50 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Chương II. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM (P2) - hamchoi.vn

Ôn tập vật lí 10 cực hay có lời giải chi tiết

Chương II. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM (P2)

2598 lượt thi
50 câu hỏi
50 phút

BẮT ĐẦU LÀM BÀI

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Biết gia tốc rơi tự do ở đỉnh và chân một ngọn núi lần lượt là $9, 809 m / s^{2}$ và $9, 810 m / s^{2}$ . Coi Trái Đất là đồng chất và chân núi cách tâm Trái Đất 6370 km. Chiều cao ngọn núi này là

A. 324,7 m.

B. 640 m.

C. 649,4 m.

D. 325 m.

Chọn A.

Gia tốc rơi tự do tại đỉnh núi có độ cao h:

Gia tốc rơi tự do tại chân núi (h = 0):

Câu 2:

Coi khoảng cách trung bình giữa tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng gấp 60 lần bán kính Trái Đất; khối lượng Mặt Trăng nhỏ hơn khối lượng Trái Đất 81 lần. Xét vật M nằm trên đường thẳng nối tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng mà ở đó có lực hấp dẫn của Trái Đất và của Mặt Trăng cân bằng nhau. So với bán kính Trái Đất, khoảng cách từ M đền tâm Trái Đất gấp

A. 56,5 lần.

B. 54 lần.

C. 48 lần.

D. 32 lần.

Chọn B.

Gọi x là khoảng cách tử tâm Trái Đất đến vật m đặt tại điểm ta xét nên khoảng cách từ tâm của Mặt Trăng đến vật là 60R – x.

Câu 3:

Cho tam giác vuông cân ABC vuông tại C,có cạnh huyền $A B = R$ . Tại ba đỉnh A, B và C của tam giác, người ta đặt 3 chất điểm có khối lượng lần lượt là m, 2m và 3m. Tìm lực hấp dẫn tác dụng lên chất điểm tại C.

A. $3 \sqrt{5} G \frac{m^{2}}{R^{2}}$

B. $6 \sqrt{5} G \frac{m^{2}}{R^{2}}$

C. $12 G \frac{m^{2}}{R^{2}}$

D. $5 \sqrt{5} G \frac{m^{2}}{R^{2}}$

Chọn B.

Vì tam giác ABC cân tại C nên ta có AC=BC= $\frac{R}{\sqrt{2}}$

Lực hấp dẫn tác dụng lên chất điểm tại

Câu 4:

Kim tinh (còn gọi là sao Thái Bạch, sao Hôm hoặc sao Mai) được gọi là “hành tinh sinh đôi” với Trái Đất do khối lượng, kích thước gần giống với Trái Đất. Biết Trái Đất và Kim Tinh có đường kính lần lượt là 12740 km và 12090 km. Khối lượng của Kim Tinh bằng 81,5% khối lượng của Trái Đất. Tính gia tốc rơi tự đo trên bề mặt của Kim Tinh biết gia tốc rơi tự do trên bề mặt của Trái Đất có giá trị

A. $13, 37 m / s^{2}$

B. $8, 88 m / s^{2}$

C. $7, 20 m / s^{2}$

D. $1, 67 m / s^{2}$

Chọn B.

Gia tốc trên bề mặt Kim Tinh:

Câu 5:

Trong một quả cầu bằng chì bán kính R, người ta khoét một lỗ hình cầu bán kính R/2

Tìm lực do quả cầu tác dụng lên vật nhỏ m trên đường nối tâm hai hình cầu, cách tâm hình cầu lớn một đoạn d, biết rằng khi chưa khoét quả cầu có khối lượng M.

A. $F = G M n \frac{7 d^{2} - 8 d R + 2 R^{2}}{8 d^{2} {(d - \frac{R}{2})}^{2}}$

B. $F = G M n \frac{7 d^{2} + 8 d R + 2 R^{2}}{8 d^{2} {(d - \frac{R}{2})}^{2}}$

C. $F = G M m \frac{7 d^{2} - 8 d R + 2 R^{2}}{d^{2} {(d - \frac{R}{2})}^{2}}$

D. $F = G M m \frac{7 d^{2} - 8 d R + 2 R^{2}}{4 d^{2} {(d - \frac{R}{2})}^{2}}$

Chọn A.

Phần khoét đi, nếu đặt lại chỗ cũ sẽ hút m lực hấp dẫn:

Lực hấp dẫn do cả quả cầu đặc tác dụng lên m:

Do quả cầu đồng chất nên:

Thay vào (*) rồi biến đổi ta được

Câu 6:

Khi nói về lực đàn hồi của lò xo. Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Lực đàn hồi luôn có chiều ngược với chiều biến dạng của lò xo.

B. Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi luôn tỉ lệ thuận với độ biến dạng.

C. Khi lò xo bị dãn, lực đàn hồi có phương dọc theo trục lò xo.

D. Lò xo luôn lấy lại được hình dạng ban đầu khi thôi tác dụng lực.

Chọn D.

- Lực đàn hồi xuất hiện ở cả hai đầu của lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc với lò xo, làm nó biến dạng.

- Khi bị dãn, lực đàn hồi hướng dọc theo trục của lò xo vào phía trong. Khi bị nén, lực đàn hồi hướng dọc theo trục của lò xo vào phía trong ra ngoài.

Giới hạn đàn hồi

Lực lớn nhất tác dụng vào lò xo mà khi ngừng tác dụng lực, lò xo còn tự lấy được hình dạng, kích thước cũ gọi là giới hạn đàn hồi của lò xo.

Như vậy nếu quá giới hạn đàn hồi (tác dụng lực kéo hoặc nén quá lớn) thì lò xo không trở về hình dạng ban đầu được.

Định luật Húc

Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.

Câu 7:

Một lò xo có độ cứng k được treo vào điểm cố định, đầu dưới treo vật có khối lượng m, tại nơi có gia tốc trọng trường g. Khi vật nằm cân bằng, độ biến dạng của lò xo là

A. k/ mg

B. mg/k

C. mk/g

D.g/mk

Chọn B.

Khi vật nằm cân bằng, trọng lực $\vec{P}$ cân bằng với lực đàn hồi $\vec{F_{đ h}}$ . Do vậy ta có:

Câu 8:

Hai người cầm hai đầu của một lực kế lò xo và kéo ngược chiều những lực bằng nhau, tổng độ lớn hai lực kéo là 100 N. Lực kế chỉ giá trị là

A. 50 N.

B. 100 N.

C. 0 N.

D. 25 N.

Chọn A.

Lực kế chịu tác dụng của hai lực cân bằng:

$\vec{F_{đ h 1}}$ , $\vec{F_{đ h 2}}$

Khi đó lò xo biến dạng một đoạn ∆ℓ do lực kéo gây ra. Số chỉ lực kế bằng độ lớn lực đàn hồi F_đh1 = F_đh2 = 100/2 = 50 N.

Câu 9:

Một vật có khối lượng 200 g được treo vào một lò xo theo phương thẳng đứng thì chiều dài của lò xo là 20 cm. Biết khi chưa treo vật thì lò xo dài 18 cm. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Độ cứng của lò xo này là

A. 200 N/m.

B. 150 N/m.

C. 100 N/m.

D. 50 N/m.

Chọn C.

Tại vị trí cân bằng: F_đh = P ⟹ mg = k.∆ℓ

Mặt khác ∆ℓ = 20 – 18 = 2 cm = 0,02 m.

Câu 10:

Một lò xo có một đầu cố định, còn đầu kia chịu một lực kéo băng 5 N thì lò xo dãn 8 cm. Độ cứng của lò xo là

A. 1,5 N/m.

B. 120 N/m.

C. 62,5 N/m.

D. 15 N/m.

Chọn C.

Độ cứng của lò xo là

Câu 11:

Một lò xo có một đầu cố định. Khi kéo đầu còn lại với lực 2N thì lò xo dài 22cm. Khi kéo đầu còn lại với lực 4N thì lò xo dài 24cm. Độ cứng của lò xo này là:

A. 9,1 N/m.

B. $17 . 10^{2} N / m$

C. 1,0 N/m.

D. 100 N/m.

Chọn D.

Vì độ cứng k của lò xo không đổi nên ta có:

Áp dụng tính chất của tỉ lệ thức ta được:

Câu 12:

Một lò xo có chiều dài tự nhiên là 25 cm. Khi nén lò xo để nó có chiều dài 20 cm thì lực đàn hồi của lò xo bằng 10 N. Nếu lực đàn hồi của lò xo là 8 N thì chiều dài lò xo khi đó là

A. 23,0 cm.

B. 22,0 cm.

C. 21,0 cm.

D. 24,0 cm.

Chọn C.

Khi nén lực 10 N

Khi lực đàn hồi là F₂ = 8 N thì độ biến dạng của lò xo:

Suy ra chiều dài lò xo khi đó là:

ℓ₂ = ℓ₀ ± ∆ℓ₂ = 21 cm hoặc 29 cm.

Câu 13:

Một vật có khối lượng 200 g được đặt lên đầu một lò xo có độ cứng 100 N/m theo phương thẳng đứng. Biết chiều dài tự nhiên của lò xo là 20 cm. Bỏ qua khối lượng của lò xo, lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Chiều dài của lò xo lúc này là

A. 22 cm.

B. 2 cm.

C. 18 cm.

D. 15 cm.

Chọn C.

Vì được đặt trên đầu lò xo thẳng đứng nên tại vị trí cân bằng: F_đh = P ⟹ mg = k.∆ℓ

Chiều dài lò xo lúc này là: ℓ = ℓ₀ - ∆ℓ = 18 cm.

Câu 14:

Treo một vật khối lượng 200 g vào một lò xo thì lò xo có chiều dài 34 cm. Tiếp tục treo thêm vật khối lượng 100 g vào thì lúc này lò xo dài 36 cm. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Chiều dài tự nhiên và độ cứng của lò xo là

A. 33 cm và 50 N/m.

B. 33 cm và 40 N/m.

C. 30 cm và 50 N/m.

D. 30 cm và 40 N/m.

Chọn C.

Cùng một lò xo khi treo vật có khối lượng m₁ thì lò xo có độ biến dạng ∆ℓ₁ = ℓ₁ - ℓ₀.

Cùng một lò xo khi tiếp tục treo thêm vật có khối lượng m₂ thì lò xo có độ biến dạng ∆ℓ₂ = ℓ₂ - ℓ₀.

Áp dụng tính chất của tỉ lệ thức ta được:

⟹ Chiều dài tự nhiên của lò xo là 34 – 4 = 30 cm.

Câu 15:

Một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng 100 N/m và có chiều dài tự nhiên l40 cm. Giữ đầu trên của lò xo cố định và buộc vào đầu dưới của lò xo một vật nặng khối lượng 500 g, sau đó lại buộc thêm vào điểm chính giữa của lò xo đã bị dãn một vật thứ hai khối lượng 500 g. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Chiều dài của lò xo khi đó là

A. 46 cm..

B. 45,5 cm.

C. 47,5 cm.

D. 48 cm.

Chọn C.

Khi buộc đầu dưới vật khối lượng m₁, lò xo dãn:

Khi buộc vào điểm giữa của lò xo một vật nặng thứ hai, thì nửa trên của lò xo có độ cứng k’. Vì độ cứng k của lò xo tỷ lệ nghịch với chiều dài ℓ nên

Khi buộc vào chính giữa lò xo vật m₂ nửa trên dãn thêm:

⟹ Chiều dài lò xo lúc này là:

Câu 16:

Một lò xo có độ cứng 100 N/m được treo thẳng đứng vào một điểm cố định, đầu dưới gắn với vật có khối lượng 1 kg. Vật được đặt trên một giá đỡ D. Ban đầu giá đỡ D đứng yên và lò xo giãn 1 cm. Cho D chuyển động nhanh dần đều thẳng đứng xuống dưới với gia tốc $1 m / s^{2}$ . Bỏ qua mọi ma sát và sức cản. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Quãng đường mà giá đỡ đi được kể từ khi bắt đầu chuyển động đến thời điểm vật rời khỏi giá đỡ và tốc độ của vật khi đó là

A. 6 cm; 32 cm/s.

B. 8 cm; 42 cm/s.

C. 10 cm; 36 cm/s.

D. 8 cm; 30 cm/s.

Chọn D.

Khi không có giá đỡ, lò xo dãn một đoạn:

Khi rời giá đỡ, lò xo giãn 9 cm => Quãng đường giá đỡ đi được là s = 8cm.

Vận tốc của vật khi dời giá đỡ là: v = $\sqrt{2 a s}$ = 40 m/s.

Câu 17:

Hình vẽ sau nêu sự phụ thuộc của lực đàn hồi vào độ dãn của một lò xo

Tính độ dãn của lò xo khi lực đàn hồi bằng 25N.

A. 2cm.

B. 2,5cm.

C. 2,7cm.

D. 2,8cm.

Chọn B.

Đồ thị suy ra:

Độ dãn của lò xo khi lực đàn hồi bằng 25N:

Câu 18:

Một lò xo nhẹ có độ cứng k và độ dài tự nhiên $l_{0}$ được treo thẳng đứng. Buộc một vật nặng khối lượng m vào đầu dưới của lò xo. Sau đó lại buộc thêm vật m nữa vào chính giữa lò xo. Chiều dài cùa lò xo khi đó là

A. $l_{0} + \frac{3 m g}{2 k}$

B. $l_{0} + \frac{2 m g}{k}$

C. $l_{0} + \frac{m g}{2 k}$

D. $l_{0} + \frac{m g}{k}$

Chọn A.

Theo vật m ở dưới, lò xo dãn: $Δ l_{2}$ = $\frac{m g}{k}$

Treo thêm m ở giữa lò xo, nó có tác dụng kéo dãn phần trên có độ cứng 2k.

Phần trên giãn thêm: $Δ l_{2}$ = $\frac{m g}{2 k}$

Độ dãn tổng cộng:

Câu 19:

Một cơ hệ gồm bốn thanh nhẹ nối với nhau bằng các khớp, một lò xo nhẹ tạo thành hình vuông. Ban đầu lò xo dài tự nhiên 10cmF. Khi treo vật 500g thì góc nhọn giữa hai thanh (khớp không gắn lò xo) là $α = 60^{\circ}$ . Lấy $g = 10 m / s^{2}$ .Tính độ cứng k của lò xo.

A. 68,3N/m.

B. 75N/m.

C. 98,6N/m.

D. 120,7N/m.

Chọn C.

Do đối xứng nên lực căng của tất cả các thanh bằng nhau.

Điều kiện cân bằng của khớp dưới cùng suy ra:

Gọi a là cạnh hình vuông; b, b’ là chiều dài ban đầu và về sau của lò xo ta có:

Độ cứng k của lò xo:

Câu 20:

Một con lắc lò xo gồm quả cầu khối lượng 100g gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng 50 N/m và chiều dài tự nhiên 12 cm. Đặt con lắc trên một mặt phẳng nghiêng một góc α so với mặt phẳng ngang thì chiều dài lò xo khi đó là 11 cm. Bỏ qua ma sát, lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Tính góc $α$ .

A. $45^{\circ}$

B. $60 °$

C. $15^{\circ}$

D. $30^{\circ}$

Chọn D.

Trọng lực $\vec{P}$ được phân tích thành 2 lực thành phần:

Thành phần ${\vec{P}}_{t}$ nén lò xo, do đó lò xo gây ra lực đàn hồi chống lại lực nén này (định luật III Niuton).

Tại vị trí cân bằng ta có $\vec{F_{đ h}}$ cân bằng với ${\vec{P}}_{t}$

Câu 21:

Một vật trượt trên một mặt phẳng, khi tốc độ của vật tăng thì hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng

A. không đổi.

B. giảm xuống.

C. tăng tỉ lệ với tôc độ của vật.

D. tăng tỉ lệ bình phương tốc độ của vật.

Chọn A.

Lực ma sát trượt xuất hiện khi một vật trượt trên bề mặt của một vật khác, có tác dụng cản trở chuyển động của vật.

Đặc điểm về độ lớn

- Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật.

- Tỉ lệ với độ lớn của áp lực.

- Phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của các mặt tiếp xúc.

Câu 22:

Lực ma sát trượt

A. chỉ xuất hiện khi vật đang chuyển động chậm dần.

B. phụ thuộc vào độ lớn của áp lực.

C. tỉ lệ thuận với vận tốc của vật.

D. phụ thuộc vào diện tích mặt tiếp xúc.

Chọn B.

Lực ma sát trượt xuất hiện khi một vật trượt trên bề mặt của một vật khác, có tác dụng cản trở chuyển động của vật.

Đặc điểm về độ lớn

- Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật.

- Tỉ lệ với độ lớn của áp lực.

- Phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của các mặt tiếp xúc

Câu 23:

Một vật có trọng lượng N trượt trên một mặt phẳng ngang. Biết hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng là $F_{m s t}$ . Biểu thức xác định của lực ma sát trượt là:

A. $F_{m s t} = μ_{t} N$

B. $F_{m s t} = μ_{t} \vec{N}$

C. $F_{m s t} = t . \vec{N}$

D. $\vec{F_{m s t}} = t N$

Chọn B.

Công thức của lực ma sát trượt: F_mst = _tN.

μ_t: Hệ số ma sát trượt, không có đơn vị, phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của các mặt tiếp xúc.

N: áp lực của vật lên bề mặt tiếp xúc.

Câu 24:

Một người kéo một thùng hàng chuyển động, lực tác dụng vào người làm người đó chuyển động về phía trước là

A. lực của người kéo tác dụng vào mặt đất.

B. lực của mà thùng hàng tác dụng vào người kéo.

C. lực của người kéo tác dụng vào thùng hàng.

D. lực mặt đất tác dụng vào bàn chân người kéo.

Chọn D.

Một người kéo một thùng hàng chuyển động, lực tác dụng vào người làm người đó chuyển động về phía trước là lực mặt đất tác dụng vào bàn chân người kéo.

Câu 25:

Một toa tàu có khối lượng 80 tấn chuyển động thẳng đều dưới tác dụng của lực kéo nằm ngang $F = 6 . 10^{4} N$ . Lấy $g = 10 m / s^{2}$ Hệ số ma sát giữa tàu và đường ray là

A. 0,075.

B. 0,06.

C. 0,02.

D. 0,08.

Chọn A.

Tàu chuyển động thẳng đều nên a = 0. Suy ra: F = F_mst = μ_tmg

Câu 26:

Một vật có khối lượng 5 tấn đang chuyển động trên đường nằm ngang có hệ số ma sát của xe là 0,2. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Độ lớn của lực ma sát là

A. 1000 N.

B. 10000 N.

C. 100 N.

D. 10 N.

Chọn B.

Xe chuyển động trên đường nằm ngang nên phản lực N = P = mg = 5000. 10 = 5.10⁴ N

Độ lớn của lực ma sát là:

F_ms = μ_tmg = 10000 N

Câu 27:

Một đầu máy tạo ra lực kéo để kéo một toa xe có khối lượng 5 tấn, chuyển động với gia tốc $0, 3 m / s^{2}$ . Biết lực kéo của động cơ song song với mặt đường và hệ số ma sát giữa tao xe và mặt đường là 0,02. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Lực kéo của đầu máy tạo ra là

A. 4000 N.

B. 3200 N.

C. 2500 N.

D. 5000 N.

Chọn C.

Áp dụng định luật II Niu-tơn ta được:

F_k – F_mst = m.a (với F_mst = μ_t.N = μ_t.mg)

⟹ F_k = m.a + F_mst = 5000.0,3 + 0,02.5000.10 = 2500 N.

Câu 28:

Khi đẩy một ván trượt bằng một lực $F_{1} = 20 N$ theo phương ngang thì nó chuyển động thẳng đều. Nếu chất lên ván một hòn đá nặng 20kg thì để nó trượt đều phải tác dụng lực $F_{2} = 60 N$ theo phương ngang. Tìm hệ số ma sát trượt giữa tấm ván và mặt sàn.

A. 0,25

B. 0,2

C. 0,1

D. 0,15

Chọn B.

Đặt m là khối lượng tấm ván, ∆m là khối lượng hòn đá. Do cả hai trường hợp đều trượt đều (a = 0) nên ta có:

Câu 29:

Một vật có khối lượng 100 kg đang đứng yên thì bắt đầu chuyển động nhanh dần đều, sau khi đi được 100 m, vật đạt vận tốc 36 km/h. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,05. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Lực phát động tác dụng vào vật theo phương song song với phương chuyển động của vật có độ lớn là

A. 198 N.

B. 45,5 N.

C. 100 N.

D. 316 N.

Chọn C.

Xe chuyển động nhanh dần đều với gia tốc:

Áp dụng định luật II Niu-tơn ta được:

F_k – F_mst = m.a (với F_mst = μ_t.N = μ_t.mg)

⟹ F_k= m.a + F_mst = 100.0,5 + 0,05.100.10 = 100 N.

Câu 30:

Một ô tô có khối lượng 1,2 tấn bắt đầu khởi hành từ trạng thái đứng yên nhờ lực kéo của động cơ 600 N. Biết hệ số ma sát của xe là 0,02. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Biết lực kéo song song với mặt đường. Sau 10 s kể từ lúc khởi hành, tốc độ chuyển động của ô tô là

A..4m/s

B. 5m/s

C. 2m/s

D. 3 m/s

Chọn D.

Áp dụng định luật II Niu-tơn ta được:

F_k – F_mst = m.a (với F_mst = μ_t.N = μ_t.mg)

⟹ Gia tốc của ôtô là:

Sau 10 s kể từ lúc khởi hành, tốc độ chuyển động của ô tô là:

v = v₀ + a.t = 0 + 0,3.10 = 3 m/s

Câu 31:

Một vật có khối lượng 1500 g được đặt trên một bàn dài nằm ngang. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt bàn là 0,2. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Tác dụng lên vật một lực có độ lớn 4,5 N theo phương song song với mặt bàn trong khoảng thời gian 2 giây rồi thôi tác dụng. Quãng đường tổng cộng mà vật đi được cho đến khi dừng lại là

A. 1 m.

B. 4 m.

C. 2 m.

D. 3 m.

Chọn D.

Áp dụng định luật II Niu-tơn ta được:

F_k – F_mst = m.a (với F_mst = μ_t.N = μ_t.mg)

F = ma + μ_tmg

Quãng đường vật đi trong 2 giây đầu:

Sau 2 giây, vật chuyển động chậm dần với gia tốc a’ dưới tác dụng của lực ma sát:

- F_ms = ma’ ⟹ a’ = - g = -2 m/s².

Quãng đường đi được từ lúc ngừng lực tác dụng tới khi dừng hẳn:

⟹ Tổng quãng đường: s = s₁ + s₂ = 3 m.

Câu 32:

Một khúc gỗ khối lượng 2 kg đặt trên sàn nhà. Người ta kéo khúc gỗ bằng một lực F hướng chếch lên và hợp với phương nằm ngang một góc $α = 30^{\circ}$ . Khúc gỗ chuyển động nhanh dần đều với gia tốc $1.0 m / s^{2}$ trên sàn. Biết hệ số ma sát trượt giữa gỗ và sàn là 0,2. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Giá trị của F là

A. 4,24 N.

B. 4,85 N.

C. 6,21 N.

D. 5,12 N.

Chọn D

Theo định luật II Niu-tơn ta có:

Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ.

Chiếu phương trình (1) lên phương thẳng đứng (Oy), ta được:

F.sinα + N – P = 0 → N = P – F.sinα

Chiếu phương trình (1) lên phương ngang (Ox), ta được:

F.cosα – F_mst = m.a ↔ µN = F.cosα ↔ µ(P – F.sinα) = F.cosα.

Câu 33:

Một vật đang chuyển động trên đường nằm ngang với vận tốc 15 m/s thì trượt lên một cái dốc dài 100 m cao 10 m. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt dốc là $F_{m s} = 0, 05$ . Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Quãng đường dốc vật đi được đến khi dừng hẳn và tốc độ của vật khi nó trở lại chân dốc lần lượt là

A. 100 m và 8,6 m/s.

B. 75 m và 4,3 m/s.

C. 100 m và 4,3 m/s.

D. 75 m và 8,6 m/s.

Chọn D.

Theo định luật II Niu-tơn ta có:

Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ.

Chiếu (*) lên trục Ox: – F_mst – Psinα = ma ⟺ – μN – Psinα = ma (1)

Chiếu (*) lên trục Oy: N – Pcosα = 0 ⟹ N = P.cosα (2)

Thay (2) vào (1) ta được:

Trong đó:

⟹ a = - 10(0,1 + 0,05.0,995) ≈ - 1,5 m/s².

⟹ Quãng đường lên dốc vật đi được

Khi xuống dốc, lực $\vec{F_{m s t}}$ đổi chiều, hướng theo chiều dương Ox.

Tương tự ta xác định được gia tốc của vật khi xuống dốc:

Tốc độ của vật khi xuống tới chân dốc:

Câu 34:

Một mẩu gỗ có khối lượng $m = 250 g$ đặt trên sàn nhà nằm ngang. Người ta truyền cho nó một vận tốc tức thời $v_{0} = 5 m / s$ . Tính thời gian để mẩu gỗ dừng lại và quãng đường nó đi được cho tới lúc đó. Hệ số ma sát trượt giữa mẩu gỗ và sàn nhà là $μ_{t} = 0, 25$ . Lấy $g = 10 m / s^{2}$ .

A. 1 s, 5 m.

B. 2 s, 5 m.

C. 1 s, 8 m.

D. 2 s, 8 m.

Chọn B.

Ta có F_ms = µN = µmg (xe chuyển động ngang không có lực kéo nên N = P = mg)

→ xe chuyển động chậm dần đều với gia tốc

Áp dụng công thức độc lập thời gian có v² – v_o² = 2aS

Ta có v = v_o + at → Thời gian mẫu gỗ chuyển động

Câu 35:

Một cái hòm có khối lượng $m = 20 k g$ đặt trên sàn nhà. Người ta kéo hòm bằng một lực F hướng chếch lên trên và hợp với phương nằm ngang một góc $α = 20^{\circ}$ như hình vẽ. Hòm chuyển động đều trên sàn nhà. Tính độ lớn của lực F. Hệ số ma sát trượt giữa hòm và sàn nhà $μ_{t} = 0, 3$ .

A. 56,4 N.

B. 46,5 N.

C. 42,6 N.

D. 52,3 N.

Chọn A.

Vật chuyển động thằng đều Þ a = 0

Theo định luật II Niu-tơn ta có:

Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ.

Chiếu phương trình (1) lên phương thẳng đứng (Oy), ta được:F.sin20^o + N – P = 0 → N = P – F.sin20^o

Chiếu phương trình (1) lên phương ngang (Ox), ta được:F.cos20^o – F_mst = 0 ↔ µN = F.cos20^o ↔ µ(P – F.sin20^o) = F.cos20^o

Câu 36:

Vật khối lượng m đặt trên mặt phẳng nghiêng hợp với phương nằm ngang một góc α (hình vẽ). Hệ số ma sát trượt giữa vật mà mặt phẳng nghiêng là $μ_{t}$ . Khi được thả ra, vật trượt xuống. Gia tốc của vật phụ thuộc vào nhữn đại lượng nào?

A. $μ_{t}, m, α$

B. $μ_{t}, g, α$

C. $μ_{t}, m, g$

D. $μ_{t}, m$

Đáp án B

+ Có ba lực tác dụng lên vật khi vật trượt xuống mặt phẳng nghiêng:

Gồm trọng lực $\vec{P}$ được phân tích thành hai thành phần ${\vec{P}}_{x}$ ; ${\vec{P}}_{y}$ lực ma sát $\vec{F_{m s}}$ ; phản lực $\vec{N}$ .

+ Áp dụng định luật II Niuton, ta có:

+ Chọn hệ trục gồm: Ox hướng theo chiều chuyển động của vật: trên mặt phẳng nghiêng, Oy vuông góc với Ox và hướng xuống.

+ Chiếu biểu thức vecto (1) lên trục Ox, Oy ta được:

Theo trục Ox: P_x – F_ms = ma ⟺ P_x – μ.N = ma (2)

Theo trục Oy: P_y - N = 0 (3) (theo trục Oy vật không có gia tốc)

Thế (3) vào (2):

Kết quả cho thấy gia tốc a của vật trượt có ma sát trên mặt phẳng nghiêng phụ thuộc vào g, μ, α.

Câu 37:

Một cái hòm khối lượng $m = 40 k g$ đặt trên mặt sàn nhà. Hệ số ma sát trượt giữa hòm và sàn nhà là $μ_{t} = 0, 2$ . Người ta đẩy hòm bằng một lực $F = 200 N$ theo phương hợp với phương nằm ngang một góc $α = 30^{\circ}$ , chếch xuống phía dưới (Hình vẽ). Gia tốc của hòm là

A. $1, 87 m / s^{2}$

B. $2, 87 m / s^{2}$

C. $0, 87 m / s^{2}$

D. $3, 87 m / s^{2}$

Chọn A.

Áp dụng định luật II Newton ta có:

Chiếu (*) lên trục Ox: F_x – F_ms = ma ⟺ F.cosα – μ.N = ma (1)

Chiếu (*) lên trục Oy: -F_y + N – P = 0 (2)

Từ (2) ⟹ N = P + F_y = m.g + F.sinα

Từ (1) và (2):

Câu 38:

Một vật đặt trên mặt phẳng nghiêng (góc nghiêng $α = 30^{\circ}$ ), được truyền một vận tốc ban đầu $v_{0} = 20 c m / s$ (hình vẽ dưới). Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,3. Tính độ cao lớn nhất H mà vật đạt tới.

A. 0,451 m.

B. 0,134 m.

C. 0,342 m.

D. 1,145 m.

Chọn B.

Các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ.

Áp dụng định luật II Newton ta có:

Chiếu (*) lên Ox: -P_x – F_ms = ma (1)

Chiếu (*) lên Oy: -P_y + N = 0 (2)

Từ (2) => N = P_y = P.cosα

Từ (1)

Vật chuyển động chậm dần đều trên mặt phẳng nghiêng, khi dừng lại v = 0, vật đi được quảng đường S thỏa mãn:

Độ cao lớn nhất H mà vật đạt tới là: H = S.sinα = 0,268.sin30° = 0,134m.

Câu 39:

Một vật khối lượng m đang chuyển động tròn đều trên một quỹ đạo bán kính r với tốc độ góc $ω$ . Lực hướng tâm tác dụng vào vật là

A. $F_{h t} = m ω^{2} r$

B. $F_{h t} = \frac{m r}{ω}$

C. $F_{h t} = ω^{2} r$

D.. $F_{h t} = m ω^{2}$

Chọn A.

Lực hay hợp lực của các lực tác dụng lên một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.

Câu 40:

Một vật đang chuyển độngg tròn đều dưới tác dụng của lực hướng tâm F. Nếu bán kính quỹ đạo gấp hai lần so với trước và đồng thời giảm tốc độ quay còn một nửa thì so với ban đầu, lực hướng tâm

A. giảm 8 lần.

B. giảm 4 lần.

C. giảm 2 lần.

D. không thay đổi

Chọn A.

Ta có

Suy ra F’ = F/2.

Câu 41:

Một vật nhỏ khối lượng 150 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1,5 m với tốc độ dài 2 m/s. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là

A. 0,13 N.

B. 0,2 N.

C. 1,0 N.

D. 0,4 N.

Chọn D.

Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là:

Câu 42:

Một vật nhỏ khối lượng 250 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1,2 m. Biết trong 1 phút vật quay được 120 vòng. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là

A. 47,37 N.

B. 3,83 N.

C. 4,51 N.

D. 46,41N.

Chọn A.

Tốc độ góc của vật

Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là:F_ht = mω²R = 0,25.(4 ².1,2 ≈ 47,37 N.

Câu 43:

Một vệ tinh có khối lượng 600 kg đang bay trên quỹ đạo tròn quanh Trái Đất ở độ cao bằng bán kính Trái Đất. Biết bán kính Trái Đất là 6400 km. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh là

A. 1700 N.

B. 1600 N.

C. 1500 N.

D. 1800 N.

Chọn C.

Lực hấp dẫn (trọng lực) đóng vai trò lực hướng tâm:

Mặt khác tại mặt đất:

Thay vào (1) ta được:

Lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh là:

Câu 44:

Một ô tô có khối lượng 4 tấn chuyển động qua một chiếc cầu lồi có bán kính cong 100 m với tốc độ 72 km/h. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Áp lực của ô tô nén lên cầu khi nó đi qua điểm cao nhất (giữa cầu) là

A. 36000 N.

B. 48000 N.

C. 40000 N.

D. 24000 N.

Chọn D.

Đổi v = 72 km/h = 20 m/s.

Hợp lực tác dụng lên ô tô

Chiếu biểu thức vectơ lên chiều dương (hình vẽ), ta được:

Câu 45:

Ở độ cao bằng một nửa bán kính Trái Đất có một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất. Biết gia tốc rơi tự do ở mặt đất là $10 m / s^{2}$ và bán kính Trái Đất là 6400 km. Tốc độ dài của vệ tinh là

A. 6732 m/s.

B. 6000 m/s.

C. 6532 m/s.

D. 5824 m/s.

Chọn C.

Lực hấp dẫn (trọng lực) đóng vai trò lực hướng tâm:

Mặt khác tại mặt đất:

Thay vào (1) ta được:

Câu 46:

Một người buộc một hòn đá khối lượng 400 g vào đầu một sợi dây rồi quay trong mặt phẳng thẳng đứng. Hòn đá chuyển động trên đường tròn bán kính 50 cm với tốc độ góc không đổi 8 rad/s. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Lực căng của sợi dây ở điểm thấp nhất của quỹ đạo là

A. 8,4 N.

B. 33,6 N.

C. 16,8 N.

D. 15,6 N.

Chọn C.

Hợp lực của lực căng dây và trọng lực đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn:

Khi ở điểm thấp nhất ( $\vec{F_{h t}}$ hướng thẳng đứng lên) với chiều dương về tâm quay (hướng lên)

F_ht = - P + T => T = F_ht + P = m r + mg = 0,4(8².0,5 +10) = 16,8 N.

Câu 47:

Một lò xo có độ cứng 125 N/m, chiều dài tự nhiên 40 cm, một đầu giữ cố định ở A, đầu kia gắn vào quả cầu khối lượng 10 g có thể trượt không ma sát trên thanh nằm ngang. Thanh quay đều quanh trục thẳng đứng với tốc độ 360 vòng/phút. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ Độ giãn của lò xo gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 5,3 cm.

B. 5,0 cm.

C. 5,1 cm.

D. 5,5 cm.

Chọn C.

Thanh quay đều quanh trục thẳng đứng với tốc độ 360 vòng/phút nên tốc độ góc là:

Lực đàn hồi đóng vai trò lực hướng tâm:

Độ giãn của lò xo:

Câu 48:

Ở độ cao bằng 7/9 bán kính Trái Đất có một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất. Biết gia tốc rơi tự do ở mặt đất là $10 m / s^{2}$ và bán kính Trái Đất là 6400 km. Tốc độ dài và chu kì chuyển động của vệ tinh lần lượt là

A. 7300 m/s; 4,3 giờ.

B. 7300 m/s; 3,3 giờ.

C. 6000 m/s; 3,3 giờ.

D. 6000 m/s; 4,3 giờ.

Chọn C.

Gia tốc rơi tự do ở độ cao h:

Lực hấp dẫn (trọng lực) đóng vai trò lực hướng tâm:

Chu kì của chuyển động tròn:

Câu 49:

Một ô tô có khối lượng 2,5 tấn chuyển động với tốc độ 54 km/h đi qua một chiều cầu lồi có bán kính cong 1000 m. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Áp lực của ô tô nén lên cầu khi ô tô ở vị trí mà đướng nối tâm quỹ đạo với ô tô tạo với phương thẳng đứng một góc 30 $°$ là

A. 52000 N.

B. 25000 N.

C. 21088 N.

D. 36000 N.

Chọn C.

Khối lượng xe: m = 2,5 tấn = 2500 kg

Tốc độ xe: v = 54km/h = 15 m/s.

Hợp lực tác dụng lên ô tô (Hình vẽ):

Chiếu lên phương hướng tâm:

Câu 50:

Một vệ tinh khối lượng 100 kg, được phóng lên quỹ đạo quanh Trái Đất ở độ cao mà tại đó nó có trọng lượng 920 N. Chu kì của vệ tinh là $5, 3 . 10^{3} s$ . Tính khoảng cách từ bề mặt Trái Đất đến vệ tinh. Biết bán kính Trái Đất là 6400 km.

A. 135,05 km.

B. 98,09 km.

C. 185,05 km.

D. 146,06 km.

Chọn D.

Tại độ cao h, lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm: F_hd = F_ht

Vì ở độ cao h, vệ tinh có trọng lượng 920 N nên F_hd = 920 N

Mặt khác:

Bắt đầu thi ngay

Bài thi liên quan