Trắc nghiệm ôn thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lý Chủ đề 2: Các định luật bảo toàn
Trắc nghiệm ôn thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lý Chủ đề 2: Các định luật bảo toàn
-
38 lượt thi
-
19 câu hỏi
-
50 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Lực có độ lớn F tác dụng vào vật theo hướng hợp với hướng chuyển động của vật một góc . Khi vật dịch chuyển được quãng đường s (s > 0), công của lực \(\overrightarrow {\rm{F}} \) bằng 0. Góc a có độ lớn bằng
Xem đáp án
Ta có: A = F.s.cosa = 0 → cosa = 0 a = 90°. Đáp án C.
Câu 2:
Thả rơi một viên sỏi nhỏ có khối lượng m = 50 g xuống một vách núi có độ cao 80 m. Bỏ qua mọi lực cản, lấy gia tốc rơi tự do là g = 9,8 m/s2.
Điền số thích hợp vào chỗ trống trong các câu sau (số cần điền được làm tròn tới chữ số thập phân thứ hai).
a) Trọng lượng của viên sỏi là ......... N.
b) Công của trọng lực tác dụng vào viên sỏi kể từ khi được thả rơi tới khi chạm đất là ........ J.
c) Động lượng của viên sỏi ngay trước khi chạm đất là .......... kgm/s.
d) Chọn mốc thế năng trọng trường tại mặt đất dưới chân vách núi. Cơ năng của viên sỏi bằng ........ J.
Xem đáp án
a) Đổi: m = 50 g = 0,05 kg.
Trọng lượng của viên sỏi:
P = mg = 0,05.9,8 = 0,49 (N).
b) + Trọng lực cùng hướng với hướng chuyển động của viên sỏi.
+ Công của trọng lực:
Ap = P.s.cosa = 0,49.80.cos0° = 39,20 (J).
c) Gọi v là vận tốc của viên sỏi ngay trước khi chạm đất.
+ Ta có: \({v^2} = 2gh \Rightarrow v = \sqrt {2gh} = \sqrt {2.9,8.80} = 28\sqrt 2 \) (m/s).
+ Động lượng của viên sỏi ngay trước khi chạm đất:
\({\rm{p}} = {\rm{mv}} = 0,05 \cdot 28\sqrt 2 \approx 1,98\) (kgm/s).
d) Do bỏ qua mọi sức cản nên cơ năng của viên sỏi được bảo toàn. Ta có:
W = Wtmax = mghmax = 0,05.9,8.80 = 39,20 (J).
Đáp án: a) 0,49. b) 39,20. c) 1,98. d) 39,20.
Câu 3:
Đồ thị trong Hình 2.2 mô tả sự thay đổi vận tốc của hai xe A và B trong quá trình va chạm trên một máng thẳng nằm ngang. Biết rằng ma sát giữa máng và các bánh xe là không đáng kể và đồ thị được thiết lập trên phần mềm máy tính kết nối với cảm biến ở mỗi xe.
Xét tính đúng/sai của các phát biểu sau:
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
a) Va chạm của hai xe là va chạm mềm. |
|
|
|
b) Trước va chạm, động lượng của xe A lớn hơn động lượng của xe B. |
|
|
|
c) Tỉ số khối lượng của xe B và xe A là \(\frac{{{{\rm{m}}_{\rm{B}}}}}{{{{\rm{m}}_{\rm{A}}}}} = 3.\) |
|
|
|
d) Động lượng của xe B sau va chạm lớn hơn động lượng của xe A trước va chạm. |
|
|
Xem đáp án
Từ đồ thị nhận thấy sau va chạm, hai xe có cùng vận tốc v = 0,6 m/s. Suy ra, va chạm của hai xe là va chạm mềm. Vậy phát biểu a) đúng
Trước va chạm, xe A đứng yên (vA = 0) còn xe B đang chuyển động (vB = 0,8 m/s) nên xe B có động lượng lớn hơn xe A. Do đó, phát biểu b) sai.
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho va chạm mềm, ta có:
\({{\rm{m}}_{\rm{A}}} \cdot {{\rm{v}}_{\rm{A}}} + {{\rm{m}}_{\rm{B}}} \cdot {{\rm{v}}_{\rm{B}}} = \left( {{{\rm{m}}_{\rm{A}}} + {{\rm{m}}_{\rm{B}}}} \right){\rm{v}} \Rightarrow 0,8\;{{\rm{m}}_{\rm{B}}} = 0,6\left( {\;{{\rm{m}}_{\rm{A}}} + {{\rm{m}}_{\rm{B}}}} \right) \Rightarrow {{\rm{m}}_{\rm{B}}} = 3\;{{\rm{m}}_{\rm{A}}}\)
Vậy phát biểu c) đúng.
Xét động lượng của các xe:
+ Động lượng của xe A trước va chạm: \({{\rm{p}}_{\rm{A}}} = {{\rm{m}}_{\rm{A}}} \cdot {{\rm{v}}_{\rm{A}}} = 0,8\;{{\rm{m}}_{\rm{A}}}\)
+ Động lượng của xe B sau va chạm: \({\rm{p}}_{\rm{B}}^\prime = {{\rm{m}}_{\rm{B}}} \cdot {\rm{v}} = 3\;{{\rm{m}}_{\rm{A}}} \cdot 0,6 = 1,8\;{{\rm{m}}_{\rm{A}}}\)
Suy ra \({{\rm{p}}_{\rm{A}}} < {\rm{p}}_{\rm{B}}^\prime \). Vì vậy, phát biểu d) đúng.
Câu 4:
Để đo tốc độ của đạn, người ta sử dụng con lắc thử đạn (gồm một hộp gỗ đựng cát treo vào đầu một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể). Một viên đạn có khối lượng m1 = 7,45 g đang bay theo phương ngang với tốc độ vo tới ghim vào hộp cát của con lắc có khối lượng m2 = 1 kg đang ở vị trí cân bằng. Sau đó, cả hệ gồm hộp cát và đạn chuyển động theo cung tròn lên độ cao h = 0,42 m (Hình 2.3). Lấy g=9,8 m/s2. Bỏ qua lực cản của không khí. Chọn mốc tính thế năng trọng trường tại vị trí cân bằng của con lắc thử đạn.
Điền số thích hợp vào chỗ trống trong các câu sau (số cần điền được làm tròn tới chữ số thập phân thứ hai).
a) Trọng lượng của viên đạn là ......... N.
b) Thế năng trọng trường cực đại của hệ gồm hộp cát và đạn là ........ J.
c) Động năng của hệ gồm cát và đạn ngay khi đạn vừa ghim vào hộp cát là ....... J
d) Tốc độ của viên đạn ngay trước khi ghim vào hộp cát là ..... m/s.
Xem đáp án
a) Đổi: m1 = 7,45 g = 0,00745 kg.
Trọng lượng của viên đạn: P = mg = 0,00745.9,8 ≈ 0,07 (N).
b) Khi hệ gồm hộp cát và đạn đạt độ cao h thì thế năng của hệ là cực đại:
Wtmax = (m1 + m2)gh = (0,00745+1).9,8.0, 42 ≈ 4,15 (J).
c) Do bỏ qua lực cản của không khí nên cơ năng của hệ gồm hộp cát và đạn được bảo toàn.
Động năng của hệ ngay khi đạn vừa ghim vào hộp cát:
Wđ = Wtmax = 4,15 (J).
d) Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: \({{\rm{m}}_1}{{\rm{v}}_0} = \left( {{{\rm{m}}_1} + {{\rm{m}}_2}} \right){\rm{v}}\)(1)
Có: \({{\rm{W}}_{\rm{d}}} = \frac{1}{2}\left( {\;{{\rm{m}}_1} + {{\rm{m}}_2}} \right){{\rm{v}}^2} \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{2\;{{\rm{W}}_{\rm{d}}}}}{{{{\rm{m}}_1} + {{\rm{m}}_2}}}} \)
Từ (1) và (2) suy ra: \({v_0} = \frac{{{m_1} + {m_2}}}{{{m_1}}}\sqrt {\frac{{2{W_d}}}{{{m_1} + {m_2}}}} = 388,15(\;{\rm{m}}/{\rm{s}}).\)
Đáp án: a) 0,07. b) 4,15. c) 4,25. d) 388,15.
Câu 5:
Một vận động viên tập môn cử tạ, giữ tạ có khối lượng 150 kg ở tư thế như Hình 2.4 trong thời gian 5 s. Biết tạ được giữ ở độ cao 2,1 m so với mặt đất. Lấy gia tốc rơi tự do là g = 9,8 m/s2. Chọn mốc tính thế năng trọng trường tại mặt đất. Phát biểu nào sau đây đúng?
Xem đáp án
Chọn đáp án A
Câu 6:
Để di chuyển một thùng hàng, một người dùng sợi dây thừng buộc vào thùng hàng và kéo nó trượt trên sàn (Hình 2.5). Biết lực kéo của người đó có độ lớn 200 N và sợi dây hợp với phương ngang một góc 30°. Khi thùng hàng dịch chuyển được 5 m trên sàn thì lực kéo của người đã sinh công
Xem đáp án
Chọn đáp án B
Câu 7:
Hai vật có khối lượng lần lượt là m1 và m2 = 2m1 đang chuyển động với tốc độ lần lượt là v1 và v2 = 0,5v1. Tỉ số động năng giữa vật có khối lượng m, và vật có khối lượng m2 là
Xem đáp án
Chọn đáp án B
Câu 8:
Hình 2.6 dưới đây mô tả các vị trí khác nhau của một tàu lượn siêu tốc. Phát biểu nào sau đây đúng?
Xem đáp án
Chọn đáp án B
Câu 9:
Xem đáp án
Chọn đáp án D
Câu 11:
Xem đáp án
Chọn đáp án C
Câu 12:
Xem đáp án
Chọn đáp án A
Câu 13:
Xem đáp án
Chọn đáp án A
Câu 14:
Xét tính đúng/sai của các phát biểu sau:
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
a) Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng của vật. |
|
|
|
b) Năng lượng và công suất có cùng đơn vị đo. |
|
|
|
c) Thế năng trọng trường của một vật phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của vật. |
|
|
|
d) Động năng của một vật là dạng năng lượng vật có được do chuyển động. |
|
|
Xem đáp án
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
a) Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng của vật. |
X |
|
|
b) Năng lượng và công suất có cùng đơn vị đo. |
|
X |
|
c) Thế năng trọng trường của một vật phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của vật. |
|
X |
|
d) Động năng của một vật là dạng năng lượng vật có được do chuyển động. |
X |
|
Câu 15:
Cùng một thời điểm, hai xe A và B cùng đi qua một vị trí O trên một đường thẳng. Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian (d – t) của hai xe được cho như Hình 2.7. Biết khối lượng của xe A gấp 3 lần khối lượng của xe B.
Xét tính đúng/sai của các phát biểu sau:
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
a) Chuyển động của hai xe là chuyển động thẳng đều. |
|
|
|
b) Vận tốc trung bình của xe A bằng 3 lần vận tốc trung bình của xe B. |
|
|
|
c) Động lượng của xe A khi qua O gấp 1,5 lần động lượng của xe B khi qua O. |
|
|
|
d) Tỉ số giữa động năng của xe A và động năng của xe B bằng 9. |
|
|
Xem đáp án
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
a) Chuyển động của hai xe là chuyển động thẳng đều. |
X |
|
|
b) Vận tốc trung bình của xe A bằng 3 lần vận tốc trung bình của xe B. |
X |
|
|
c) Động lượng của xe A khi qua O gấp 1,5 lần động lượng của xe B khi qua O. |
|
X |
|
d) Tỉ số giữa động năng của xe A và động năng của xe B bằng 9. |
|
X |
Câu 16:
Một ô tô có khối lượng 1 tấn đang chuyển động trên một đoạn đường thẳng nằm ngang với tốc độ 54 km/h thì tài xế phát hiện chướng ngại vật và ngay lập tức hãm phanh. Xe chuyển động thêm quãng đường 20 m trước khi dừng lại. Lấy gia tốc rơi tự do là g = 10 m/s2. Chọn mốc tính thế năng trọng trường tại mặt đất. Xét tính đúng/sai của các phát biểu sau:
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
a) Trọng lực không sinh công trong quá trình xe chuyển động kể từ khi bị hãm phanh cho tới khi dừng lại. |
|
|
|
b) Động lượng của xe ngay trước khi bị hãm phanh là 15 kgm/s. |
|
|
|
c) Động năng của xe ngay trước khi bị hãm phanh là 112,5 kJ. |
|
|
|
d) Cơ năng của xe được bảo toàn trong quá trình xe chuyển động kể từ khi bị hãm phanh tới khi dừng lại. |
|
|
Xem đáp án
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
a) Trọng lực không sinh công trong quá trình xe chuyển động kể từ khi bị hãm phanh cho tới khi dừng lại. |
X |
|
|
b) Động lượng của xe ngay trước khi bị hãm phanh là 15 kgm/s. |
|
X |
|
c) Động năng của xe ngay trước khi bị hãm phanh là 112,5 kJ. |
X |
|
|
d) Cơ năng của xe được bảo toàn trong quá trình xe chuyển động kể từ khi bị hãm phanh tới khi dừng lại. |
|
X |
Câu 17:
Một viên đạn có khối lượng 16,2 g đang bay với vận tốc 640 m/s theo phương ngang thì xuyên qua một tấm gỗ dày 5 cm đặt thẳng đứng. Khi ra khỏi tấm gỗ, viễn đạn có tốc độ 400 m/s.
Xét tính đúng/sai của các phát biểu sau:
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
a) Động lượng của viên đạn trước khi xuyên qua tấm gỗ có độ lớn 10 368 kgm/s. |
|
|
|
b) Động lượng của viên đạn khi vừa ra khỏi tấm gỗ có độ lớn 6,48 kgm/s. |
|
|
|
c) So với trước khi xuyên qua tấm gỗ, khi ra khỏi tấm gỗ động lượng của viên đạn giảm 3,24 kgm/s. |
|
|
|
d) Lực cản trung bình do tấm gỗ tác dụng lên viên đạn có độ lớn 30 kN. |
|
|
Xem đáp án
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
a) Động lượng của viên đạn trước khi xuyên qua tấm gỗ có độ lớn 10 368 kgm/s. |
|
X |
|
b) Động lượng của viên đạn khi vừa ra khỏi tấm gỗ có độ lớn 6,48 kgm/s. |
X |
|
|
c) So với trước khi xuyên qua tấm gỗ, khi ra khỏi tấm gỗ động lượng của viên đạn giảm 3,24 kgm/s. |
|
X |
|
d) Lực cản trung bình do tấm gỗ tác dụng lên viên đạn có độ lớn 30 kN. |
|
X |
Câu 18:
Tại Thế vận hội năm 2012 tổ chức ở London (Anh), vận động viên người Jamaica Usain St. Leo Bolt đã lập kỉ lục Olympic ở bộ môn Điền kinh, nội dung chạy 100 m nam với thành tích 9,63 giây. Biết cân nặng của Usain Bolt là 94 kg. Một viên đạn loại 9 × 18 mm có khối lượng 10 g và tốc độ khi ra khỏi nòng súng là 315 m/s. Điền số thích hợp vào chỗ trống trong các câu sau (số cần điền được làm tròn tới chữ số thập phân thứ hai).
a) Tốc độ trung bình của Usain Bolt khi thi đấu tại Thế vận hội 2012 nội dung 100 m nam là ..... m/s.
b) Động lượng của viên đạn 9 × 18 mm khi vừa ra khỏi nòng súng là ..... kgm/s.
c) Động năng trung bình của Usain Bolt khi thi đấu bằng ...... động năng của viên đạn 9 × 18 mm khi ra khỏi đầu nòng.
Xem đáp án
a) 10,38. b) 3,15. c) 10,22.
Câu 19:
Một con dốc dài 50 m, nghiêng 5° so với phương ngang. Một người điều khiển xe đạp “trôi” từ đỉnh dốc tới chân dốc. Tốc độ của xe đạp tại chân dốc là 5,6 m/s. Lấy gia tốc rơi tự do là g = 9,8 m/s2. Chọn mốc tính thế năng trọng trường tại chân dốc. Tổng khối lượng của người và xe là 80 kg.
Điền số thích hợp vào chỗ trống trong các câu sau (số cần điền được làm tròn đến chữ số thập phân đầu tiên).
a) Thế năng của hệ người và xe khi ở đỉnh dốc là ...... kJ.
b) Động năng của hệ người và xe khi ở chân dốc là ....... kJ.
c) Công của trọng lực tác dụng vào hệ gồm người và xe có độ lớn ....... J.
d) Tổng công của lực cản không khí và lực ma sát tác dụng vào hệ người và xe trong quá trình chuyển động xuống dốc có độ lớn ........ J.
Xem đáp án
a) 3,42. b) 1,25. c) 3416,51. d) 2162,11.