9 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Trắc nghiệm Cơ năng có đáp án (Thông hiểu, Vận dụng)

Câu 1:

Một người và xe máy có khối lượng tổng cộng là 300 kg đang đi với vận tốc 36 km/h thì nhìn thấy một cái hố cách 12 m. Để không rơi xuống hố thì người đó phải dùng một lực hãm có độ lớn tối thiểu là

A. F_h= 16200N

B. F_h= −1250N

C. F_h= −16200N

D. F_h= 1250N

Xem đáp án

Từ định lí biến thiên động năng ta có:

Độ lớn của lực hãm là: $\Rightarrow F_{h} = 1250 N$ dấu ‘-‘ có nghĩa là lực cản trở chuyển động.

Đáp án: D

Câu 2:

Một người đi xe đạp có khối lượng tổng cộng của cả xe và người là 45kg đang chuyển động đều với vận tốc 18km/h thì nhìn thấy một vũng nước sâu cách 8m. Để không rơi vào vũng nước thì người đó phải dùng một lực hãm có độ lớn tối thiểu là

A. 70,3N

B. 113,9N

C. 1822,5N

D. 140,6N

Xem đáp án

Từ định lí biến thiên động năng ta có

Độ lớn của lực hãm là: $\Rightarrow F_{h} = 70, 3 N$ dấu ‘-‘ có nghĩa là lực cản trở chuyển động.

Đáp án: A

Câu 3:

Một vật có khối lượng 100g được ném thẳng đứng từ dưới lên với vận tốc v₀ = 20m/s. Xác định cơ năng của vật khi chuyển động?

A. 0J

B. 20J

C. 10J

D. 1J

Xem đáp án

Chọn gốc thế năng tại vị trí ném

Tại vị trí ném vật ta có:

+ Thế năng của vật tại đó: $W_{t} = 0$

+ Động năng của vật tại đó:

=> Cơ năng của vật:

Đáp án: B

Câu 4:

Một vật được ném lên theo phương thẳng đứng từ một điểm A cách mặt đất một khoảng 4m. Người ta quan sát thấy vật rơi chạm đất với vận tốc có độ lớn bằng 12m/s. Cho g = 10m/s². Tính độ cao cực đại vật đạt được?

A. 0,6m

B. 14,4m

C. 7,2m

D. 6m

Xem đáp án

Chọn mốc thế năng tại mặt đất, ta có:

+ Cơ năng tại vị trí vật đạt độ cao cực đại = Thế năng cực đại vật đạt được: $W_{t_{m a x}} = m g h_{m a x}$

+ Cơ năng của vật khi chạm đất: $W_{c d} = \frac{1}{2} m v^{2}$ (do thế năng lúc này bằng 0)

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho 2 vị trí trên, ta có:

Đáp án: C

Câu 5:

Một con lắc đơn chiều dài l = 1,8m, một đầu gắn với vật khối lượng 200g. Thẳng phía dưới điểm treo cách điểm treo một đoạn $\frac{l}{2}$ có một cái đinh. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng sao cho dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 30⁰ rồi thả nhẹ. Bỏ qua mọi sức cản và ma sát, lấy g = 10m/s². Tính góc lệch khi con lắc bị vướng đinh

A. 42,8⁰

B. 30⁰

C. 15⁰

D. 60⁰

Xem đáp án

Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng (C)

+ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại hai điểm A và B, ta có

Mặt khác, ta có:

Thế vào (1) ta suy ra:

Từ hình ta có:

Đáp án: A

Câu 6:

Từ điểm A của một mặt bàn phẳng nghiêng, người ta thả một vật có khối lượng m trượt không ma sát với vận tốc ban đầu bằng 0 rơi xuống đất. Cho AB = 50cm, BC = 80cm, AD = 120cm, g = 10m/s². Bỏ qua lực cản không khí. Vận tốc của vật tại điểm B có giá trị là?

A. 2m/s

B. $2 \sqrt{3} m / s$

C. $3 \sqrt{2} m / s$

D. $2 \sqrt{2} m / s$

Xem đáp án

Chọn mốc thế năng tại mặt đất

Vì bỏ qua ma sát nên cơ năng của vật được bảo toàn

Ta có:

+ Cơ năng của vật tại A:

(động năng của vật bằng 0 vì v₀=0 )

+ Cơ năng của vật tại B:

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng, ta có cơ năng của vật tại A bằng cơ năng của vật tại B

Đáp án: D

Câu 7:

Một vật khối lượng m = 1kg trượt từ đỉnh của mặt phẳng nghiêng cao 1m, dài 10m. Lấy g = 9,8m/s², hệ số ma sát là 0,05. Tính quãng đường mà vật đi thêm được khi vật dừng hẳn trên mặt phẳng ngang

A. 10m

B. 21m

C. 12m

D. 19m

Xem đáp án

Ta có:

+ Cơ năng tại A

+ Trong khi vật chuyển động từ A đến B, tại B cơ năng chuyển hóa thành động năng tại B và công để thắng lực ma sát

Áp dụng định luật bảo toàn chuyển hóa năng lượng, ta có

Chọn chiều dương trùng chiều chuyển động của vật

Ta có:

+ Động năng tại B

+ Công của lực ma sát

Chọn chiều dương trùng chiều chuyển động của vật

Ta có:

+ Động năng tại B:

+ Công của lực ma sát:

Thay vào (1) ta được

+ Tại điểm C, vật dừng lại

=> Toàn bộ động năng tại B đã chuyển thành năng lượng để thắng lực ma sát trên đoạn BC

Ta có

Đáp án: D

Câu 8:

Một vật bắt đầu trượt không ma sát từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 20m nghiêng góc 30⁰ so với phương ngang. Bỏ qua ma sát trên mặt phẳng nghiêng. Tính vận tốc vật tại chân mặt phẳng nghiêng

A. $10 \sqrt{2} m / s$

B. $2 \sqrt{5} m / s$

C. $2 \sqrt{10} m / s$

D. $5 \sqrt{2} m / s$

Xem đáp án

Chọn mốc thế năng tại mặt đất, ta có:

+ Tại A:

- Động năng của vật bằng 0 (do vật bắt đầu trượt => v₀= 0m/s)

- Thế năng của vật

Lại có:

Suy ra cơ năng tại A

+ Tại C:

- Thế năng của vật bằng 0 (do h_C= 0)

- Động năng của vật:

Cơ năng tại C

+ Do bỏ qua ma sát trên mặt phẳng nghiêng => Cơ năng của vật được bảo toàn

Đáp án: A

Câu 9:

Một vật bắt đầu trượt không ma sát từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 20m nghiêng góc 30⁰ so với phương ngang. Bỏ qua ma sát trên mặt phẳng nghiêng. Vật tiếp tục trên mặt phẳng thêm 100m thì dừng hẳn. Hệ số ma sát trên mặt phẳng ngang là

A. 0,02

B. 0,01

C. 0,1

D. 1

Xem đáp án