Vật lí 10

10 bài tập sự rơi tự do kèm đáp án chi tiết hay nhất

Sự rơi tự do là một trong những kiến thức quan trọng trong chương trình Vật lý THPT nói chung và Vật lý 10 nói riêng. Muốn đạt được kết quả cao trong các kỳ thi thì không thể bỏ qua kiến thức này. Hôm nay HocThatGioi sẽ gửi đến các bạn bài viết 10 bài tập sự rơi tự do kèm đáp án chi tiết hay nhất để bạn đọc có thể nắm vững nội dung này nhé. Khám phá ngay thôi!

10 bài tập sự rơi tự do kèm đáp án chi tiết hay nhất
10 bài tập sự rơi tự do kèm đáp án chi tiết hay nhất
Câu 1: Một vật rơi tự do từ độ cao 20 m xuống đất, gia tốc g = 10 m/s^2
a) Tính thời gian để vật rơi đến đất
b) Tính vận tốc của vật lúc vừa chạm đất
    Hướng dẫn giải:
    a) Thời gian vật rơi đến đất là: t= \sqrt{\frac {2s}{g} }= \sqrt{\frac {40}{10}} =2s
    b) Vận tốc của vật lúc vừa chạm đất là: v=gt=10.2=20(m/s)
    Câu 2: Một vật rơi tự do tại một địa điểm có gia tốc g = 10 m/s^2. Tính:
    a) Quãng đường vật rơi được trong 5 giây đầu tiên
    b) Quãng đường vật rơi trong giây thứ 5.
    c) Trong 2 giây cuối cùng trước khi chạm đất vật rơi tự do được quãng đường 144m. Tính thời gian rơi và độ cao của vật lúc thả.
      Hướng dân giải:
      a) Quãng đường vật rơi trong 5s đầu tiên là: s_5=\frac {1}{2}gt_5^2=\frac {1}{2}10.5^2=125m
      b) Quãng đường vật rơi trong 4s đầu là: s_4=\frac {1}{2}gt_4^2=\frac {1}{2}10.4^2=80m
      Quãng đường vật rơi trong giây thứ 5 là: \Delta s=s_1-s_2=125-80=45m
      c) Quãng đường vật rơi trong t giây: s_1=\frac {1}{2}gt^2
      Quãng đường vật rơi trong (t – 2) giây là: s_2=\frac {1}{2}g(t-2)^2
      Quãng đường vật rơi trong 2 giây cuối là:
      \Delta s=s_1-s_2144=\frac {1}{2}gt^2-\frac {1}{2}g(t-2)^2
      \Longleftrightarrow 144=2gt+4=2.10t+4 \Longleftrightarrow t=7s
      Suy ra độ cao lúc thả vật là: h=\frac {1}{2}gt^2=\frac {1}{2}10.7^2=245m
      Câu 3: Một vật rơi tự do từ độ cao 50 m, g = 10 m/s2. Tính:
      a) Thời gian vật rơi 1 m đầu tiên.
      b) Thời gian vật rơi được 1 m cuối cùng.
        Hướng dẫn giải:
        a) Thời gian vật rơi 1 m đầu tiên: S_1=\frac {1}{2}gt_1^2 \Longrightarrow t_1=0,45s
        b) Thời gian vật rơi đến mặt đất: S=\frac {1}{2}gt_1^2 \Longrightarrow t=3,16s
        Thời gian vật rơi 49 m đầu tiên: S_2=\frac {1}{2}gt_1^2 \Longrightarrow t_2=3,13s
        Thời gian vật rơi 1 m cuối cùng: t’ = t – t_2 = 0,03s
        Câu 4: Một vật rơi tự do từ độ cao h. Biết rằng trong 2s cuối cùng vật rơi được quãng đường bằng quãng đường đi trong 5s đầu tiên, g = 10 m/s^2
        a. Tìm độ cao lúc thả vật và thời gian vật rơi.
        b. Tìm vận tốc cuả vật lúc vừa chạm đất.
          a) Chọn chiều dương hướng xuống, gốc toạ độ tại vị trí vật bắt đầu rơi, gốc thời gian lúc vật rơi. Gọi t là thời gian vật rơi.
          Quãng đường vật rơi trong t giây: S=\frac {1}{2}gt^2
          Quãng đường vật rơi trong ( t – 2) giây: S_1=\frac {1}{2}g(t-2)^2
          Quãng đường vật rơi trong 5s: S_5=\frac {1}{2}gt_5^2
          Quãng đường vật rơi trong 2 giây cuối: S_2=S-S_1=S_5
          \Longleftrightarrow \frac {1}{2}gt^2-\frac {1}{2}g(t-2)^\frac {1}{2}gt_5^2
          \Longrightarrow t=7,25s
          Độ cao lúc thả vật: S=\frac {1}{2}gt^2 =252,81m
          b) Vận tốc lúc vừa chạm đất: v = g.t = 72,5 m/s
          Câu 5: Một vật rơi tự do không vận tốc đầu tại nơi có gia tốc trọng trường g. Trong giây thứ 3, quãng đường rơi được là 24,5 m và tốc độ của vật khi vừa chạm đất là 39,2 m/s. Tính g và độ cao nơi thả vật.
            Hướng dẫn giải:
            Quãng đường vật rơi trong 3 giây: S_1=\frac {1}{2}gt_1^2 =4,5.g
            Quãng đường vật rơi trong 2s đầu: S_2=\frac {1}{2}gt_2^2 =2.g
            Quãng đường vật rơi trong giây thứ 3: \Delta S = S_1 – S_2
            \Longrightarrow 24,5 = 4,5g – 2.g
            \Longrightarrow g = 9,8 m/s^2
            Ta có: t = v/g = 4s
            Suy ra độ cao lúc thả vật: S=\frac {1}{2}gt^2=78,4m

            => Xem thêm Lý thuyết và bài tập sự rơi tự do – Bài 4 Vật lý 10

            Câu 6: Thả rơi tự do một vật khối lượng 2kg từ độ cao 180m xuống mặt đất, Lấy g = 10m/s^2
            a) Tính quãng đường vật rơi được trong giây cuối cùng.
            b) Tính vận tốc của vật trước khi vật chạm đất 2 giây.
              Hướng dẫn giải:
              Phân tích bài toán
              h=180m, g= 10m/s^2; v_0 =0
              gọi t là thời gian từ lúc thả rơi đến lúc vật chạm đất
              a) h = 0,5gt^2 => t=6s
              S_6 = 0,5.g.6^20,5.g.5^2 =55m
              b) v=g(6-2)=40m/s
              Câu 7: Quãng đường rơi được trong giây cuối cùng của vật rơi tự do là 63,7m. Tính độ cao thả vật, thời gian và vận tốc của vật khi chạm đất, lấy g=9,8m/s^2
                Hướng dẫn giải:
                v_0=0; s_t t=63,7m; g=9,8m/s^2
                Gọi t là thời gian vật rơi đến khi chạm đất
                => quãng đường vật rơi được trong giây cuối=quãng đường vật rơi chạm đất “trừ đi” quãng đường vật rơi trước đó 1 giây (t-1)
                s_t=0,5gt^2 – 0,5g(t-1)^2=63,7 => t=7s
                h=0,5gt^2=240,1m
                v=gt=68,6m
                Câu 8: Thả một vật rơi tự do ở độ cao 80m so với mặt đất. Lấy g=10m/s^2, một giây sau cũng tại nơi đó một vật khác được ném thẳng đứng hướng xuống với vận tốc v_0. Hai vật chạm đất cùng lúc xác định v_0
                  Hướng dẫn giải:
                  Gọi t là thời gian vật 1 thả rơi tự do chạm đất
                  \Longrightarrow t = \sqrt{\frac {2h}{g}}=4(s)
                  thời gian vật 2 chạm đất là t_2=t-1=3s
                  \Longrightarrow h=v_0t_2 + 0,5gt_2^2
                  \Longrightarrow v_0= 35/3 (m/s)
                  Câu 9: Thả rơi tự do một vật từ độ cao 180m so với mặt đất, đồng thời ném một vật từ mặt đất lên với vận tốc 80m/s, lấy g=10m/s^2
                  a) Tìm độ cao so với mặt đất và thời gian hai vật gặp nhau.
                  b) Sau bao lâu độ lớn vận tốc của hai vật bằng nhau
                    Hướng dẫn giải:
                    gốc tọa độ, thời gian tại vị trí thả, chiều dương hướng xuống
                    vật rơi: y_1 = \frac {1}{2} gt^2
                    vật ném: y_2 = 180 – 80t +\frac {1}{2}gt^2
                    a) gặp nhau => y_1 = y_2 => t = 2,25s
                    => độ cao gặp nhau: h = 180 – \frac {1}{2}g × 2,25^2 = 154,6875m
                    b/ v_1 = gt = v_2 = 80 – gt => t = 4s
                    Câu 10: Để xác định chiều sâu của một cái hang người ta thả hòn đá từ miệng hang sau đó tính thời gian nghe thấy tiếng hòn đá chạm đáy vọng lại. Coi chuyển động của hòn đá là chuyển động rơi tự do, thời gian từ lúc thả rơi đến khi nghe thấy tiếng hòn đá chạm vào đáy hang là 4s, lấy g=9,8m/s^2, tốc độ truyền âm trong không khí là 330m/s. Tính chiều sâu của hang
                      Hướng dẫn giải:
                      v_0 = 0; thời gian vật rơi chạm đáy: t_1 = \sqrt{\frac {2h}{g}}
                      thời gian âm thanh truyền từ đáy về miệng hang: t_2 = \frac {h}{330} (chuyển động của âm thanh là chuyển động thẳng đều với vận tốc v=s/t)
                      t_1 + t_2= 4s => \sqrt{\frac {2h}{g}} + \frac {h}{330} = 4 => h=70m

                      Như vậy, bài viết về 10 bài tập sự rơi tự do kèm đáp án chi tiết hay nhất của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết, hy vọng sẽ giúp các bạn tiếp thu được kiến thức bổ ích. Đừng quên Like và Share để HocThatGioi ngày càng phát triển nhé. Cuối cùng, cảm ơn tất cả các bạn đã theo dõi hết bài viết và chúc các bạn học tốt.

                      Bài viết khác liên quan đến Động học chất điểm
                      Back to top button
                      Close