượng tổng cộng người và xe là 550 kg đang chuyển động trên mặt đường nằm ngang. Biết lực đẩy gây ra bởi động cơ tác dụng lên ô tô là 300 N và tổng lực cản của môi trường lên ô tô là 200 N. Biểu diễn hai lực trên tác dụng lên ô tô và tính gia tốc của ô tô.

Lời giải:

Chọn chiều dương là chiều của lực đẩy, ta có:

F = F_đẩy - F_cản = 300 – 200 = 100N (cùng hướng với lực đẩy).

$\Rightarrow a=\frac{F}{m}=\frac{100}{550}\approx \mathrm{0,18}m/s^2$

Câu hỏi 19.7 trang 36 SBT Vật lí 10: Lực đẩy tối đa có thể tác dụng lên một chiếc xe thể thao để nó chuyển động trên mặt đường nằm ngang là 500 N. Biết lực cản của không khí tác dụng lên xe phụ thuộc vào vận tốc (v) theo công thức F = 0,2v². Hãy xác định tốc độ tối đa của xe.

Lời giải:

Áp dụng công thức: $F=\mathrm{0,2}{v}^2\Rightarrow v=\sqrt{\frac{F}{\mathrm{0,2}}}=\sqrt{\frac{500}{\mathrm{0,2}}}=50m/s$

Câu hỏi 19.8 trang 36 SBT Vật lí 10: Trên Hình 19.1 biểu diễn các vectơ lực tác dụng lên một máy bay đang bay ngang ở độ cao ổn định với tốc độ không đổi. Nếu khối lượng tổng cộng của máy bay là 77 tấn thì lực nâng có độ lớn bằng bao nhiêu?

Lấy g = 10 m/s².

Lời giải:

Lực nâng có độ lớn bằng trọng lượng của máy bay:

F_nâng = P = mg = 77000.10 =770000 N

Câu hỏi 19.9 trang 37 SBT Vật lí 10: Một chiếc thuyền máy đang được lái về phía tây dọc theo một con sông. Lực đẩy gây ra bởi động cơ là 560 N hướng về phía tây. Lực ma sát giữa thuyền và mặt nước là 180 N, lực cản của không khí lên thuyền là

60 N hướng về phía đông (Hình 19.2).

a) Biểu diễn các lực tác dụng lên thuyền theo phương ngang.

b) Xác định lực tổng hợp tác dụng lên thuyền máy theo phương ngang.

Lời giải:

a)

b) Chọn chiều dương là chiều chuyển động của con thuyền, ta có:

F_hl = 560 – 180 – 60 = 320 N