Chương II. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM (P1)
-
15149 lượt thi
-
50 câu hỏi
-
50 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Khi nói về phép phân tích lực, phát biểu nào sau đây sai?
Chọn D.
Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó.
Các lực thay thế gọi là các lực thành phần.
Để phân tích lực thành hai lực theo hai phương Ox, Oy ta kẻ từ ngọn của hai đường thẳng song song với hai phương, giao điếm với hai phương chỉnh là ngọn của các véc tơ lực thành phần.
Câu 2:
Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của hai lực thành phần có độ lớn và thì hợp lực của chúng luôn có độ lớn thỏa mãn hệ thức:
Chọn B.
Áp dụng công thức tính đường chéo của hình bình hành ta có:
Câu 3:
Hai lực đồng quy và hợp với nhau một góc , hợp lực của hai lực này có độ lớn là
Chọn D.
Áp dụng công thức tính đường chéo của hình bình hành ta có:
Câu 4:
Một chất điểm chuyển động dưới tác dụng của hai lực có giá đồng quy và thì vectơ gia tốc của chất điểm
Chọn C.
Một chất điểm chuyển động dưới tác dụng của hai lực có giá đồng quy và sẽ chuyển động theo phương và chiều của hợp lực = +
Áp dụng định luật II Newton ta có: = + =
Suy ra vectơ gia tốc của chất điểmcùng phương, cùng chiều với phương và chiều của hợp lực giữa
Câu 5:
Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của hai lực thành phần vuông góc với nhau có độ lớn lần lượt là và . Biết hợp lực trên có độ lớn là 25 N. Giá trị của là
Chọn B.
Câu 6:
Hai lực có giá đồng quy có độ lớn là 3 N là 4 N và có phương vuông góc với nhau. Hợp lực của hai lực nàu có độ lớn là
Chọn B.
Câu 7:
Hai lực có giá đồng quy có độ lớn , có . Hợp lực của hai lực này có độ lớn là
Chọn A.
Câu 8:
Hai lực có giá đồng quy có độ lớn 7 N và 13 N. Độ lớn hợp lực của hai lực này không thể có giá trị nào sau đây?
Chọn D.
Hợp lực của hai lực đồng quy luôn có độ lớn thỏa mãn:
Suy ra F không thể là 22 N
Câu 9:
Một chất điểm chịu tác dụng của hai lực thành phần có độ lớn 6 N là 8 N. Biết hợp lực của hai lực này có giá trị 10 N, góc tạo bởi hai lực này là
Chọn A.
Câu 10:
Một chất điểm chịu tác dụng của ba lực đồng phẳng, đồng quy có cùng độ lớn 15 N. Biết góc tạo bởi các lực . Hợp lực của ba lực này có độ lớn là
Chọn A.
Theo quy tắc hình bình hành và kết hợp với điều kiện ba lực , , có độ lớn bằng nhau.
=> Hình bình hành thành hình thoi nên hợp lực của và cùng phương, cùng chiều với lực nên độ lớn hợp lực của ba lực trên là:
Câu 11:
Cho ba lực đồng phẳng, đồng quy ,, có độ lớn lần lượt là 16 N, 12 N và 12 N. Biết góc tạo bởi các lực . Độ lớn hợp lực của ba lực này là
Chọn D.
Theo quy tắc hình bình hành (Hình vẽ):
Vì F2 = F3 => Đa giác OF2F23F3 là hình thoi nên
(, )= 60
vuông góc với vậy
vậy:
Câu 12:
Cho ba lực đồng quy, cùng độ lớn F và cùng nằm trong một mặt phẳng. Biết góc tạo bởi các lưc . Hợp lực của chúng bằng
Chọn A.
Áp dụng quy tắc hình bình hành xác định hợp lức (Hình vẽ):
cùng phương, ngược chiều
Nên hợp lực của ba lực là: F = |F – F12| = 0.
Câu 13:
Một vật chịu tác dụng của bốn lực đồng phẳng, đồng quy nằm ngang gồm lực hướng về phía Tây, lực hướng về phía Bắc, lực hướng về phía Đông, lực hướng về phía Nam. Độ lớn của hợp lực do các lực này tác dụng lên vật là
Chọn B.
Hợp lực (Hình vẽ):
Độ lớn của hợp lực là:
Câu 14:
Một lực có độ lớn 12 N được phân tích thành hai lực và . Biết các lực tạo với nhau một góc là: và có giá trị lớn nhất. Độ lớn của các lực và lần lượt là
Chọn A.
Hợp lực có độ lớn 12N (Hình vẽ). Theo định lí hàm số sin
Câu 15:
Hợp lực của hai lực có độ lớn F và 2F có thể
Chọn C.
Hợp lực của 2 lực nằm trong đoạn từ F đến 3F
Khi hợp lực vuông với lực 2F thì F là cạnh huyền của tam giác vuông
→ cạnh huyển F < 2F là cạnh góc vuông lên không thể xảy ra.
Do vậy hợp lực nếu có thể thì chỉ có thể vuông góc với lực F.
Câu 16:
Một chiếc mắc áo treo vào điểm chính giữa của dây thép AB. Khối lượng tổng cộng của mắc và áo là 3kg (Hình 13.13). Biết , . Tính lực kéo mỗi nửa sợi dây.
Chọn A.
Mắc và áo tác dụng lên điểm D một lực chính bằng trọng lượng tổng cộng của mắc và áo là
Ta phân tích thành 2 lực thành phần , hai lực này có tác dụng làm căng dây DA và dây DB. Do điểm đặt của trọng lực ở trung điểm của dây AB và phương thẳng đứng nên F1 = F2 và đối xứng qua
Hình bình hành có hai cạnh liên tiếp bằng nhau là hình thoi.
Từ hình vẽ ta thấy:
Vậy F1 = F2 = 300,37N
Câu 17:
Một vật được giữ như trên hình. Vật nặng 5 kg và lực do thanh tác dụng lên vật là 25 N. Xác định góc α, biết .
Chọn B.
Từ hình ta thấy vật gắn với điểm (2) là thanh.
Câu 18:
Cho vật được đỡ bởi hai thanh như hình vẽ. Biết gia tốc trọng trường . Lực do thanh (1) tác dụng lên vật là 50 N. Khối lượng vật là
Chọn B.
Điều kiện cân bằng của vật là
Câu 19:
Một vật có khối lượng 1 kg được giữ yên trên mặt phẳng nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính. Biết. Cho . Lực ép của vật lên mặt phẳng nghiêng là
Chọn B.
Các lực tác dụng lên vật là lực căng của dây treo, trọng lực và phản lực , được biểu diễn như hình vẽ.
Trong đó, trọng lực được phân tích thành hai lực thành phần là ; . Để vật đứng cân bằng thì hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật bằng 0. Có nghĩa là:
Câu 20:
Theo định luật I Niu-tơn thì
Chọn B.
Định luật I Niu-tơn
Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
Câu 21:
Theo định luật III Niu-tơn thì lực và phản lực
Chọn D.
Định luật III Niu-tơn:
Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.
Lực và phản lực
Một trong hai lực tương tác gọi là lực tác dụng, lực kia gọi là phản lực.
- Lực và phản lực luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.
- Lực và phản lực cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều. Hai lực có đặc điểm như vậy gọi là hai lực trực đối.
- Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.
Câu 22:
Vật nào sau đây chuyển động theo quán tính?
Chọn C.
Vật chuyển động thẳng đều tức là gia tốc a = 0, hợp lực tác dụng lên vật bằng 0. Vật chuyển động như vậy theo định luật 1 Niu-tơn thì chuyển động như vậy gọi là chuyển động theo quán tính.
Câu 23:
Khi nói về một vật chịu tác dụng của lực, phát biểu nào sau đây đúng?
Chọn C.
Định luật II Niu-tơn
Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
Câu 24:
Một lực có độ lớn 4 N tác dụng lên vật có khối lượng 0,8 kg đang đứng yên. Bỏ qua ma sát và các lực cản. Gia tốc của vật bằng
Chọn D.
Gia tốc của vật bằng:
Câu 25:
Một quả bóng có khối lượng 500 g đang nằm yên trên mặt đất thì bị một cầu thủ đá bằng một lực 250 N. Bỏ qua mọi ma sát. Gia tốc mà quả bóng thu được là
Chọn D.
Gia tốc mà quả bóng thu được là:
Câu 26:
Lần lượt tác dụng có độ lớn và lên một vật khối lượng m, vật thu được gia tốc có độ lớn lần lượt là và .. Bỏ qua mọi ma sát. Tỉ số là
Chọn A.
Áp dụng định luật II Niu-tơn ta được:
F1 = m.a1; F2 = m.a2
Câu 27:
Một ôtô có khối lượng 1 tấn đang chuyển động với thì tắt máy, hãm phanh, chuyển động chậm dần đều. Biết độ lớn lực hãm 3000N. Xác định quãng đường xe đi được cho đến khi dừng lại.
Chọn D
Chọn chiều + là chiều chuyển động, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh.
Ta có:
Câu 28:
Một lực có độ lớn 2 N tác dụng vào một vật có khối lượng 1 kg lúc đầu đứng yên. Quãng đường mà vật đi được trong khoảng thời gian 2s là
Chọn C
Áp dụng định luật II Niu-tơn ta được: a = F/m = 2 m/s2
=> Quãng đường mà vật đi được trong khoảng thời gian 2s là:
Câu 29:
Một quả bóng khối lượng 200 g bay với vận tốc 90 km/h đến đập vuông góc vào tường rồi bật trở lại theo phương cũ với vận tốc 54 km/h. Thời gian va chạm giữa bóng và tường là 0,05s. Độ lớn lực của tường tác dụng lên quả bóng là
Chọn D.
Ban đầu bóng có vận tốc: v0 = 90 km/h = 25 m/s.
Sau va chạm, bóng có vận tốc: v = 54 km/h = 15 m/s.
Chọn chiều (+) cùng chiều chuyển động bật ra của quả bóng.
Định luật III Niu-tơn:
Fbóng-tường = Ftường-bó
Câu 30:
Lực F truyền cho vật khối lượng ml gia tốc , truyền cho vật khối lượng gia tốc . Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng gia tốc là bao nhiêu?
Chọn C.
Từ định luật II Niu-tơn suy ra:
Câu 31:
Một vật khối lượng 5 kg được ném thẳng đứng hướng xuống với vận tốc ban đầu 2 m/s từ độ cao 30 m. Vật này rơi chạm đất sau 3 s sau khi ném. Cho biết lực cản không khí tác dụng vào vật không đổi trong quá trình chuyển động. Lấy . Lực cản của không khí tác dụng vào vật có độ lớn bằng
Chọn A.
Vật chuyển động nhanh dần đều nên quãng đường vật đi được sau 3 s sau khi ném là:
Áp dụng định luật II Niu-tơn ta được:
=> Lực cản của không khí tác dụng vào vật có độ lớn bằng:
Fc = m(g – a) = 5(10 – 5,33) = 23,35 N.
Câu 32:
Một viên bi A có khối lượng 300 g đang chuyển động với vận tốc 3 m/s thì va chạm vào viên bi B có khối lượng 600 g đang đứng yên trên mặt bàn nhẵn, nằm ngang. Biết sau thời gian va chạm 0,2 s, bi B chuyển động với vận tốc 0,5 m/s cùng chiều chuyển động ban đầu của bi A. Bỏ qua mọi ma sát, tốc độ chuyển động của bi A ngay sau va chạm là
Chọn D.
Gia tốc chuyển động của bi B trong khoảng thời gian 0,2 s là:
Lực tương tác giữa hai viên bi: FAB = FBA = mBaB = 0,6.2,5 = 1,5 N.
Định luật III Niu-tơn:
Chọn chiều (+) cùng chiều chuyển động ban đầu của bi A.
Chiếu (*) lên chiều (+): 0,3(vA – 3) = - 0,6(0,5 – 0) ⟹ vA = 2 m/s.
Câu 33:
Hai xe A và B cùng đặt trên mặt phẳng nằm ngang, đầu xe A có gắn mộ lò xo nhẹ. Đặt hai xe sát nhau để lò xo bị nén rồi buông nhẹ để hai xe chuyển động ngược chiều nhau. Tính từ lúc thả tay, xe A và B đi được quãng đường lần lượt là 1 m và 2 m trong cùng một khoảng thời gian. Biết lực cản của môi trường tỉ lệ với khối lượng của xe. Tỉ số khối lượng của xe A và xe B là
Chọn A.
Áp dụng định luật III Niu-tơn ta được: F12 = F21 ⟺ m1.a1 = m2.a2
(v1 và v2 lần lượt là vận tốc của các vật lúc bật ra sau khi buông tay)
Do lực cản nên chuyển động chậm dần và lực cản tỉ lệ với khối lượng nên:
F1 = km1 ⟹ a1 = F1/m1 = k; F2 = km2 => a2 = F2/m2 = k (k là hệ số tỉ lệ)
Câu 34:
Một ô tô có khối lượng 1 tấn đang chuyển động thì chịu tác dụng của lực hãm F và chuyển động thẳng biến đổi đều. Kể từ lúc hãm, ô tô đi được đoạn đường và tốc độ của ô tô giảm đi 14,4 km/h. Sau khi tiếp tục đi thêm đoạn đường , tốc độ của ô tô lại giảm thêm 4 m/s. Độ lớn lực hãm và quãng đường ô tô chuyển động từ C đến khi dừng hẳn lần lượt là
Chọn D.
Gọi v0 là tốc độ của ô tô tại lúc hãm phanh, ta có:
Giải hệ phương trình ta tim được: v0 = 20 m/s, a = -2 m/s2
=> Độ lớn lực hãm: Fhãm = |ma| = 2000 N.
Quãng đường ô tô đi được từ lúc hãm đến khi dừng hẳn:
⟹ Quãng đường ô tô còn phải chuyển động tới khi dừng hẳn:
s’ = s – (AB + BC) = 36 m.
Câu 35:
Một xe máy đang chuyển động với tốc độ 36 km/h thì hãm phanh, xe máy chuyển động thẳng chậm dần đều và dừng lại sau khi đi được 25 m. Thời gian để xe máy này đi hết đoạn đường 4 m cuối cùng trước khi dừng hẳn là
Chọn D.
Gia tốc
Gọi AB là quãng đường 4 m cuối cùng, vA là tốc độ của xe máy tại A, ta có:
Câu 36:
Một vật có khối lượng được kéo trượt trên mặt phẳng nằm ngang bằng lực kéo theo phương ngang kể từ trạng thái nghỉ. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là . Lấy . Tính quãng đường vật đi được sau 5 giây kể từ lúc bắt đầu chuyển động?
Chọn D.
Câu 37:
Một vật có khối lượng đang nằm yên trên mặt bàn nằm ngang thì được kéo bằng một lực có độ lớn theo hướng tạo với mặt phẳng ngang một góc . Biết hệ số ma sát của vật với mặt sàn là . Tìm vận tốc của vật sau 5 giây kể từ lúc bắt đầu chịu lực tác dụng. Lấy
Chọn A
Vật chịu tác dụng của trọng lực , phản lực của mặt đường, lực kéo và lực ma sát trượt . Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ.
Áp dụng định luật II Niu-ton:
Chiếu lên trục Oy:
Chiếu lên trục Ox:
v = a.t = 0,58.5 = 2,9 m/s.
Câu 38:
Một vật đang nằm yên trên sàn ngang thì chịu tác dụng của lực kéo hợp với phương ngang góc α. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là . Lấy . Tìm góc α để gia tốc của vật lớn nhất.
Chọn B.
Áp dụng định luật II Niu-tơn:
Chiếu lên Oy: N = P – F.sinα
Chiếu lên Ox: F.cosα – μN = m.a
Theo Bất đẳng thức Bu-nhi-a - Cốp-xki:
Câu 39:
Cho cơ hệ như hình vẽ. Vật A có khối lượng , vật B có khối lượng nối với nhau bởi một sợi dây nhẹ, không dãn. Biết hệ số ma sát trượt giữa hai vật và mặt phẳng ngang là . Tác dụng vào A một lực kéo theo phương ngang. Lấy Tính độ lớn lực căng dây nối giữa A và B.
Chọn C.
Áp dụng định luật II Niu-tơn cho hệ vật:
F – Fms1 – Fms2 = (m1 + m2).a
Dễ thấy: N1 = P1; N2 = P2
Áp dụng định luật II Niu-tơn cho vật B:
T – μm2.g = m2.a ⟹ T = (μg + a).m2 = 0,5625 N
Câu 40:
Cho cơ hệ như hình vẽ. Vật A có khối lượng , vật B có khối lượng nối với nhau bởi một sợi dây nhẹ, không dãn. Hệ số ma sát trượt giữa hai vật và mặt phẳng ngang là . Tác dụng vào A một lực kéo theo phương ngang. Biết rằng dây nối hai vật chỉ chịu được lực căng tối đa . Lấy . Tìm lực F lớn nhất để dây không bị đứt.
Chọn D.
Áp dụng định luật II Niu-tơn cho hệ vật:
Áp dụng định luật II Niu-tơn cho vật B:
Do dây chỉ chịu được lực căng tối đa Tmax ⟹ T ≤ Tmax
Câu 41:
Hai vật và nối với nhau bằng dây mảnh, nhẹ, không dãn vắt qua một ròng rọc cố định. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc, lực cản của không khí và ma sát tại trục ròng rọc. Tính lực căng của dây. Lấy
Chọn C.
Bỏ qua khối lượng ròng rọc: T1 = T2 = T
Dây không dãn: a = a1 = a2 = a.
Áp dụng định luật II Niu-tơn cho từng vật với chiều dương tương ứng như hình vẽ, ta có:
Câu 42:
Để kéo một vật trượt đều lên trên một mặt phẳng nghiêng góc α so với phương ngang cần phải tác dụng một lực hướng lên theo phương song song với mặt phẳng nghiêng đó. Tìm độ lớn lực F cần tác dụng lên vật theo phương nằm ngang để kéo vật trượt đều trên mặt phẳng nằm ngang. Cho biết hệ số ma sát trượt trong hai trường hợp bằng nhau, khối lượng của vật là m, gia tốc trọng trường là g.
Chọn C.
+ Khi vật trượt đều lên mặt phẳng nghiêng:
Chiếu lên phương mặt phẳng nghiêng và vuông góc với mặt phẳng nghiêng:
+ Khi vật trượt đều trên mặt ngang:
Câu 43:
Xe lăn 1 có khối lượng có gắn một là xo. Xe lăn 2 có khối lượng . Ta cho hai xe áp gần nhau bằng cách buộc dây để nén là xo (Hình vẽ). Khi ta đốt dây buộc, lò xo dãn ra và sau một thời gian Δt rất ngắn, hai xe đi về hai phía ngược nhau với tốc độ ;. Khối lượng là (bỏ qua ảnh hưởng của ma sát trong thời gian Δt).
Chọn D.
Gọi là lực mà thông qua lò xo, xe (1) tác dụng lên xe (2).
Theo định luật II Niuton:
là lực mà thông qua lò xo, xe (2) tác dụng lên xe (1).
Theo định luật II Niuton:
Theo định luật III Niuton, về độ lớn: F12 = F21 (c)
Từ (a), (b) và (c) suy ra
Vậy khối lượng xe lăn (2) là m2 = 600g.
Câu 44:
Khi nói về lực hấp dẫn giữa hai chất điểm, phát biểu nào sau đây sai?
Chọn D.
Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
Trong đó:
gọi là hằng số hấp dẫn.
Phạm vị áp dụng định luật:
- Khoảng cách giữa các vật rất lớn so với khoảng cách giữa chúng (chất điểm).
- Các vật đồng chất hình cầu. Khi đó r là khoảng cách giữa hai tâm
nên lực hấp dẫn giữa hai chất điểm có cùng phương trùng với đường thẳng nối hai chất điểm, là cặp lực trực đối.
Câu 45:
Một vài có khối lượng m đặt ở nơi có gia tốc trọng trường g. Phát biểu nào sau đây sai?
Chọn C.
Trọng lực của một vật: là lực hấp dẫn giữa Trái đất và vật đó.
Trọng lực đặt tại một điểm đặc biệt của vật gọi là trọng tâm.
Độ lớn của trọng lực gọi là trọng lượng của vật: P = m.g
Câu 46:
Một viên đá đang nằm yên trên mặt đất, lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng vào hòn đá có giá trị
Chọn C.
Một viên đá đang nằm yên trên mặt đất, lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng vào hòn đá có giá trị bằng trọng lượng của hòn đá.
Câu 47:
Hai quả cầu đồng chất có khối lượng 20 kg, bán kính 10 cm, khoảng cách giữa hia tâm của chúng là 50 cm. Biết rằng số hấp dẫn là . Độ lớn lực tương tác hấp dẫn giữa chúng là
Chọn C.
Độ lớn lực tương tác hấp dẫn giữa chúng là
Câu 48:
Hai khối cầu giống nhau được đặt sao cho tâm cách nhau khoảng r thì lực hấp dẫn giữa chúng là F. Nếu thay một trong hai khối cầu trên bằng một khối cầu đồng chất khác nhưng có bán kính lớn gấp hai, vẫn giữ nguyên khoảng cách giữa hai tâm (hai khối cầu không chạm nhau) thì lực hấp dẫn giữa chùng lúc này là
Chọn C.
Khi bán kính khối cầu tẳng gấp hai (r’2 = 2r2) thì khối lượng của khối cầu là:
Giữ nguyên khoảng cách giữa hai tâm (hai khối cầu không chạm nhau) thì lực hấp dẫn giữa chùng lúc này là:
Câu 49:
Cho biết khoảng cách giữa tâm Mặt Trăng và tâm Trái Đất là ; khối lượng Mặt Trăng và Trái Đất tương ứng là và ; hằng số hấp dẫn . Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng có độ lớn là
Chọn A.
Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng có độ lớn là:
Câu 50:
Ở mặt đất, một vật có trọng lượng 10 N. Nếu chuyển vật này ở độ cao cách Trái Đất một khoảng R (R là bán kính Trái Đất) thì trọng lượng của vât bằng
Chọn B.
Tại mặt đất:
Tại độ cao cách Trái Đất một khoảng R (R là bán kính Trái Đất) thì trọng lượng của vât bằng: