Bài tập 1: Hãy tìm phơng án và làm thí nghiệm để thiết lập sự phụ thuộc của lực ma sát vào trọng lợng của vật.
Hớng dẫn:
1. Lực ma sát phụ thuộc vào những yếu tố nào?
2. Một vật chuyển động trên mặt bàn nằm ngang thì độ lớn của trọng lực và áp lực của vật có bằng nhau không?
3. Làm thế nào để thay đổi trọng lợng của vật?
Bài tập 2. Hãy nêu phơng án thí nghiệm và làm thí nghiệm để xác định độ cứng của một lò xo. Thiết bị sau: lò xo, quả cân 100g, thớc, giá đỡ.
Hớng dẫn:
1. Viết biểu thức định luật Huck?
2. Muốn tính K ta cần đo lợng nào? Bằng cách nào? 3. Trình bày phơng án thí nghiệm?
4. Làm thí nghiệm đo đạc.
Bài tập 3: Có một cái giếng sâu có nớc. Trong tay em chỉ có 1 chiếc đồng hồ bấm giây và một vài hòn sỏi. Làm cách nào để xác định đợc chiều sâu của giếng. Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 330 m/s.
Hớng dẫn:
1. Sử dụng hòn đà và đồng hồ để làm gì?
2. Thời gian đo đợc trên đồng hồ chỉ những khoảng thời gian nào? 3. Viết biểu thức tính đờng đi của hòn đá và âm thanh?
4. Hãy tính thời gian truyền âm thanh? 5. Viết biểu thức tính độ sâu của hang?
Bài tập 4. Hãy làm thí nghiệm để chứng minh rằng: Gia tốc của một vật tỷ lệ thuận với lực tác dụng và tỷ lệ nghịch với khối lợng của vật.
Hớng dẫn:
1. Biểu thức nào nói lên mối quan hệ giữa gia tốc, lực tác dụng và khối lợng?
2. Làm các nào để xác định đợc gia tốc tỷ lệ với lực tác dụng? Gia tốc tỷ lệ nghịch với khối lợng?
3. Hãy trình bày phơng án làm thí nghiệm?
Bài tập 5. Hãy nêu phơng án thí nghiệm xác định hệ số ma sát trợt giữa hộp phấn và mặt bàn nếu trong tay em chỉ có 1 lực kế.
Hớng dẫn:
1. Một vật chuyển động thẳng đều khi nào?
2. Kéo một vật trên mặt phẳng ngang thì có những lực nào tác dụng lên vật?
3. Trọng lực và phản lực là hai lực nh thế nào?
4. Khi vật chuyển động thẳng đều so sánh số chỉ của lực kế và lực ma sát trợt?
5. Viết công thức tính lực ma sát trợt?
6. Ta cần làm thí nghiệm để đo đại lợng nào?
Bài tập 6. Dùng sợi dây kéo một quyển sách trong 2 trờng hợp: - Kéo sách trợt trên bàn
- Kéo sách đặt trên 2 bút chì
Làm TN và giải thích hiện tợng xảy ra. Hớng dẫn:
1. Những lực ma sát nào tác dụng lên quyển sách trong hai trờng hợp? 2. Làm thí nghiệm cho biết kéo quyển sách trong trờng hợp nào nhẹ hơn?
3. So sách phản lực tác dụng lên quyển sách trong hai trờng hợp. 4. Giải thích hiện tợng?
Bài tập 7. Xác định hệ số ma sát trợt giữa khối gỗ hình hộp và 1 chiếc thớc bản to?
Thiết bị: Hộp phấn, thớc bản to và êke đo góc. Hớng dẫn.
1. Làm bài tập 3.9 [23,35] .
2. Để xác định đợc hệ số ma sát trợt ta đo đại lợng nào ?
Bài tập 8: Lấy một chiếc thớc gạt một hòn sỏi ra khỏi mọt mặt bàn nằm ngang. Xác định vận tốc của hòn sỏi khi rời khỏi mặt bàn?
Thiết bị: thớc, hòn sỏi, mặt bàn. Hớng dẫn:
1. Quỹ đạo chuyển động của hòn sỏi giống quỹ đạo chuyển động của vật bị ném theo phơng nào?
2. Viết công thức tính thời gian rơi của vật và công thức tính tầm xa? 3. Làm thí nghiệm, ta cần đo những đại lợng nào?
Bài tập 9: Đặt một hộp phấn lên giữa một quyển sách giáo khoa đặt trên mặt bàn nằm ngang, kéo quyển sách theo phơng ngang với lực nhỏ và lực lớn. Làm thí nghiệm và giải thích hiện tợng.
Hớng dẫn:
1. Lực nào giữ cho hộp phấn chuyển động có gia tốc cùng với tờ giấy? 2. Nếu lực tác dụng lớn thì lực tác dụng vào hộp phấn có thể giữ cho nó chuyển động cùng gia tốc với quyển sách đợc không?
Bài tập 10: Hãy xác định trọng tâm của một quyển vở. Thiết bị: Dây treo, bảng kẹp giấy.
Hớng dẫn:
1. Xem bài “ Cân bằng của một vật rắn dới tác dụng của hai lực, trọng tâm “
2. Nêu 2 cách xác định trọng tâm của vật phẳng đồng chất?
Bài 11: Đặt một chiếc thớc nằm ngang trên 2 ngón tay trỏ, sau đó dịch ngón tay bên phải tiến dần về phía trái. Làm thí nghiệm, nêu hiện tợng xảy ra và giải thích.
Hớng dẫn:
1. Thớc sẽ dịch chuyển trên ngón tay nào trớc? tại sao? 2. So sánh lực ma sát giữa hai ngón tay và thớc?
3. Khi hai ngón tay chạm nhau sẽ nằm ở vị trí nào trên thớc?
Bài tập 12: (Đề thi học sinh giỏi vật lý toàn Liên Xô vòng thử nghiệm năm 1975, lớp 8).
Xác định vận tốc cực đại mà một cái “bật” lò xo truyền cho một thỏi gỗ?
Dụng cụ và vật liệu: Bảng gỗ có cái “bật” lò xo, thớc. Hớng dẫn:
1. Khi phóng thỏi gỗ chuyển động trên một mặt phẳng nằm ngang có những lực nào tác dụng lên vật?
2. Viết phơng trình định luật II Niutơn cho vật?
3. Vật tốc của vật ở thời điểm nào là lớn nhất ? Viết biểu thức tính quảng đờng vật đi đợc?
4. Ta có thể xác định hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nằm ngang nh thế nào?
Bài tập 13: Hãy tìm độ lớn của lực hớng tâm bắt quả cân có khối lợng 100g đợc treo vào một sợi dây dài l = 60cm quay trên một mặt phẳng nằm ngang theo một đờng tròn có bán kính R = 20cm. Kiểm tra việc tính toán bằng thí nghiệm.
Hớng dẫn giải bài tập:
1. Khi quả cân chuyển động tròn lực nào đóng vai trò là lực hớng tâm? 2. Vẽ các lực tác dụng lên vật trên hình vẽ?
3. Từ hình vẽ xác định lực hớng tâm? Hớng dẫn làm thí nghiệm kiểm tra:
Phơng pháp 1:
1. Khi quả cân đang đứng yên ta dùng lực kế kéo quả cân ra một đoạn 20cm lực kế chỉ bao nhiêu?
2. So sánh số chỉ của lực kế với lực hớng tâm? Phơng pháp 2:
1. Tìm biểu thức tính lực hớng tâm theo số vòng quay trong một giây của quả cân (tần số)?
2. Làm thí nghiệm đo đại lợng nào?
Bài tập 14: Dùng một tấm ván, một khúc gỗ và một lực kế hãy xác định xem hiệu suất mặt phẳng nghiêng phụ thuộc vào góc nghiêng α của nó với mặt phẳng ngang nh thế nào?
Hớng dẫn:
1. Viết công thức tính hiệu suất?
2. Hãy xác định công thức tính công có ích và công toàn phần? 3. Làm thí nghiệm với những góc α khác nhau và đa ra kết luận?
Bài tập 15: Một cái ống đựng ête đợc treo dới một thanh nhẹ, dùng lửa đốt nóng ête cho nút bật ra. Làm thí nghiệm và tính vận tốc của nút.
1. Viết biểu thức định luật bảo toàn động lợng với hệ ống và nút trớc và sau khi nút bật ra?
2. Viết biểu thức định luật bảo toàn cơ năng cho ống sau khi nút bật ra? 3. Xác định các đại lợng cần đo. Làm thí nghiệm
2.5.2. Các bài tập thí nghiệm làm ở nhà
Bài 16: Dùng một quả cân 100g và một chiếc thớc kẻ có chia độ, hãy xác định gần đúng khối lợng của một vật nếu khối lợng ấy chỉ khác khối lợng của quả cân rất ít. Bạn sẽ làm thế nào nếu không có quả cân mà bạn lại có các loại đồng tiền lẻ làm bằng kim loại.
Hớng dẫn:
Giải bài tập sau [23,37]. Có một cái cân đòn ( hình vẽ)
khi không treo vật nào vào và đặt quả cân ở O thì cân nằm ngang. Hỏi trọng lợng của quả cân bằng bao nhiêu? Biết rằng khi treo một vật 2kg
tại K thì quả cân phải đặt ở vị trí B cách O là 20cm, cho biết IA = 5cm. Trờng hợp 1:
1. Treo thớc lên sợi dây ở vị trí nào thì thớc cân bằng?
2. Viết biểu thức quy tắc mômen khi thớc nằm ngang khi treo quả cân và vật cần đo vào hai bên thớc?
Trờng hợp 2:
1. Treo vật cần đo và các đồng xu hai bên thớc đo cách đều vị trí treo thớc, làm cách nào cho thớc nằm ngang?
2. Viết biểu thức quy tắc mômen khi thớc nằm ngang?
Bài tập 17: Làm thế nào xác định đợc trọng tâm của một chiếc gậy trơn, nhẵn mà không cần tới bất kỳ một dụng cụ nào?
Hớng dẫn: Cách 1:
1. Điểm đặt của trọng lực tác dụng lên gậy đặt ở đâu?
2. Đặt chiếc gậy lên mặt bàn nằm ngang rồi đặt từ từ chiếc gậy ra khỏi mép bàn, khi nào chiếc gậy sẽ rơi?
O B
A I
3. Vì sao chiếc gậy rơi xuống? Cách 2:
Hớng dẫn tơng tự bài tập 11.
Bài tập 18: Dùng những đồng xu hãy xác định trọng lợng của một cái thớc thẳng?[15]
Dụng cụ: thớc thẳng, đồng xu, giá đỡ hình tam giác. 1. Trọng tâm của chiếc thớc nằm ở đâu?
2. Đặt thớc lên giá đỡ (ngoài vị trí trọng tâm) làm cách nào cho chiếc thớc cân bằng nằm ngang?
3. Hãy xác định trọng lực tác dụng lên thớc?
Bài tập 19: Bằng thí nghiệm hãy xác định trọng tâm của một hình tròn, hình vuông, hình chữ nhật cắt ra từ bìa các tông? Chỉ dùng một sợi dây.
Hớng dẫn:
1. Giá của lực là gì?
2. Giá của trọng lực luôn đi qua điểm nào trên vật? 3. Làm cách nào để xác định đợc giá của trọng lực?
Bài tập 20: Cầm một cái gầu chứa nớc và quay nhanh trong một mặt phẳng thẳng đứng sao cho nớc trong gàu không đổ ra. Hãy làm thí nghiệm và kiểm tra xem vòng quay tối thiểu trong một giây của chiếc gàu là bao nhiêu để khi gàu ở vị trí cao nhất mà nớc không ép lên đáy gàu.
Hớng dẫn:
1. Xác định các lực tác dụng lên nớc khi gàu ở vị trí cao nhất? 2. Hãy viết phơng trình định luật II Niutơn trong trờng hợp trên?
3. Số vòng quay tối thiểu để ở vị trí cao nhất nớc không ép lên đáy gàu ứng với giá trị nào của phản lực ở đáy gàu?
Bài tập 21: Thể năng của chính em tăng lên bao nhiêu khi em đi từ gác 1 lên gác 2 của nhà mình?
Hớng dẫn :
1. Viết công thức tính thể năng của trọng lực?
2. Thể năng của trọng lực tại một vị trí phụ thuộc vào những yếu tố nào?
3. Để tính đợc độ tăng thể năng cần đo đại lợng nào?
Bài tập 22: Làm thế nào để xác định đợc sự làm lợi về lực của đờng dẫn xe máy lên nhà em (xem nh một mặt phẳng nghiêng).
Hớng dẫn:
1. Tìm công thức tính lực tối thiểu đa xe mát lên theo phơng thẳng đứng?
2. Tìm công thức tính lực tối thiểu để đa xe máy lên theo đờng dẫn (coi ma sát nhỏ).
3. Ta cần đo những đại lợng nào?
2.5.3. Các bài tập thí nghiệm trong phòng thí nghiệm nhà trờng
Bài tập 23: Ngời ta phải xác định trọng lợng của một vật bằng cách dùng một giá 3 chân, một lò xo, một cái thớc và chỉ một quả cân. Hỏi phải làm nh thế nào?[15]
Hớng dẫn:
1. Khi treo vật vào lò xo thì có những lực nào tác dụng trên vật, những lực đó có độ lớn nh thế nào?
2. Với một lò xo xác định thì độ cứng của nó có thay đổi không? 3. Làm cách nào để xác định đợc độ cứng của lò xo?
Bài tập 24: Giả sử có một ván gỗ, một thanh cùng loại gỗ đó và một chiếc thớc, hãy đa ra phơng pháp xác định hệ số ma sát của gỗ đối với gỗ mà chỉ dùng các vật cho ở trên.
Hớng dẫn:
1. Làm cách nào để cho thanh trợt trên ván gỗ mà không tác dụng lực lên thanh?
2. Khi thanh trợt trên ván gỗ thành phần nào của trọng lực làm thanh chuyển động đi xuống, lực nào cản trở lại chuyển động của thanh?
3. Bằng cách nào cho hai lực đó có độ lớn bằng nhau?
Bài tập 25: Treo 2 lực kế nối tiếp nhau đầu dới treo một quả cân. Làm thí nghiệm đọc chỉ của mỗi lực kế, khi nào số chỉ của hai lực kế là nh nhau? giải thích.
Hớng dẫn:
1. Số chỉ của lực kế trên cân bằng với lực nào? 2. Số chỉ của lực kế dới cân bằng với lực nào?
3. Nguyên nhân tại sao số chỉ hai lực kế không bằng nhau?
Bài tập 26: Đặt một khối gỗ lên mặt bàn dùng lực kế kéo khúc gỗ với lực kéo tăng dần. Lực kéo thay đổi nh thế nào trong thời gian thí nghiệm.
Hớng dẫn:
1. Khi khúc gỗ đang đứng yên những lực nào tác dụng lên khúc gỗ? 2. Số chỉ lực kế bằng bao nhiêu thì vật bắt đầu trợt?
Bài tập 27: Lực ma sát có nh nhau không khi di chuyển khối gỗ trên mặt phẳng theo mặt rộng và theo mặt hẹp của nó? Hãy kiểm nghiệm lại câu trả lời bằng thí nghiệm.
Hớng dẫn:
1. Lực ma sát trợt phụ thuộc vào những yếu tố nào?
2. Ta dùng dụng cụ gì để kéo khối gỗ và kéo nh thế nào để xác định dễ dàng lực ma sát?
3. Đọc số chỉ của lực kế trong hai trờng hợp?
Bài tập 28: Bằng thí nghiệm hãy xác định độ cứng của lò xo một lực kế dùng trong phòng thí nghiệm.
Hớng dẫn:
1. Viết công thức tính lực đàn hồi?
2. Số chỉ của lực kế có bằng lực đàn hồi của lò xo làm lực kế không? 3. Làm thí nghiệm để đo.
2.5.4. Các bài tập thí nghiệm làm khi đi tham quan, dã ngoại
Bài tập 29: Làm thế nào để xác định đợc gia tốc của xe ôtô bắt đầu chuyển bánh mà em ngồi trên xe.[15]
Dụng cụ: Dây treo, quả cân 100g, thớc chia độ. Hớng dẫn:
1. Treo quả cân lên xe bằng sợi dây, khi xe ôtô xuất phát em hãy quan sát phơng của sợi dây.
2. Lực nào đã gây ra gia tốc chuyển động cho quả cân? 3. Để xác định gia tốc ta cần đo những đại lợng nào?
Bài tập 30: Quan sát một ngời nghệ sỹ xiếc đi trên dây để giữ thăng bằng ng- ời nghệ sỹ đó phải làm gì? tại sao?
Hớng dẫn:
1. Ngời nghệ sỹ đi trên dây ở trạng thái cân bằng nào?
2. Để không bị ngã ngời nghệ sỹ đó điều chỉnh thân mình nh thế nào? tại sao?
Bài tập 31: ở một sân trợt pa-tanh hai chú bé muốn so sánh trọng lợng với nhau. Hỏi chúng phải làm thế nào nếu chúng chỉ có một thớc dây đêcamét? [15]
Hớng dẫn:
1. Tính công của lực ma sát tác dụng lên 2 em bé khi đẩy nhau? 2. Phát biểu định lý về độ biến thiên động năng?
3. Tìm tỷ số S1/S2.
4. Viết biểu thức định luật bảo toàn động lợng cho hai em bé trớc khi đẩy và sau khi đẩy nhau?
5. Ta cần đo những đại lợng nào?
Bài tập 32: Dùng một thớc dây làm thế nào để xác định đợc vận tốc của quả bóng cho một nam học sinh nam ném lớn hơn một học sinh nữ là bao nhiêu ? (xem ném theo phơng ngang ).[15]
Hớng dẫn:
2. Viết biểu thức tính tầm xa của quả bóng do 2 em ném? 3. Ta cần đo những định lợng nào?
Bài tập 33: Bằng thí nghiệm hãy xác định vận tốc ban đầu của một viên đạn bắn ra khỏi một khẩu súng đồ chơi theo phơng thẳng đứng lên trên. Dụng cụ: súng đồ chơi, thớc dây.
Hớng dẫn:(Dùng định luật bảo toàn cơ năng)
1. Khi viên đạn bay lên năng lợng của viên đạn chuyển từ dạng nào sang dạng nào?
2. So sánh hai dạng năng lợng trên? 3. Ta cần đo những đại lợng nào?
Bài tập 34: Trong một ngày có nắng, chỉ có một cái thớc làm thế nào để đo đ- ợc chiều cao của một cây to mà không phải trèo lên?[15]
Hớng dẫn:
1. Tại sao bài toán cho dự kiện “ Vào một ngày có nắng”? 2. Chúng ta sử dụng bóng cây có đợc không?
3. Vẽ hình ảnh quan sát đợc lên giấy và tính toán?