Đang tải... (xem toàn văn)
trắc nghiệm vật lý 10 4 mức độ có đáp án tham khảo
CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN Mức độ1: Câu Chọn đáp án A Hai lực cân hai lực đặt vào vật, giá, ngược chiều có độ lớn B Hai lực cân hai lực giá, ngược chiều có độ lớn C Hai lực cân hai lực đặt vào vật, ngược chiều có độ lớn D Hai lực cân hai lực đặt vào vật, giá, chiều có độ lớn Câu Điều kiện cân vật chịu tác dụng ba lực không song song là: Ba lực đó phải có giá đồng phẳng, đồng quy thoả mãn điều kiện F1 − F3 = F2 A ; F1 + F2 = − F3 B F1 + F2 = F3 C F1 − F2 = F3 ; ; D Câu Chọn đáp án Trọng tâm vật điểm đặt A trọng lực tác dụng vào vật B lực đàn hồi tác dụng vào vật C lực hướng tâm tác dụng vào vật D lực từ trường Trái Đất tác dụng vào vật Câu Chọn đáp án Mô men lực trục quay đại lượng đặc trưng cho A tác dụng kéo lực B tác dụng làm quay lực C tác dụng uốn lực D tác dụng nén lực Câu Điền từ cho sẵn vào chỗ trống “Muốn cho vật có trục quay cố định trạng thái cân bằng, tổng có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải tổng có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ A mômen lực B hợp lực C trọng lực D phản lực Câu Biểu thức mômen lực trục quay A B C M = Fd F M= d F1 F2 = d1 d F1d1 = F2 d D Câu Hợp lực hai lực song song chiều là: A B C F1 − F2 = F ÷ F1 = d1 ÷ F d ÷ 2 F1 + F2 = F ÷ F1 = d ÷ F ÷ d F1 + F2 = F ÷ F1 = d1 ÷ F d ÷ 2 F1 − F2 = F ÷ F1 = d ÷ F ÷ d D Câu Các dạng cân vật rắn là: A Cân bền, cân không bền B Cân không bền, cân phiếm định C Cân bền, cân phiếm định D Cân bền, cân không bền, cân phiếm định Câu Chọn đáp án Điều kiện cân vật có mặt chân đế giá trọng lực A phải xuyên qua mặt chân đế B không xuyên qua mặt chân đế C nằm mặt chân đế D trọng tâm mặt chân đế Câu 10 Chọn đáp án Mức vững vàng cân xác định A độ cao trọng tâm B diện tích mặt chân đế C giá trọng lực D độ cao trọng tâm diện tích mặt chân đế Câu 11 Chuyển động tính tiến vật rắn chuyển động đường nối hai điểm vật luôn : A song song với B ngược chiều với C chiều với D tịnh tiến với Câu 12 Mức quán tính vật quay quanh trục phụ thuộc vào A khối lượng phân bố khối lượng trục quay B hình dạng kích thước vật C tốc độ góc vật D vị trí trục quay Câu 13 Chọn đáp án A Ngẫu lực hệ hai lực song song, chiều, có độ lớn tác dụng vào vật B Ngẫu lực hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn tác dụng vào vật C.Ngẫu lực hệ hai lực song song, có độ lớn tác dụng vào vật D Ngẫu lực hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn tác dụng vào hai vật Câu 14 Mômen ngẫu lực tính theo công thức A M = Fd B M = F.d/2 C M = F/2.d D M = F/d Câu 15 Trọng tâm hệ hai vật A đường thẳng nối mép hai vật B đường thẳng nối trọng tâm hai vật C bên trong hai vật D bên hai vật Câu 16 Trọng tâm vật A nằm tâm đối xứng vật B nằm bên vật C nằm vật D nằm bên vật Câu 17 Một vật cân chịu tác dụng hai lực hai lực A giá, chiều, độ lớn B giá, ngược chiều, độ lớn C có giá vuông góc với độ lớn D biểu diễn hai véc tơ giống hệt Câu 18 Điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng ba lực không song song A hợp lực hai lực phải cân với lực thứ ba B ba lực phải có độ lớn C ba lực phải đồng phẵng đồng qui D ba lực phải vuông góc với đôi Câu 19 Mômen lực tác dụng lên vật đại lượng A dùng để xác định độ lớn lực tác dụng B đặc trưng cho tác dụng làm quay vật lực C đặc trưng cho tác dụng làm vật chuyển động tịnh tiến D luôn có giá trị dương Mức độ 2: Câu Trong phát biểu sau, phát biểu sai ? Vị trí trọng tâm vật A phải điểm vật B trùng với tâm đối xứng vật C trục đối xứng vật D phụ thuộc phân bố khối lượng vật Câu Nhận xét sau Quy tắc mômen lực: A Chỉ dùng cho vật rắn có trục cố định B Chỉ dùng cho vật rắn trục cố định C Không dùng cho vật D Dùng cho vật rắn có trục cố định không cố định Câu Chọn đáp án Cánh tay đòn lực A khoảng cách từ trục quay đến giá lực B khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt lực C khoảng cách từ vật đến giá lực D khoảng cách từ trục quay đến vật Câu Trong vật sau vật có trọng tâm không nằm vật A Mặt bàn học B Cái tivi C Chiếc nhẫn trơn D Viên gạch Câu Dạng cân nghệ sĩ xiếc đứng dây : A Cân bền B Cân không bền C Cân phiến định D Không thuộc dạng cân Câu Để tăng mức vững vàng trạng thái cân xe cần cẩu người ta chế tạo: A Xe có khối lượng lớn B Xe có mặt chân đế rộng C Xe có mặt chân đế rộng trọng tâm thấp D Xe có mặt chân đế rộng, khối lượng lớn Câu Tại không lật đổ lật đật? A Vì chế tạo trạng thái cân bền B Vì chế tạo trạng thái cân không bền C Vì chế tạo trạng thái cần phiếm định D Ví có dạng hình tròn Câu Chọn đáp án Ôtô chở hàng nhiều, chất đầy hàng nặng xe dễ bị lật vì: A Vị trí trọng tâm xe cao so với mặt chân đế B Giá trọng lực tác dụng lên xe qua mặt chân đế C Mặt chân đế xe nhỏ D Xe chở nặng Câu Trong chuyển động sau, chuyển động vật chuyển động tịnh tiến? A Đầu van xe đạp xe đạp chuyển động B Quả bóng lăn C Bè trôi sông D Chuyển động cánh cửa quanh lề Câu 10 Một vật quay quanh trục với tốc độ góc ω = 6,28 rad/s( Bỏ qua ma sát) Nếu mômen lực tác dụng lên thì: A vật dừng lại B vật đổi chiều quay C vật quay với tốc độ góc ω = 6,28 rad/s D vật quay chậm dần dừng lại Câu 11 Chọn đáp án Chuyển động đinh vít vặn vào gỗ : A Chuyển động thẳng chuyển động xiên B Chuyển động tịnh tiến C Chuyển động quay D Chuyển động tịnh tiến chuyển động quay Câu 12 Chọn phát biểu Vật rắn trục quay cố định, chịu tác dụng mômen ngẫu lực trọng tâm vật A đứng yên B chuyển động dọc trục C chuyển động quay D chuyển động lắc Câu 13 Chọn phát biểu Khi vật rắn trục quay cố định chịu tác dụng mômen ngẫu lực vật quay quanh A.trục qua trọng tâm B trục nằm ngang qua điểm C trục thẳng đứng qua điểm D trục Câu 14 Chọn phát biểu Khi vật rắn có trục quay cố định chịu tác dụng mômen ngẫu lực vật rắn quay quanh A trục qua trọng tâm B trục cố định C trục xiên qua điểm D trục Câu 15 Khi chế tạo phận bánh đà, bánh ôtô người ta phải cho trục quay qua trọng tâm A chắn, kiên cố B làm cho trục quay bị biến dạng C để làm cho chúng quay dễ dàng D để dừng chúng nhanh cần Câu 16 Vật sau trạng thái cân bằng? A Quả bóng bay không trung B vật nặng trượt xuống theo mặt phẵng nghiêng C Hòn bi lăn mặt phẵng nghiêng ma sát D Quả bóng bàn chạm mặt bàn lên Câu 17 Khi vật treo sợi dây cân trọng lực tác dụng lên vật A hướng với lực căng dây B cân với lực căng dây C hợp với lực căng dây góc 900 D không Câu 18 Vị trí trọng tâm vật rắn trùng với A điểm đặt trọng lực tác dụng lên vật B điểm vật C tâm hình học vật D điểm vật Câu 19 Một viên bi nằm cân mặt bàn nằm ngang dạng cân viên bi A bền B không bền C phiếm định D chưa xác định Câu20 Đặc điểm sau nói hợp lực hai lực song song chiều không đúng? A Có phương song song với hai lực thành phần B Có chiều chiều với lực lớn C Có độ lớn hiệu độ lớn D Có độ lớn tổng độ lớn Câu 21 Hệ hai lực coi ngẫu lực hai lực tác dụng vào vật có đặc điểm A phương chiều B phương ngược chiều C phương, chiều có độ lớn D phương, khác giá, ngược chiều có độ lớn Câu 22 Mức vững vàng cân tăng A vật có mặt chân đế rộng, trọng tâm thấp B vật có mặt chân đế nhỏ, trọng tâm thấp C vật có mặt chân đế rộng, trọng tâm cao D vật có mặt chân đế nhỏ, trọng tâm cao Câu 23 Tìm phát biểu sai nói vị trí trọng tâm vật A phải điểm vật B trùng với tâm đối xứng vật C trục đối xứng vật D phụ thuộc vào phân bố khối lượng vật Câu 24 Một vật trục quay cố định chịu tác dụng ngẫu lực vật chuyển động sao? A không chuyển động ngẫu lực có hợp lực B quay quanh trục C quay quanh trục qua trọng tâm vật D quay quanh trục qua điểm đặt hai lực Câu 25 Điều sau sai nói chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định? A điểm không nằm trục quay có tốc độ góc B quỹ đạo chuyển dộng điểm vật đường tròn C điểm nằm trục quay nằm yên D điểm không nằm trục quay có tốc độ dài Mức độ3: Câu Mômen lực lực trục quay độ lớn lực 5,5 N cánh tay đòn mét ? A 10 N B 10 Nm C 11N D.11Nm Câu Để có mômen vật có trục quay cố định 10 Nm cần phải tác dụng vào vật lực bao nhiêu? Biết khoảng cách từ giá lực đến tâm quay 20cm A 0.5 (N) B 50 (N) C 200 (N) D 20(N) Câu Một chắn đường dài 7,8m, có trọng lượng 2100N có trọng tâm cách đầu trái 1,2m Thanh quay quanh trục nằm ngang cách đầu bên trái 1,5m Hỏi phải tác dụng vào đầu bên phải lực để nằm ngang A 100N B.200N C 300N D.400N P1 P P2 Câu Một ván nặng 270N bắc qua mương Trọng tâm ván cách điểm tựa trái 0,80 m cách điểm tựa phải 1,60m Hỏi lực mà ván tác dụng lên điểm tựa bên trái là: A 180N B 90N C 160N D.80N Câu Một vật có khối lượng m = 40 kg bắt đầu trượt sàn nhà tác dụng lực nằm ngang F = 200N Hệ số ma sát trượt vật sàn g = 10m / s A B C µt = 0,25 , cho Gia tốc vật : a = 2m / s a = 2,5m / s a = 3m / s a = 3,5m / s D Câu Hai lực ngẫu lực có độ lớn F = 5,0N Cánh tay đòn ngẫu lực d = 20 cm Mômen ngẫu lực là: A 100Nm B 2,0Nm C 0,5Nm D 1,0Nm F1 F2 F1 = F2 = F Câu Một ngẫu lực gồm hai lực có độ lớn , cánh tay đòn d Mômen ngẫu lực : A (F1 – F2)d B 2Fd C Fd D F.d/2 Câu Một vật quay quanh trục với tốc độ góc 6,28 rad/s Nếu nhiên mômen lực tác dụng lên (bỏ qua ma sát) A vật dừng lại B vật đổi chiều quay C vật quay với tốc độ góc 6,28 rad/s D vật quay chậm dần dừng lại Câu Ở trường hợp sau đây, lực có tác dụng làm cho vật rắn quay quanh trục? A Lực có giá nằm mặt phẵng vuông góc với trục quay cắt trục quay B Lực có giá song song với trục quay C Lực có giá cắt trục quay D Lực có giá nằm mặt phẵng vuông góc với trục quay không cắt trục quay Câu 10 Một ván nặng 240 N bắc qua mương Trọng tâm ván cách điểm tựa A 2,4 m cách điểm tựa B 1,2 m Hỏi lực mà ván tác dụng lên điểm tựa A bao nhiêu? A 160 N B 80 N C 120 N D 60 N Mức độ Câu Hai người dùng gậy để khiêng cỗ máy nặng 1000N Điểm treo cỗ máy cách vai người thứ 60cm cách vai người thứ hai 40cm Bỏ qua trọng lượng gậy Mỗi người chịu lực bằng: A Người thứ nhất: 400N, người thứ hai: 600N B Người thứ 600N, người thứ hai: 400N C Người thứ 500N, người thứ hai: 500N C Người thứ nhất: 300N, người thứ hai: 700N Câu Một người gánh thùng gạo nặng 300N thùng ngô nặng 200N Đòn gánh dài 1m Hỏi vai người phải đặt điểm nào, chịu lực bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng đòn gánh A Cách thùng ngô 30cm, chịu lực 500N B Cách thùng ngô 40cm, chịu lực 500N C Cách thùng ngô 50 cm, chịu lực 500N D Cách thùng ngô 60 cm, chịu lực 500N Câu Một vật khối lượng m = 5,0 kg đứng yên mặt phẳng nghiêng nhờ sợi dây song song với mặt phẳng nghiêng Góc nghiêng α = 300 Bỏ qua ma sát vật mặt phẳng nghiêng; lấy g = 10m/s Xác định lực căng dây phản lực mặt phẳng nghiêng A T = 25 (N), N = 43 (N) B T = 50 (N), N = 25 (N) C T = 43 (N), N = 43 (N) D T = 25 (N), N = 50 (N) Câu Một cầu đồng chất có khối lượng 3kg treo vào tường nhờ sợi dây Dây làm với tường góc α = 200 (hình vẽ) Bỏ qua ma sát chỗ tiếp xúc cầu với tường Lấy g = 10m/s2 Lực căng T dây : A 88N B 10N C 78N D 32N mg.GO OB F= = 12,5 N Xét trục quay A, ta có điều kiện cân bằng: MN = MG + MB hay N.OA = mg.GA + F.BA N= mg.GA + F BA OA = 262,5 N → → Thanh gỗ chịu tác dụng lực: Xét trục quay qua lề A, ta có: MP = MT hay P.AGcosα = T.ABcosα P N , → T P AG mg AG = AB AB T= = 40 N Xét trục quay qua đầu B, ta có: MP = MN hay P.BGcosα = N.AB.cosα N= P.BG mg.BG = AB AB = 80 N → → 10 Tấm gỗ chịu tác dụng lực: Xét trục quay qua A, ta có: MP = MF hay P.AGcosα = F.ABcosα P AG mg AG = AB AB F= = 120 N Xét trục quay qua G, ta có: MN = MF hay N.AGcosα = F.BGcosα F.BG AG N= = 480 N 11 Tấm gỗ chịu tác dụng lực: → → P N , Xét trục quay qua A, ta có: MP = MF → F P N , → F hay P.AGcosα = F.AB F= P AG cos α mg AG cos α = AB AB = 60 N m1 g d d − d1 = = m2 g d1 d1 m2 d m1 + m2 12.Ta có: d1 = = 0,6 m Vậy vai người phải đặt cách đầu treo thúng gạo (m1) 0,6 m Vai chịu tác dụng lực: F = m1g + m2g = 500 N 13 Ta có: F1 = 13 N; d2 = 0,08 m; d1 = 0,2 – 0,08 = 0,12 (m); F2 F1 = d1 d2 14 Ta có: F2 = F d1 d2 = 19,5 N F = F1 + F2 = 32,5 N P1 (mg − P2 ) d = = P2 P2 d1 mgd1 d1 + d P2 = = 600 N ; P1 = mg – P2 = 400 N 15 a) Thước vị trí thẳng đứng: d = AB M = FA.AB = 0,225 Nm b) Thước lệch so với phương thẳng đứng góc 300: d = ABcos300 M = FA.ABcos300 = 0,195 Nm 16 a) Các lực vuông góc với cạnh AB: M = F.AB = 1,6 Nm AC b) Các lực vuông góc với cạnh AC: M = F.AH = F = 0,8 Nm c) Các lực song song với cạnh AC: M = F.AB.cos30 = 1,4 Nm → a → F → Fms → P 17 Phương trình động lực học: m = + + + Chiếu lên trục Ox, ta có: ma = F – Fms Chiếu lên trục Oy, ta có: = N – P N = P = mg → N Fms = µN = µmg F − µmg m a= = 2,5 m/s2 Vận tốc sau giây: v = v + at = 12,5 Quãng đường sau giây: s = v0t + m/s at2 = 31,25 m → → → a Fms F 18 Phương trình động lực học: m = + + Chiếu lên trục Ox, ta có: ma = Fcosα – Fms Chiếu lên trục Oy, ta có: = N + Fsinα - P N = P - Fsinα = mg - Fsinα Fms = µN = µ(mg - Fsinα) ma = Fcosα - µ(mg - Fsinα) = F(cosα + µsinα) - µmg F= + N m( a + µg ) cos α + µ sin α m( a + µg ) cos α + µ sin α a) Khi a = 1,25 m/s2 F = b) Khi a = (vật ch.động đều) F = = 16,7 N mµg cos α + µ sin α 19 Ta có: v2 - v = 2as; xe dừng lại v = a= → → P − v02 F =− 2s m s= mv02 2F a) Khi m1 = 2m s1 = b) Khi v02 = v0 s2 = 2mv 2F = 2s 1 m v0 2 2F = s = 11,8 N → a → P → Fms → N 20 Phương trình động lực học: m = + + Chiếu lên trục Ox, ta có: ma = Psinα – Fms Chiếu lên trục Oy, ta có: = N - Pcosα N = Pcosα = mgcosα Fms = µN = µmgcosα a) Nếu bỏ qua ma sát, ta có: a = gsinα Vì s = at2 a = a g 2s t2 = 4,9 m/s2 sinα = = = sin300 α = 300 b) Trường hợp có ma sát: a = g(sinα - µcosα) = 2,6 m/s2; s = at2 = 1,3 m 21 Phương trình động lực học vật: → m1 a1 → a2 → → = P1 → P2 + Fms → → + N + T1 → T2 m2 = + Vì dây không giãn khối lượng dây không đáng kể nên: a1 = a2 = a; T1 = T2 = T Vì P2 > P1sinα nên vật m2 chuyển động xuống, m1 chuyển động lên theo mặt phẵng nghiêng Với vật m1 chiếu lên trục Ox Oy, với vật m2 chiếu lên phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, ta có: m1a = T – P1sinα - Fms (1) = N - Pcosα N = P1cosα = m1gcosα Fms = µm1gcosα (2) m2a = P2 – T = m2g – T (3) m2 g − m1 g sin α − µm1 g cos α m1 + m2 Từ (1), (2) (3) a = Thay a vào (3) ta có: T = m2g – m2a = 4,56 N CHƯƠNG = 2,4 m/s2 Một xe chở cát khối lượng 38 kg chạy đường nằm ngang không ma sát với vận tốc m/s Một vật nhỏ khối lượng kg bay theo phương chuyển động xe với vận tốc m/s (đối với mặt đất) đến chui vào cát nằm yên Xác định vận tốc xe hai trường hợp: a) Vật bay đến ngược chiều xe chạy b) Vật bay đến chiều xe chạy Một prôtôn có khối lượng mp = 1,67.10-27 kg chuyển động với vận tốc vp = 107 m/s tới va chạm vào hạt nhân hêli (thường gọi hạt α) nằm yên Sau va chạm prôtôn giật lùi với vận tốc v p’ = 6.10 m/s hạt α bay phía trước với vận tốc vα = 4.106 m/s Tìm khối lượng hạt α Một viên đạn bay ngang với vận tốc 100 m/s nổ thành hai mảnh có khối lượng m1 = kg; m2 = kg Mảnh nhỏ bay theo phương thẳng đứng với vận tốc 225 m/s Bỏ qua sức cản không khí Tìm độ lớn hướng vận tốc mảnh lớn Một toa xe có khối lượng 10 chuyển động đường ray nằm ngang với vận tốc 54 km/h Người ta tác dụng lên toa xe lực hãm theo phương ngang Tính độ lớn trung bình lực hãm toa xe dừng lại sau phút 40 giây Một viên đạn có khối lượng m = 10 g bay với vận tốc v = 1000 m/s gặp tường Sau xuyên qua tường vận tốc viên đạn lại v = 400 m/s Tính độ biến thiên động lượng lực cản trung bình tường lên viên đạn Biết thời gian xuyên thủng tường 0,01 s Một xe ôtô khối lượng chuyển động với vận tốc 72 km/h hãm phanh Sau quãng đường 30 m, vận tốc ôtô giảm xuống 36 km/h a) Tính độ lớn trung bình lực hãm đoạn đường b) Nếu giữ nguyên lực hãm sau đoạn đường kể từ hãm ôtô dừng lại? Một vật có khối lượng m = kg kéo lên mặt phẵng nghiêng góc 300 so với phương ngang lực không đổi F = 70 N dọc theo đường dốc Biết hệ số ma sát 0,05 lấy g = 10 m/s Hãy xác định lực tác dụng lên vật công lực thực vật di chuyển quãng đường s = m Một vật có khối lượng m = kg rơi tự từ độ cao h = 10 m Bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 10 m/s Hỏi sau thời gian 1,2 s trọng lực thực công bao nhiêu? Tính công suất trung bình trọng lực thời gian 1,2 s công suất tức thời trọng lực thời điểm t = 1,2 s Một cần cẩu nâng vật nặng khối lượng Lấy g = 10 m/s2 a) Lực nâng cần cẩu phải để vật có gia tốc không đổi 0,5 m/s2 b) Công suất cần cẩu biến đổi theo thời gian sao? c) Tính công mà cần cẩu thực sau thời gian giây 10 Một lực N tác dụng vào vật 10 kg ban đầu đứng yên mặt sàn nằm ngang không ma sát Tính công thực lực giây thứ nhất, thứ hai thứ ba 11 Một máy bơm nước phút bơm 900 lít nước lên bể nước độ cao 10 m Nếu coi tổn hao không đáng kể Tính công suất máy bơm Trong thực tế hiệu suất máy bơm 70% Hỏi sau máy bơm lên bể lượng nước bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s2 12 Một ô tô có khối lượng tấn, tắt máy chuyển động xuống dốc có vận tốc không đổi 54 km/h Hỏi động ô tô phải có công suất để lên dốc với vận tốc không đổi 36 km/h? Cho độ nghiêng dốc 4%; g = 10 m/s 13 Một viên đạn khối lượng 50 g bay ngang với vận tốc không đổi 200 m/s a) Viên đạn đến xuyên qua gổ dày chui sâu vào gỗ cm Xác định lực cản (trung bình) gỗ b) Trường hợp gỗ dày cm viên đạn chui qua gỗ bay Xác định vận tốc đạn lúc khỏi gỗ 14 Một viên đạn có khối lượng 14 g bay theo phương ngang với vận tốc 400 m/s xuyên qua gỗ dày cm Sau xuyên qua gỗ, đạn có vận tốc 120 m/s Tính lực cản trung bình gỗ tác dụng lên đạn 15 Một ôtô có khối lượng chuyển động với vận tốc 72 km/h đoạn đường nằm ngang hãm phanh Sau quãng đường 50 m vận tốc ôtô giảm xuống 36 km/h a) Tính lực hãm trung bình ôtô b) Nếu giử nguyên lực hãm trung bình sau quãng đường kể từ lúc hãm phanh ôtô dừng lại? 16 Một đoàn tàu khối lượng 200 chạy với vận tốc 72 km/h đoạn đường thẳng nằm ngang Tàu hãm phanh đột ngột bị trượt quãng đường dài 160 m phút trước dừng hẵn a) Trong trình hãm động tàu giảm bao nhiêu? b) Lực hãm coi không đổi Tìm lực hãm công suất trung bình lực hãm 17 Một ôtô có khối lượng 1600 kg chạy với vận tốc 50 km/h người lái thấy vật cản trước mặt, cách khoảng 15 m Người tắt máy hãm phanh khẩn cấp Giả sử lực hãm ôtô không đổi 1,2.10 N Hỏi xe có kịp dừng tránh khỏi đâm vào vật cản không? 18 Một xe ôtô có khối lượng chạy với vận tốc 36 km/h đoạn đường nằm ngang lái xe thấy chướng ngại vật cách 10 m nên tắt máy đạp phanh a) Đường khô, lực hãm 22 000 N Xe dừng lại cách vật chướng ngại bao nhiêu? b) Đường ướt, lực hãm 000 N Tính động vận tốc xe lúc va vào vật chướng ngại 19 Một vật có khối lượng kg cách mặt đất khoảng H = 20 m Ở chân đường thẳng đứng qua vật có hố sâu h = m Cho g = 10 m/s2 a) Tính vật chọn gốc đáy hố b) Cho vật rơi không vận tốc ban đầu, tìm vận tốc vật chạm đáy hố Bỏ qua sức cản không khí c) Với gốc mặt đất vật nằm đáy hố bao nhiêu? 20 Từ độ cao 180 m, người ta thả rơi vật nặng không vận tốc ban đầu Bỏ qua sức cản không khí Lấy g = 10 m/s2 Xác định: a) Độ cao mà động tính vận tốc vật độ cao b) Vận tốc vật lúc chạm đất 21 Từ độ cao 25 m người ta ném thẳng đứng vật nặng lên cao với vận tốc ban đầu 20 m/s Bỏ qua sức cản không khí Lấy g = 10 m/s2 Tính: a) Độ cao cực đại mà vật đạt b) Độ cao mà động vận tốc vật độ cao 22 Một vật có khối lượng m = kg đặt vị trí trọng trường vị trí W t1 = 600 J Thả tự cho vật rơi tới mặt đất, vật Wt2 = - 900 J a) Hỏi vật rơi từ độ cao so với mặt đất? b) Xác định vị trí ứng với mức không chọn tìm vận tốc vật qua vị trí 23 Một lắc đơn có chiều dài l = m Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng góc α0 = 450 thả tự Bỏ qua sức cản không khí Lấy g = 10 m/s Tìm vận tốc lắc qua: a) Vị trí ứng với góc α = 300 b) Vị trí cân 24 Một lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m = kg treo vào sợi dây có chiều dài l = 40 cm Kéo vật đến vị trí dây làm với đường thẳng đứng góc α0 = 600 thả nhẹ Bỏ qua sức cản không khí Lấy g = 10 m/s Tìm vận tốc lắc lực căng sợi dây qua: a) Vị trí ứng với góc α = 300 b) Vị trí cân 25 Một súng lò xo có hệ số đàn hồi k = 50 N/m đặt nằm ngang, tác dụng lực để lò xo bị nén đoạn 2,5 cm Khi thả, lò xo bung tác dụng vào mũi tên nhựa có khối lượng m = g làm mũi tên bị bắn Bỏ qua lực cản, khối lượng lò xo Tính vận tốc mũi tên bắn 26 Một súng đồ chơi có lò xo dài 10 cm, lúc bị nén dài cm bắn thẳng đứng viên đạn có khối lượng 30 g lên cao m Tìm độ cứng lò xo 27 Một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, treo thẳng đứng, đầu mang cầu nặng Từ vị trí cân O, kéo vật nặng thẳng đứng xuống phía đến A với OA = x Chọn mốc vị trí cân O Tính hệ (lò xo cầu) A 28 Một cầu có khối lượng m = 100 g treo vào lò xo có độ cứng k = 100 N/m Lấy g = 10 m/s2 a) Tính độ dãn lò xo vật vị trí cân b) Kéo vật theo phương thẳng đứng xuống phía cách vị trí cân khoảng x = cm thả không vận tốc đầu Tính vận tốc vật qua vị trí cân 29 Một vật nhỏ có khối lượng m = 160 g gắn vào đầu lò xo đàn hồi có độ cứng k = 100 N/m, khối lượng không đáng kể; đầu của lò xo giữ cố định Tất nằm mặt ngang không ma sát Vật đưa vị trí mà lò xo dãn cm Sau vật thả nhẹ nhàng Dưới tác dụng lực đàn hồi, vật bắt đầu chuyển động Xác định vận tốc vật khi: a) Vật tới vị trí lò xo không biến dạng b) Vật tới vị trí lò xo dãn cm 30 Một lò xo đàn hồi có độ cứng 200 N/m, khối lượng không đáng kể, treo thẳng đứng Đầu lò xo gắn vào vật nhỏ khối lượng m = 400 g Vật giữ vị trí lò xo không dãn, sau thả nhẹ nhàng cho vật chuyển động Lấy g = 10 m/s2 a) Xác định vị trí mà lực đàn hồi cân với trọng lực vật b) Tính vận tốc vật vị trí * Hướng dẫn giải Theo định luật bảo toàn động lượng: → → m1 v1 → + m2 v2 → = (m1 + m2) v → v = → m1 v1 + m2 v2 m1 + m2 → Chọn chiều dương chiều chuyển động xe (cùng chiều a) Vật bay đến ngược chiều xe chạy: v = m1v1 − m2 v2 m1 + m2 v1 = 0,6 m/s ) m1v1 + m2 v2 m1 + m2 b) Vật bay đến chiều xe chạy: v = = 1,3 m/s Chọn chiều dương chiều với chiều chuyển động ban đầu prôtôn: m p (v p + v 'p ) ' p vα = 6,68.10-27 kg mpvp = mαvα - mpv mα = Theo định luật bảo toàn động lượng: → → (m1 + m2) v = m1 v1 → + m2 v2 ; → → v v2 vuông góc với nên: (( m1 + m2 ) v) + (m2 v2 ) m1 v1 = cosα = ( m1 + m2 )v m1v1 → Ta có: m v2 = cos370 α = 370 → -m v1 = 187,5 m/s → → = mv ∆t F ∆t ; v2 → = v1 = v nên độ lớn: F= = 1500 N Độ biến thiên động lượng: ∆p = m(v2 – v1) = - kgm/s Lực cản tường: FC = v −v 2s 2 a) Ta có: a = ∆p ∆t = - 600 N = - m/s2; ∆t = v2 − v1 a = s m | v2 − v1 | ∆t Độ lớn trung bình lực hãm: F = = 10000 N b) Nếu giử nguyên lực hãm quãng đường từ lúc hãm đến lúc dừng lại: s’ = − v12 2a = 40 m → Vật chịu tác dụng lực: Lực kéo F → , trọng lực P , → → Fms N phản lực mặt phẵng nghiêng lực ma sát Vì Psinα = 15 N < F = 70 N nên vật chuyển đông lên theo mặt phẵng nghiêng (được chọn chiều dương) Công lực: AF = F.s.cos00 = 140 J; AP = mgcos1200 = - 30 J; AN = Nscos900 = 0; Ams = Fms.s.cos1800 = µmg.cosα.s.cos1800 = - 2,6 J Quãng đường rơi sau 1,2 s: s = gt2 = 7,2 m Công trọng lực: A = P.s.cos00 = mgs = 144 J P tb = A t Công suất trung bình: = 120 W Công suất tức thời thời điểm t = 1,2 s: P tt v = gt = 12 m/s; = mgv = 240 W a) Lực nâng cần cẩu: F = m(g + a) = 52500 N b) Vật chuyển động nhanh dần nên vận tốc tăng công suất tăng theo thời gian c) Công cần cẩu thực sau giây: Đường đi: s = at2 = 2,25 m Công: A = F.s.cos00 = 118125 J F m 10 Gia tốc vật thu được: a = = 0,5 m/s2 Đường công giây thứ nhất: s1 = a12 = 0,25 m; A1 = F.s1 = 1,25 J Đường công giây thứ hai: 2 2 s2 = a22 - a12 = 0,75 m; A2 = F.s2 = 3,75 J Đường công giây thứ hai: s3 = a32 - a22 = 1,25 m; A3 = F.s3 = 6,25 J 11 Công máy bơm thực phút: A = mgh = 90000 J P = Công suất máy bơm: A t = 1500 W P H t g.h Khối lượng nước bơm giờ: m = = 18900 kg (Khối lượng lít nước kg,thể tích bơm lên bể 18900 lít = 18,9 m ) 12 Khi tắt máy, xuống dốc, lực tác dụng lên ô tô là: mg(sinα - µcosα) Để ô tô chuyển động ta phải có: mgsinα = mgµcosα Khi ô tô lên dốc, để ô tô chuyển động lực kéo ô tô phải là: F = mg(sinα + µcosα) = 2mg.sinα Công suất ô tô đó: P = Fv = 2mg.sinα.v = 12.103 W 13 a) Trường hợp viên đạn dừng lại gỗ: A = - F.s = 2 mv - 2 mv = - 2 mv (vì v2 = 0) mv 2s F= = 25000 N b) Trường hợp viên đạn xuyên qua gỗ: 2 A’ = - F.s’ = mv’ 14 Lực cản trung bình: 2 mv 2 2 v’2 = A = - F.s = mv - mv F = 15 a) Lực hãm trung bình: 2 2 Fs' m v12 − m 2s 2 (v - v ) = 20384 N m 2s = 141,4 m/s 2 A = - F.s = mv - mv F = (v - v ) = 12000 N b) Quãng đường từ lúc hãm phanh đến lúc dừng lại: 2 A’ = - F.s’ = - mv (vì v’2 = 0) s’ = 16 a) Độ biến thiên động năng: ∆Wđ = 2 mv - 2 mv = - 2 mv12 2F mv = - 40000000 J = 66,7 m b) Lực hãm: - F.s = ∆Wđ F = − ∆Wđ s = 250000 N | A | | ∆Wđ | = t t Công suất trung bình: P = = 333333 W mv 2F 17 Quãng đường từ lúc hãm đến lúc dừng lại: s = = 12,86 m Vì s = 12,86 m < 15 m nên xe kịp dừng không đâm vào vật cản 18 a) Quãng đường từ lúc hãm đến lúc dừng lại: s = Khoảng cách đến vật cản: ∆s = 10 – s = 0,9 m b) Động lúc va vào vật cản: mv2 2F = 9,1 m Wđ2 = Wđ1 – Fh.s = mv – Fh.s = 120000 J 19 a) Với gốc đáy hố: z = H + h = 25 m; Wt = mgz = 250 J b) Theo định luật bảo toàn năng: mgz1 + 2 mv = mgz1 + 2 mv ; v1 = ; z1 = z ; z2 = nên: mgz - gz v2 = = 22,4 m/s c) Với gốc mặt đất: z = - h = - m; Wt = mgz = - 50 J 20 Chọn gốc mặt đất a) Vị trí mà động năng: mgz1 = mgz2 + 2 mv = 2mgz2 z2 = 2 2gz 2 2gz1 z1 mgz2 = mv v2 = = 42,4 m/s b) Vận tốc vật lúc chạm đất: mgz1 = mv v3 = 21 Chọn gốc mặt đất a) Ở độ cao cực đại (v = 0): = 60 m/s = 90 m; mv 2 mgzmax = mgz1 + 2 mv zmax = z1 + v12 2g = 45 m b) Ở độ cao động (mgz2 = mgzmax = mgz2 + mgz2 = 1 2 2 mv = 3mgz2 z2 = 4gz 2 mv v2 = z max 1 2 2 mv ): = 15 m; = 24,5 m/s 22 a) Độ cao so với vị trí chọn mốc năng: z1 = Wt1 mg = 20 m Wt mg Vị trí mặt đất so với vị trí chọn mốc năng: z2 = = - 30 m Độ cao từ vật rơi so với mặt đất: z = z1 + |z2| = 50 m b) Vị trí ứng với mức không chọn cách vị trí thả vật (ở phía vị trí thả vật) 20 m cách mặt đất (ở phía mặt đất) 30 m Vận tốc vật qua vị trí chọn làm gốc năng: 2 m 2gz1 mgz1 = mv vm = = 20 m/s 23 Chọn mốc vị trí cân (α = 0) a) Tại vị trí ứng với α = 300: mgl(1 - cosα0) = mgl(1 - cosα) + gl (cos α − cos α ) v= b) Tại vị trí cân bằng: mgl(1 - cosα0) = mv gl (1 − cos α ) mv2 = 1,78 m/s max vmax = = 2,42 m/s 24 Chọn mốc vị trí cân (α = 0) a) Tại vị trí ứng với α = 300: mgl(1 - cosα0) = mgl(1 - cosα) + v= gl (cos α − cos α ) mv2 = 1,2 m/s → Hợp lực trọng lực P → lực căng T sợi dây tạo lực hướng tâm nên: v l T - mgcosα = m = 2mg(cosα - cosα0) T = mg(3cosα - 2cosα0) = 16 N b) Tại vị trí cân bằng: mgl(1 - cosα0) = mv max gl (1 − cos α ) vmax = = 2,42 m/s T = mg(3 - 2cosα0) = 20 N 25 Theo định luật bảo toàn năng: 2 k m k∆l2 = mv2 v = ∆l = 2,5 m/s 26 Theo định luật bảo toàn năng: 2 2mgz ∆l k∆l2 = mv2 = mgz k = = 1000 N/m 27 Thế vật A gồm đàn hồi trọng lực Thế đàn hồi: Wt1 = k(x0 + x)2 = 2 kx + kx2 + kx0x; chọn mốc vị trí cân O nên đàn hồi vị trí cân bằng: = kx = Wt1 kx2 + kx0x Thế trọng lực: Wt2 = mg(-x) A mốc 2 Thế hệ A: Wt = Wt1 + Wt2 = kx2 + kx0x – mgx Ở vị trí cân lực đàn hồi cân với trọng lực nên: kx0 = mg Vậy: Wt = kx2; kx0x = mgx hay kx0x – mgx = 28 a) Ở vị trí cân lực đàn hồi cân với trọng lực (∆l0 = x0): mg k kx0 = mg x0 = = 0,01 m = cm b) Chọn mốc gốc tọa độ vị trí cân vị trí cân bằng 0, vị trí có tọa độ x ta có: 2 k m 10 kx2 nên theo định luật bảo toàn 10 kx2 = mv |v0| = |x| = 0,2 m/s = 20 cm/s 29 Chọn mốc gốc tọa độ vị trí lò xo không biến dạng, chiều dương trục tọa độ trùng chiều lò xo dãn a) Tại vị trí lò xo không biến dạng: 2 2 2 kx = mv |v0| = b) Tại vị trí lò xo dãn cm: k m |x0| = 1,25 m/s = 125 cm/s ( k x0 − x m ) kx = mv2 + kx2 v = = m/s = 100 cm/s 30 a) Vị trí lực đàn hồi cân với trọng lực: mg k kx0 = mg x0 = = 0,02 m = cm b) Vận tốc vật vị trí lực đàn hồi cân với trọng lực: 2 kx = mv cb |vcb| = k m |x0| = 0,2 m/s = 20 cm/s ... 14. Một vật có khối lượng m = 4kg động 18 J Khi vận tốc vật là: A m/s B m/s C m/s D 12 m/s Câu 15.Một ôtô có khối lượng chuyển động với vận tốc 36km/ Động ôtô A 10. 104J B 103 J C 20 .1 04 J D 2,6 .106 J... D mv Câu 27 Vật có khối lượng m =100 0g chuyển động tròn với vận tốc v=10m/s Sau phần tư chu kì độ biến thiên động lượng vật A 10kgm/s.B 1 04 kgm/s C 10 kgm/s D 14kgm/s Câu 28.Một vật có khối lượng... g=10m/s2 Vật đạt độ cao cực đại so với mặt đất A 2,54m B 4, 5m C 4, 25m D 2 ,45 m Câu 14. Một vật có khối lượng m = 2kg nằm yên mặt phẳng nằm ngang không ma sát Dưới tác dụng lực 10N vật chuyển động