Đọc đoạn văn sau và trả lời các câu hỏi bên dưới: Sự rơi tự do được

Đọc đoạn văn sau và trả lời các câu hỏi bên dưới:

Sự rơi tự do được định nghĩa là sự rơi của các vật dưới tác dụng của trọng lực. Nếu vật rơi trong không khí mà độ lớn của lực cản không khí không đáng kể so với trọng lượng của vật thì cũng gọi là rơi tự do.

Chuyển động rơi tự do là một chuyển động nhanh dần đều, theo phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống. Ở cùng một nơi trên Trái Đất, các vật rơi tự do với cùng một gia tốc \(a = g = 9,8\,\,m/{s^2}\) (g gọi là gia tốc trọng trường).

Để giải các bài toán về rơi tự do, thường chọn trục tọa độ Oy như hình, gốc tọa độ O tại vị trí bắt đầu rơi (ứng với vật ở độ cao h so với mặt đất), chiều dương Oy hướng từ trên xuống và gốc thời gian (t = 0) là lúc vật bắt đầu rởi. Khi đó, bài toán về rơi tự do như bài toán về chuyển động thẳng biến đổi đều với vận tốc ban đầu \({v_0} = 0\) và gia tốc a = g. Khi đó:

Tốc độ của vật sau khoảng thời gian t xác định bởi: v = gt. (1)

Quãng đường vật đi được sau khoảng thời gian t xác định bởi: \(s = \dfrac{1}{2}g{t^2}\). (2)

Ở đây, có mối liên hệ giữa tốc độ, gia tốc và quãng đường như sau: \({v^2} = 2gs\). (3)

Trả lời cho các câu 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Nhận biết

Các mệnh đề nào sau đây không đúng?

Chuyển động rơi tự do có đặc điểm là chuyển động theo phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống.

Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng, nhanh dần đều.

Thời điểm ban đầu, vật rơi tự do có vận tốc theo phương ngang khác 0.

Vật rơi trong không khí mà độ lớn của lực cản không khí đáng kể so với trọng lượng của vật thì cũng gọi là rơi tự do.

Đáp án đúng là: C

Xem lời giải

Câu hỏi:744472

Phương pháp giải

Sử dụng thông tin từ văn bản

Giải chi tiết

Thời điểm ban đầu, vật rơi tự do có vận tốc bằng 0 → C sai

Chọn C.

Đáp án cần chọn là: C

Câu hỏi số 2:

Thông hiểu

Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

	Đúng	Sai
a) Chuyển động của người nhảy dù là rơi tự do.
b) Vật rơi tự do là vật rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực.
c) Một vật rơi tự do không vận tốc ban đầu từ độ cao 5 m xuống. Tốc độ của nó sau 0,5 giây là 4,9 m/s.
d) Các mảnh giấy vụn li ti rơi xuống sau khi được bắn ra từ ống pháo giấy là rơi tự do.

Đáp án đúng là: S; Đ; Đ; S

Xem lời giải

Câu hỏi:744473

Phương pháp giải

Sử dụng lý thuyết sự rơi tự do

Giải chi tiết

a) Chuyển động của người nhảy dù có lực cản lớn → không phải là rơi tự do → a sai

b) Vật rơi tự do là vật rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực → b đúng

c) Tốc độ của vật sau 0,5 s là:

\(v = gt = 9,8.5 = 4,9\,\,\left( {m/s} \right)\)

→ c đúng

d) Các mảnh giấy vụn li ti rơi xuống sau khi được bắn ra từ ống pháo giấy có lực cản lớn, có thành phần vận tốc theo phương ngang → chuyển động không phải là rơi tự do → d sai

Đáp án cần chọn là: S; Đ; Đ; S

Câu hỏi số 3:

Vận dụng

Một quả bóng tennis bị rơi xuống từ mép sân thượng của một tòa nhà cao tầng, tới đất sau khoảng thời gian 5 s. Độ cao của toà nhà khi đó là:

12,25 m.

122,5 m.

245,0 m.

không xác định được.

Đáp án đúng là: B

Xem lời giải

Câu hỏi:744474

Phương pháp giải

Độ cao thả rơi vật: \(h = \dfrac{1}{2}g{t^2}\)

Giải chi tiết

Độ cao của tòa nhà là:

\(h = \dfrac{1}{2}g{t^2} = \dfrac{1}{2}.9,{8.5^2} = 122,5\,\,\left( m \right)\)

Chọn B.

Đáp án cần chọn là: B

Câu hỏi số 4:

Vận dụng

19,6 4 4,9 5 2

Kéo thả kết quả thích hợp vào chỗ trống:

Một vật được thả rơi tự do từ độ cao 80 m. Tốc độ rơi của vật sau 2 giây là: (m/s). Thời gian rơi của vật cho đến khi chạm đất là (s).

Đáp án đúng là: 19,6; 4

Xem lời giải

Câu hỏi:744495

Phương pháp giải

Tốc độ của vật sau khoảng thời gian t xác định bởi: v = gt. (1)

Quãng đường vật đi được sau khoảng thời gian t xác định bởi: \(s = \dfrac{1}{2}g{t^2}\). (2)

Giải chi tiết

Tốc độ rơi của vật sau 2 s là:

v = gt = 9,8.2 = 19,6 (m/s)

Thời gian vật rơi cho đến khi chạm đất là:

\(t = \sqrt {\dfrac{{2h}}{g}} = \sqrt {\dfrac{{2.80}}{{9,8}}} \approx 4\,\,\left( s \right)\)

Đáp án cần chọn là: 19,6; 4

Câu hỏi số 5:

Vận dụng

Điền kết quả thích hợp vào chỗ trống:

Thả một hòn đá rơi (coi là rơi tự do) từ miệng một cái hang sâu xuống đến đáy. Sau 4 s kể từ lúc bắt đầu thả thì nghe tiếng hòn đá chạm vào đáy. Biết tốc độ truyền âm trong không khí là 330 m/s. Chiều sâu của hang là _____ (m). (Làm tròn kết quả đến một chữ số sau dấu phẩy).

Đáp án:

Đáp án đúng là: 70,3

Xem lời giải

Câu hỏi:744496

Phương pháp giải

Thời gian vật rơi tự do: \(h = \dfrac{1}{2}g{t^2}\)

Công thức tính thời gian vật chuyển động thẳng đều: \(t = \dfrac{s}{v}\)

Giải chi tiết

Gọi h là độ sâu đáy giếng.

Gọi \({t_1}\) là thời gian đá rơi tự do độ cao h; \({t_2}\) là thời gian âm chuyển động thẳng đều quãng đường h.

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}h = \dfrac{1}{2}gt_1^2 = 4,9t_1^2\\h = {v_a}{t_2} = 330.{t_2}\end{array} \right. \Rightarrow 4,9t_1^2 = 330.{t_2}\,\,\,\,\left( 1 \right)\)

Lại có sau 4 s thì người đó nghe thấy tiếng hòn đá đập vào đáy giếng → 4 s là tổng thời gian đá rơi tự do và âm chuyển động thẳng đều \( \Rightarrow {t_1} + {t_2} = 4s\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\)

Từ (1) và (2) \( \Rightarrow {t_1} = 3,787s \Rightarrow h = 4,9t_1^2 = 4,9.3,{787^2} \approx 70,3m\)

Đáp số: 70,3

Đáp án cần điền là: 70,3

Câu hỏi số 6:

Vận dụng

Trong 1s cuối cùng trước khi chạm đất, một vật rơi tự do đi được quãng đường gấp 2 lần quãng đường vật rơi trước đó tính từ lúc thả. Tốc độ của vật ngay khi sắp chạm đất là:

34,6 m/s.

23,2 m/s.

26,9 m/s.

38,2 m/s.

Đáp án đúng là: B

Xem lời giải

Câu hỏi:744497

Phương pháp giải

Tốc độ của vật trước khi chạm đất: \(v = \sqrt {2gh} \)

Quãng đường vật rơi tự do trong t giây đầu: \(s = \dfrac{1}{2}g{t^2}\)

Giải chi tiết

Gọi t là thời gian vật rơi tự do.

Quãng đường vật rơi trong 1s cuối cùng trước khi chạm đất:

\({s_{1c}} = {s_t} - {s_{t - 1}} = \dfrac{1}{2}g{t^2} - \dfrac{1}{2}.g{\left( {t - 1} \right)^2} = 4,9{t^2} – 4,9{\left( {t - 1} \right)^2}\)

Quãng đường vật rơi trong \(\left( {t - 1} \right)\) giây đầu là:

\({s_{t - 1}} = \dfrac{1}{2}.g{\left( {t - 1} \right)^2} = 4,9{\left( {t - 1} \right)^2}\)

Theo bài ra ta có:

\(\begin{array}{l}{s_{1c}} = 2{s_{t - 1}} \Leftrightarrow 4,9{t^2} – 4,9{\left( {t - 1} \right)^2} = 2.4,9{\left( {t - 1} \right)^2}\\ \Leftrightarrow 4,9{t^2} = 14,7{\left( {t - 1} \right)^2} \Leftrightarrow 9,8{t^2} – 29,4t + 14,7 = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 2,366s\,\,\,\left( {t/m} \right)\\t = 0,634s\,\,\left( {loai} \right)\end{array} \right.\end{array}\)

Tốc độ của vật trước khi chạm đất là:

\(v = gt = 9,8.2,366 \approx 23,2\,\,\left( {m/s} \right)\)

Chọn B.

Đáp án cần chọn là: B

Câu hỏi số 7:

Vận dụng

Từ một đỉnh tháp người ta thả rơi tự do vật thứ nhất. Hai giây sau, ở tầng tháp thấp hơn 39,2 m, người ta thả rơi tự do vật thứ hai. Sau bao lâu hai vật sẽ chạm nhau tính từ lúc vật thứ nhất được thả rơi?

1,5 s.

2 s.

3 s.

2,5 s.

Đáp án đúng là: C

Xem lời giải

Câu hỏi:744498

Phương pháp giải

Phương trình tọa độ - thời gian: \(y = {y_0} + \dfrac{1}{2}g.{\left( {t - {t_0}} \right)^2}\)

Hai vật gặp nhau: \({y_1} = {y_2}\)

Giải chi tiết

Chọn trục toạ độ thẳng đứng, gốc toạ độ tại đỉnh tháp, chiều dương hướng xuống.

Chọn gốc thời gian là lúc vật thứ nhất được thả rơi.

Phương trình chuyển động của vật (1):

\({y_1} = {y_{01}} + {v_{01}}\left( {t - {t_{01}}} \right) + \dfrac{1}{2}{a_1}{\left( {t - {t_{01}}} \right)^2}\)

Có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{y_{01}} = 0}\\{{v_{01}} = 0}\\{{t_{01}} = 0}\\{{a_1} = g = 9,8m/{s^2}}\end{array}} \right. \Rightarrow {y_1} = 4,9{t^2} \left( m \right)\)

Phương trình chuyển động của vật (2):

\({y_2} = {y_{02}} + {v_{02}}\left( {t - {t_{02}}} \right) + \dfrac{1}{2}{a_2}{\left( {t - {t_{02}}} \right)^2}\)

Có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{y_{02}} = 40m}\\{{v_{02}} = 0}\\{{t_{02}} = 2s}\\{{a_2} = g = 9,8m/{s^2}}\end{array}} \right. \Rightarrow {y_2} = 39,2 + 4,9{\left( {t - 2} \right)^2}\left( m \right)\)

Hai vật chạm nhau (gặp nhau):

\({y_1} = {y_2} \Leftrightarrow 4,9{t^2} = 39,2 + 4,9{\left( {t - 2} \right)^2} \Rightarrow t = 3s\)

Sau 3s hai vật sẽ chạm nhau tính từ lúc vật thứ nhất được thả rơi

Chọn C.

Đáp án cần chọn là: C

Quảng cáo

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, (Xem ngay) Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, làm quen kiến thức, định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 10