Hướng dẫn giải Câu hỏi trang 64 Hoạt động Bài 15. Định luật 2 Newton SGK Vật Lí 10 Kết nối tri thức. Tham khảo: Dựa vào bảng số liệu để vẽ đồ thị.
Câu hỏi/Đề bài:
|
Thí nghiệm được thiết lập như Hình 15.2
Kết quả thí nghiệm ghi trong bảng 15.1
Thảo luận: a) Dựa vào số liệu trong Bảng 15.1, hãy vẽ đồ thị sự phụ thuộc của gia tốc a: – Vào F (ứng với m + M = 0,5 kg), (Hình 15.3a). Đồ thị có phải là đường thẳng không? Tại sao? – Vào \(\frac{1}{{m + M}}\) (ứng với F = 1 N), (Hình 15.3b). Đồ thị có phải là đường thẳng không? Tại sao?
b) Nêu kết luận về sự phụ thuộc của gia tốc vào độ lớn của lực tác dụng và khối lượng của vật. |
Hướng dẫn:
Dựa vào bảng số liệu để vẽ đồ thị
Lời giải:
a)
– a phụ thuộc vào F (m + M = 0, 5kg)
Ta có:
+ Khi F = 1 N, a = 1,99 m/s2 thì \(\frac{F}{a} = \frac{1}{{1,99}} \approx 0,5\)
+ Khi F = 2 N, a = 4,03 m/s2 thì \(\frac{F}{a} = \frac{2}{{4,03}} \approx 0,5\)
+ Khi F = 3 N, a = 5,67 m/s2 thì \(\frac{F}{a} = \frac{3}{{5,67}} \approx 0,5\)
=> Tỉ số \(\frac{F}{a}\) không đổi nên đồ thị sự phụ thuộc của gia tốc a vào F là một đường thẳng
– a phụ thuộc vào \(\frac{1}{{m + M}}\) (ứng với F = 1 N)
Ta có:
+ Khi a = 3,31 m/s2 , \(\frac{1}{{M + m}} = \frac{{10}}{3}\) thì a. (M + m) = 1
+ Khi a = 2,44 m/s2 , \(\frac{1}{{M + m}} = 2,5\) thì a. (M + m) = 1
+ Khi a = 1,99 m/s2 , \(\frac{1}{{M + m}} = 2\) thì a. (M + m) = 1
=> Tỉ số \(\frac{a}{{\frac{1}{{M + m}}}} = a.(M + m)\) không đổi nên đồ thị sự phụ thuộc của gia tốc a vào \(\frac{1}{{M + m}}\) là một đường thẳng.
b) Ta có:
+ Khi (m + M) không đổi, F tăng thì a cũng tăng => Gia tốc a tỉ lệ thuận với lực F
+ Khi F không đổi, a giảm thì (m+M) tăng => Gia tốc a tỉ lệ nghịch với khối lượng
=> Kết luận: Gia tốc tỉ lệ thuận với lực tác dụng và tỉ lệ nghịch với khối lượng.