Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2023 có đáp án (Phần 9)
-
2919 lượt thi
-
42 câu hỏi
-
45 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Hai điểm A và B cách nhau 5 km lúc 8 h sáng một xe chuyển động thẳng đều từ B về A với vận tốc 36 km/h viết phương trình chuyển động của xe khi:
a) Chọn gốc tọa độ ở B chiều dương từ B đến A gốc thời gian lúc 8 h sáng.
b) Chọn gốc tọa độ ở A chiều dương từ A đến B gốc thời gian lúc 9 h sáng thì phương trình chuyển động của xe như thế nào?
Lời giải:
a) Chọn gốc tọa độ ở B chiều dương từ B đến A góc thời gian lúc 8 h sáng.
Phương trình chuyển động của xe: x = 36 t (km)
b) Chọn gốc tọa độ ở A chiều dương từ A đến B gốc thời gian lúc 9 h sáng thì phương
trình chuyển động của xe có dạng: x = 5 – 36(t + 1) (km).
Câu 2:
Lời giải:
\[{R_{34}} = \frac{{{R_3}.{R_4}}}{{{R_3} + {R_4}}} = \frac{{30.15}}{{30 + 15}} = 10(\Omega )\]
\[{R_{234}} = {R_2} + {R_{34}} = 5 + 10 = 15(\Omega )\]
\[{I_{234}} = \frac{U}{{{R_{234}}}} = \frac{{90}}{{15}} = 6(A)\]
\[{I_1} = \frac{U}{{{R_1}}} = \frac{{90}}{{30}} = 3(A)\]\[ \to I = {I_1} + {I_{234}} = 6 + 3 = 9(A)\]
\[{U_4} = {U_{34}} = {I_{234}}.{R_{34}} = 6.10 = 60(V)\]
\[{I_4} = \frac{{{U_4}}}{{{R_4}}} = \frac{{60}}{{15}} = 4(A)\]
\[{I_A} = I - {I_4} = 9 - 4 = 5(A)\]
Câu 3:
Khi ô tô đang chạy với vận tốc 12 m/s trên một đoạn đường thẳng thì người lái xe tăng ga cho ôtô chạy nhanh dần đều. Sau 15 s ôtô đạt vận tốc 15 m/s.
a. Tính gia tốc của ôtô.
b. Tính vận tốc của ôtô sau 30 s kể từ khi tăng ga.
c. Tính quãng đường ôtô đi được sau 30 s kể từ khi tăng ga.
Lời giải:
a. Gia tốc của ôtô là: \(a = \frac{{v - {v_0}}}{t} = \frac{{15 - 12}}{{15}} = 0,2(m/{s^2})\)
b. Vận tốc sau 30 s: \(v = {v_0} + a.t = 12 + 0,2.30 = 18\,\,m/s\)
c. Quãng đường đi được trong 30 s: \(s = {v_0}.t + \frac{1}{2}a{t^2}\)\( = 12.30 + \frac{1}{2}{.0,2.30^2} = 450\,\,m\)
Câu 4:
Lời giải:
Thời gian xe máy đi từ A đến B: 10ℎ30′ − 8ℎ = 2ℎ30′ = \(\frac{5}{2}\) (ℎ)
Chiều dài quãng đường AB: 40.\(\frac{5}{2}\) = 100 (km)
Thời gian ô tô đi từ A đến B: 100 : 60 = \(\frac{5}{3}\) (h) = 1h40′
Ô tô đến B lúc: 8h15′ + 1h40′ = 9h55′
Vậy ô tô đến B lúc 9h55.
Câu 5:
Một ôtô chuyển động thẳng nhanh dần đều với v0 = 10,8 km/h. Trong giây thứ 6 xe đi được quãng đường 14 m.
a. Tính gia tốc của xe.
b. Tính quãng đường xe đi trong 20s đầu tiên.
Lời giải:
a. Quãng đường đi trong 5s đầu: \({s_5} = {v_0}{t_5} + \frac{1}{2}at_5^2 = 3.6 + \frac{1}{2}a{.5^2}\)
Quãng đường đi trong 6s: \({s_6} = {v_0}{t_6} + \frac{1}{2}at_6^2 = 3.6 + \frac{1}{2}a{.6^2}\)
Quãng đường đi trong giây thứ 6:
\(s = {s_6} - {s_5} = 3.\left( {6 - 5} \right) + \frac{1}{2}a\left( {{6^2} - {5^2}} \right) = 14 \Rightarrow a = 2m/{s^2}\)
b. \({s_{20}} = {v_o}{t_{20}} + \frac{1}{2}at_{20}^2 = 3.20 + \frac{1}{2}{.2.20^2} = 460\,\,m\)
Câu 6:
Lời giải:
Đáp án C
Giả sử chọn chiều dương cho các dòng điện chạy trong từng mạch nhỏ.
Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch:
\[\left\{ \begin{array}{l}{U_{AB}} = {E_1} - {I_1}{r_1}\\{U_{AB}} = {E_2} + {I_2}{r_2}\\{U_{AB}} = IR\\{I_1} = {I_2} + I\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{U_{AB}} = 6 - {I_1}\\{U_{AB}} = 3 + 3{I_2}\\{U_{AB}} = 3I\\{I_1} = {I_2} + I\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}3 = 3{I_2} - {I_1}\\3 = 3I - 3{I_2}\\0 = {I_2} + I - {I_1}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{I_2} = 4\,A\\{I_1} = 9A\\I = 5\,A\end{array} \right.\]
\[{U_{AB}} = 3.5 = 15\,V\]
Câu 7:
Lời giải:
Ta có: \(\left| {{q_1} + {q_2}} \right| = {5.10^{ - 5}}C\)
Lại có 2 điện tích đẩy nhau \( \Rightarrow {q_1}.{q_2} > 0\)
\(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} \Leftrightarrow 1 = {9.10^9}\frac{{{q_1}{q_2}}}{{{{0,02}^2}}}\)\( \Rightarrow {q_1}{q_2} = \frac{{40}}{9}{.10^{ - 14}}\)
Trường hợp 1: Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}S = {q_1} + {q_2} = {5.10^{ - 5}}\\P = {q_1}{q_2} = \frac{{40}}{9}{.10^{ - 14}}\end{array} \right.\)
Giải phương trình vi-ét \({X^2} - SX + P = 0\), ta được:
\(\left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}{q_1} = {4,999911.10^{ - 5}}C\\{q_2} = {8,9.10^{ - 10}}C\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}{q_2} = {4,999911.10^{ - 5}}C\\{q_1} = {8,9.10^{ - 10}}C\end{array} \right.\end{array} \right.\)
Trường hợp 2: Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}S = {q_1} + {q_2} = - {5.10^{ - 5}}\\P = {q_1}{q_2} = \frac{{40}}{9}{.10^{ - 14}}\end{array} \right.\)
Giải phương trình vi-ét \({X^2} - SX + P = 0\), ta được:
\(\left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}{q_1} = - {4,999911.10^{ - 5}}C\\{q_2} = - {8,9.10^{ - 10}}C\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}{q_2} = - {4,999911.10^{ - 5}}C\\{q_1} = - {8,9.10^{ - 10}}C\end{array} \right.\end{array} \right.\)
Câu 8:
Một viên đá được bắn lên bằng máy bắn đá với tốc độ ban đầu 20 m/s dưới góc 400 so với mặt đất. Tìm độ dịch chuyển của nó theo phương ngang và phương thẳng đứng tại thời điểm:
a. 1,1 s sau khi bắn.
b. 1,8 s sau khi bắn.
c. 5 s sau khi bắn.
Lời giải:
Chuyển động của viên đá là chuyển động ném xiên.
Vận tốc ban đầu: \[\left\{ \begin{array}{l}{v_{0x}} = {v_0}.\cos \alpha = 15,3\,m/s\\{v_{0y}} = {v_0}\sin \alpha = 12,9\,m/s\end{array} \right.\]
Phương trình toạ độ theo các phương: \[\left\{ \begin{array}{l}x = {v_{0x}}t\\y = {v_{0y}}t - \frac{1}{2}g{t^2}\end{array} \right.\]
Thời gian từ lúc bắn đến lúc đạt độ cao cực đại:
\[{v_y} = {v_{0y}} - gt = 0 \Rightarrow t = \frac{{{v_{0y}}}}{g} = \frac{{12,9}}{{10}} = 1,29\,s\]
Tổng thời gian tính từ lúc bắn đến lúc viên đạn chạm mặt đất là: \[1,29.2 = 2,58\,s\]
a. Độ dịch chuyển tại thời điểm 1,1 s sau khi bắn:
\[\left\{ \begin{array}{l}x = {v_{0x}}t = 15,3.1,1 = 16,83\,m\\y = {v_{0y}}t - \frac{1}{2}g{t^2} = 12,9.1,1 - \frac{1}{2}{.9,8.1,1^2} = 8,261\,m\end{array} \right.\]
b. Độ dịch chuyển tại thời điểm 1,8 s sau khi bắn:
\[\left\{ \begin{array}{l}x = {v_{0x}}t = 15,3.1,8 = 27,54\,m\\y = {v_{0y}}t - \frac{1}{2}g{t^2} = 12,9.1,8 - \frac{1}{2}{.9,8.1,8^2} = 7,344\,m\end{array} \right.\]
c. Tại thời điểm 5 s sau khi bắn thì vật đã ở mặt đất (vì 5 s > 2,58 s) nên độ dịch chuyển:
\[\left\{ \begin{array}{l}x = 27,54\,m\\y = 0\,m\end{array} \right.\]
Câu 9:
Lời giải:
Chọn gốc tọa độ tại A, gốc thời gian là lúc 7h, chiều dương từ A đến B
Ta có:
Phương trình chuyển động của xe tại A: \({x_A} = 60t\)
Phương trình chuyển động của xe tại B: \({x_B} = 250 - 40t\)
Hai xe gặp nhau khi: \[{x_A} = {x_B}\]\[ \Leftrightarrow 60t = 250 - 40t\]\[ \Rightarrow t = 2,5h\]
\[ \Rightarrow \] Hai xe gặp nhau lúc 7 + 2,5 = 9,5 h = 9h30p tại vị trí cách A một đoạn 60.2,5 = 150 km và cách B 100 km.
Câu 10:
Lời giải:
U và I tỉ lệ thuận với nhau
U tăng suy ra I tăng nhưng điện trở của dây dẫn không thay đổi và ngược lại, điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ của dây tóc bóng đèn.
Câu 11:
Lời giải:
Gia tốc:\(a = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2S}} = \frac{{{{50}^2} - {{30}^2}}}{{2.160}} = 5\left( {\frac{m}{{{s^2}}}} \right)\)
Thời gian cần thiết để nó đạt vận tốc 30 m/s: \(t = \frac{{30 - 0}}{5} = 6(s)\)
Khoảng cách: \(S = \frac{1}{2}{.5.6^2} = 90(m)\)
Câu 12:
Lời giải:
72 km/h = 20 m/s
Một ô tô đang chạy với vận tốc 72 km/h chậm dần đều với gia tốc \(a = - 5m/{s^2}\) quãng đường ô tô đi được đến khi dừng lại là \[s = \frac{{v_1^2 - v_0^2}}{{2.a}} = \frac{{{0^2} - {{20}^2}}}{{2.\left( { - 5} \right)}} = 40m\]
Thời gian hãm phanh: \[t = \frac{{0 - 20}}{{ - 5}} = 4\,s\]
Vậy để không đụng vào chướng ngại vật thì ô tô cần hãm phanh ở vị trí cách chướng ngại vật một khoảng ngắn nhất là 20 m.
Câu 14:
Lời giải:
Đáp án C
Ta có \[\Delta Q = \alpha \Delta t\], với \[\alpha \]là hệ số tỉ lệ.
+ Nhiệt độ cung cấp để đun sôi nước trong cả ba trường hợp là như nhau và bằng:
\[Q' = Q + \Delta Q = \left( {\frac{{U_1^2}}{R} - \alpha } \right){t_1}\]\[ = \left( {\frac{{U_2^2}}{R} - \alpha } \right){t_2} = \left( {\frac{{U_3^2}}{R} - \alpha } \right){t_3}\]
\[ \Leftrightarrow \left( {U_1^2 - R\alpha } \right){t_1}\]\[ = \left( {U_2^2 - R\alpha } \right){t_2} = \left( {U_3^2 - R\alpha } \right){t_3}\]
Ta có: \[\left\{ \begin{array}{l}\left( {U_1^2 - R\alpha } \right){t_1} = \left( {U_2^2 - R\alpha } \right){t_2}\\\left( {U_2^2 - R\alpha } \right){t_2} = \left( {U_3^2 - R\alpha } \right){t_3}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\alpha R = 1200\\{t_3} = 25,4\end{array} \right.\]
Câu 15:
a. Cường độ dòng điện qua nguồn.
b. Giá trị điện trở \({R_3}\).
c. Nhiệt lượng tỏa ra ở toàn mạch trong 1 phút.
Lời giải:
\(\left( {{R_1}\,\,nt\,\,{R_2}} \right)\parallel {R_3}\)
a. \({R_{12}} = {R_1} + {R_2} = 40 + 20 = 60\Omega \)
\({U_{12}} = {U_3} = {I_{12}}.{R_{12}} = {I_1}.{R_{12}} = 0,24.60 = 14,4(V)\)
\(E = U + I.r \Rightarrow I = \frac{{E - U}}{r} = \frac{{15 - 14,4}}{1} = 0,6(A)\)
b. \(E = I({R_N} + r)\)\( \Rightarrow {R_N} + r = \frac{E}{I} = \frac{{15}}{{0,6}} = 25 \Rightarrow {R_N} = 24\Omega \)
\({R_N} = \frac{{{R_{12}}.{R_3}}}{{{R_{12}} + {R_3}}} \Leftrightarrow \frac{{60{R_3}}}{{60 + {R_3}}} = 24\)\( \Leftrightarrow 1440 + 24{R_3} = 60{R_3}\)\( \Leftrightarrow {R_3} = 40\Omega \)
c. \(Q = {I^2}({R_N} + r)t = {0,6^2}.25.1.60 = 540J\)
Câu 16:
Một vật được buông rơi tự do tại nơi có g = 9,8 m/s2
a) Tính quãng đường vật rơi trong 3 s và trong giây thứ 3.
b) Lập biểu thức quãng đường vật rơi trong n giây và phút thứ n.
Lời giải:
a. Quãng đường vật rơi trong 3s: \({S_1} = \frac{1}{2}t_1^2 = \frac{1}{2}{.9,8.3^2} = 44,1\,\,(m)\)
Quãng đường vật rơi được sau 2 s: \({S_2} = \frac{1}{2}gt_2^2 = \frac{1}{2}{.9,8.2^2} = 19,6\,\,(m)\)
\( \Rightarrow \)Quãng đường vật rơi trong giây thứ 3: \(\Delta S = {S_1} - {S_2} = 44,1 - 19,6 = 24,5\,\,(m)\)
b. Quãng đường vật rơi được trong n (s)
\(S = \frac{1}{2}g{t^2} = \frac{1}{2}g.{n^2} = \frac{1}{2}.9,8.{n^2} = 4,9{n^2}(m)\)
Quãng đường vật rơi được trong n phút
\({S_1} = \frac{1}{2}gt_1^2 = \frac{1}{2}.9,8.{(n.60)^2} = 17640{n^2}(m)\)
Quãng đường vật rơi được trong (n - 1) phút
\({S_2} = \frac{1}{2}gt_2^2 = \frac{1}{2}.9,8{\left[ {\left( {n - 1} \right).60} \right]^2} = 17640{\left( {n - 1} \right)^2}(m)\)
Quãng đường vật rơi được trong phút thứ n
\(\Delta S = {S_1} - {S_2} = 17640\left[ {{n^2} - {{\left( {n - 1} \right)}^2}} \right] = 17640(2n - 1)(m)\)
Câu 17:
Lời giải:
Chiều dài dây quấn là: \(\ell = n.C = n.\pi d = 398.0,02.3,14 = 24,9944\,\left( m \right)\)
Điện trở lớn nhất của biến trở này: \(R = p\frac{\ell }{S} = {0,4.10^{ - 6}}\frac{{24,9944}}{{{{0,5.10}^{ - 6}}}} = 19,99552 \simeq 20\Omega \)
Câu 18:
Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 150 Ω. Dây điện trở của biến trở là một dây hợp kim Nicrôm có tiết diện 0,11 mm2 và được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2,5 cm. Điện trở suất của nicrom là 10-6 Ω.m.
a. Tính số vòng dây của biến trở này.
b. Biết dòng điện lớn nhất mà dây này có thể chịu được là 2 A. Hỏi có thể đặt vào hai đầu dây cố định của biến trở một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để biến trở không bị hỏng?
Lời giải:
a. Chiều dài dây điện trở là: \(\ell = \frac{{R.S}}{\rho } = \frac{{{{150.0,11.10}^{ - 6}}}}{{{{1.10}^{ - 6}}}} = 16,5\,\,(m)\)
Số vòng dây của biến trở là: \(N = \frac{\ell }{{\pi .d}} = \frac{{1650}}{{3,14.2,5}} = 210\)(vòng)
b. Điện trở lớn nhất của biến trở là \[{R_0} = 150\,\,\Omega \] nên hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt vào biến trở là: \[{U_{{\rm{max}}}} = {I_{{\rm{max}}}}{R_0} = 2.150 = 300\,\,V\].Câu 19:
Lời giải:
Suất điện động \({E_b}\)và \({r_b}\)của bộ nguồn.
\({E_b} = m.E = 4.1,5 = 6V\)
Và \({r_b} = \frac{{m.r}}{n} = 4.\frac{r}{2} = 2\Omega \)
Câu 20:
Lời giải:
Vì nguồn mắc nối tiếp \[ \Rightarrow {\xi _b} = {\xi _1} + {\xi _2} = 20 + 20 = 40(V)\]
\[{r_b} = {r_1} + {r_2} = 1 + 0,5 = 1,5(\Omega )\]
\[R = {R_1} + {R_2} = 10 + 9,5 = 19,5(\Omega )\]
\[I = \frac{{{\xi _b}}}{{R + {r_b}}} = \frac{{40}}{{19,5 + 1,5}} = 1,904(A)\]
Vì mạch nối tiếp \[ \Rightarrow I = {I_1} = {I_2} = 1,904(A)\]
\[{U_1} = {I_1}.{R_1} = 1,904.10 = 19,04(V)\]
\[{U_2} = {I_2}.{R_2} = 1,904.9,5 = 18,08(V)\]
Câu 21:
Lời giải:
Gọi thể tích của vật là V (m3)
Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật ở trong thủy ngân là:
\[{F_{{A_1}}} = {d_{tn}}.\frac{1}{{20}}V = 136000.\frac{1}{{20}}V = 6800V\,(N)\]
Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật ở trong nước là:
\[{F_{{A_2}}} = {d_n}.\frac{{19}}{{20}}V = 10000.\frac{{19}}{{20}}V = 9500V\,(N)\]
Trọng lượng của vật là: \[P = dV\]
Vì vật lơ lửng trong hai chất lỏng nên
\[{F_{{A_1}}} + {F_{{A_2}}} = P \Leftrightarrow 6800V + 9500V = dV \Rightarrow d = 16300\left( {\frac{N}{{{m^3}}}} \right)\]
Vậy khối lượng riêng của vật là: \[D = \frac{d}{{10}} = 1630\left( {\frac{{kg}}{{{m^3}}}} \right)\]
Câu 22:
Lời giải:
Hệ số tự cảm L = 1/π (H)
Tần số góc ω = 50π (rad/s)
Vậy cảm kháng của cuộn dây là:
Z = ωL = 50π.1/π = 50 Ω
Câu 23:
Vật đặt trên đỉnh dốc dài 165 m, hệ số ma sát μ = 0,2, góc nghiêng dốc là α
a. Với giá trị nào của α thì vật nằm yên không trượt?
b. Cho α = 30°. Tìm thời gian vật xuống dốc và vận tốc vật ở chân dốc
Cho tan11° = 0,2; cos30° = 0,85
Lời giải:
a. Để vật nằm yên không trượt thì
\[{F_{ms}} \ge {P_x} \Rightarrow \mu {P_y} \ge {P_x} \Leftrightarrow \mu P.\cos \alpha \ge P.\sin \alpha \Rightarrow \mu \ge \frac{{\sin \alpha }}{{\cos \alpha }} = \tan \alpha \Rightarrow \alpha \le \arctan \left( \mu \right) = {11^0}\]
b. Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ
Vật trượt xuống dốc, theo định luật II Newton ta có
\[\left\{ \begin{array}{l}Ox:{P_x} - {F_{ms}} = ma\\Oy:N - {P_y} = 0\end{array} \right. \Rightarrow P.\sin \alpha - \mu P\cos \alpha = ma\]
\[ \Rightarrow a = gsin\alpha - \mu gcos\alpha \]\[ = {\rm{ }}10.sin30^\circ - 0,2.10.cos30^\circ = 3,3{\rm{ }}m/{s^2}\]
Thời gian vật xuống dưới chân dốc là: \[t = \sqrt {\frac{{2s}}{a}} = \sqrt {\frac{{2.165}}{{3,3}}} = 10\,s\]
Vận tốc của vật khi xuống tới chân dốc là: v = a.t = 33 m/sCâu 24:
Lời giải:
Ta có: \[{F_{13}} = 2{F_{23}} \Rightarrow \frac{{\left| {{q_1}{q_3}} \right|}}{{r_{13}^2}} = 2\frac{{\left| {{q_2}{q_3}} \right|}}{{r_{23}^2}} \Leftrightarrow \frac{5}{{r_{13}^2}} = 2\frac{3}{{r_{23}^2}} \Leftrightarrow {r_{23}}\sqrt 5 = {r_{13}}\sqrt 6 \]
Trường hợp 1: q3 nằm trong đoạn AB
\[\left\{ \begin{array}{l}{r_{23}}\sqrt 5 = {r_{13}}\sqrt 6 \\{r_{23}} + {r_{13}} = 5\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{r_{23}} = 2,6\,cm\\{r_{13}} = 2,4\,cm\end{array} \right.\]
Trường hợp 2: q3 nằm ngoài đoạn AB và gần q1 hơn
\[\left\{ \begin{array}{l}{r_{23}}\sqrt 5 = {r_{13}}\sqrt 6 \\{r_{23}} - {r_{13}} = 5\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{r_{23}} = 57,4\,cm\\{r_{13}} = \,52,4\,cm\end{array} \right.\]
Trường hợp 3: q3 nằm ngoài đoạn AB và gần q2 hơn
\[\left\{ \begin{array}{l}{r_{23}}\sqrt 5 = {r_{13}}\sqrt 6 \\{r_{13}} - {r_{23}} = 5\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{r_{23}} = - 57,4\,cm\\{r_{13}} = \, - 52,4\,cm\end{array} \right.\] (loại)
Câu 25:
Lời giải:
Độ lớn của vận tốc cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động và được xác định bằng độ dài quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian.
Công thức: \[v = \frac{s}{t}\]
Trong đó
+ v: vận tốc (km/h; m/s)
+ s: là độ dài quãng đường đi được. (km; m)
+ t: là khoảng thời gian đi hết quãng đường đó. (h; s)
Từ m/s sang km/h thì nhân 3,6 và ngược lại.
Câu 26:
Đồ thị hình 1 biểu diễn chuyển động của một ô tô đi từ thành phố A lúc 8 h đến thành phố B.
a. Hãy xác định khoảng cách giữa hai thành phố?
b. Xác định thời điểm ở đó ô tô đi được quãng đường 100 km kể từ A?
c. Chuyển động của ô tô chia làm 3 giai đoạn. Hãy điền vào bảng quãng đường đi được, thời gian và vận tốc ở mỗi giai đoạn.
Giai đoạn |
1 |
2 |
3 |
Quãng đường (km) |
|
|
|
Thời gian (h) |
|
|
|
Vận tốc (km/h) |
|
|
|
d. Xác định vận tốc trung bình của ô tô khi chuyển động từ thành phố A đến thành phố B?
Lời giải:
a. Khoảng cách giữa hai thành phố: s = 200 km
b. Thời điểm ô tô đi được quãng đường 100 km kể từ A là lúc 9h
c.
Giai đoạn |
1 |
2 |
3 |
Quãng đường (km) |
150 |
0 |
50 |
Thời gian (h) |
1,5 |
0,5 |
0,5 |
Vận tốc (km/h) |
100 |
0 |
100 |
Câu 27:
Lời giải:
Đổi 72 km/h = 20 m/s
Công thức tính vận tốc tức thời: \(v = {v_0} + at = 20 - 2,5t\) (do xe ô tô chạy chậm dần đều nên a = - 2,5 m/s2)
Thời gian kể từ lúc hãm phanh đến lúc xe dừng lại là \[t = \frac{{v - {v_0}}}{a} = \frac{{0 - 20}}{{ - 2,5}} = 8\] giây
Câu 28:
Một ô tô đang chuyển động với vận tốc 72 km/h thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều và đi được 200 m nữa thì dừng lại.
a) Tính gia tốc và thời gian từ lúc hãm phanh đến khi dừng lại.
b) Kể từ lúc hãm phanh phải mất bao nhiêu thời gian để ô tô đi thêm được 150 m.
Lời giải:
\[72km/h = {\rm{ }}20m/s\]
a) Gia tốc của xe là: \[a = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2s}}\]\[ = \frac{{{0^2} - {{20}^2}}}{{2 \cdot 200}} = - 1m/{s^2}\]
Thời gian từ lúc hãm phanh đến khi dừng lại: \[t = \frac{{v - {v_0} & }}{a} = \frac{{0 - 20}}{{ - 1}} = 20s\]
b) Kể từ lúc hãm phanh và đi thêm được 150 m:
\[{v^2} - v_0^2 = 2as\]\[ = > v = 10\,m/s\]\[ \Rightarrow t{ & _0} = \frac{{v - {v_o}}}{a} = \frac{{10 - 20}}{{ - 1}} = \;10s\]
Câu 29:
Lời giải:
Theo đề bài ta có quãng đường đi được trong giây thứ 3 là 24,5 m.
Suy ra quãng đường đi được trong 3 giây trừ đi quãng đường trong 2 giây thì ra quãng đường đi trong giây thứ 3.
Ta có phương trình: S(3s) - S(2s) = 24,5\[ \Leftrightarrow 0,5.g{.3^2} - 0,5.g{.2^2} = 24,5\]\[ \Rightarrow g = 9,8m/{s^2}\]
Có vận tốc lúc chạm đất = 39,2 m/s
Áp dụng công thức \[{v^2} - v_0^2 = 2.a.h\,\,(h = s)\]
\[ \Leftrightarrow {39,2^2} = 2.9,8.h\]\[ \Rightarrow h = 78,4\,m\]
Câu 30:
Một đoàn tàu đang chuyển động thẳng đều với vận tốc 36 km/h thì tăng tốc, sau 5 s đạt vận tốc 45 km/h.
a/ Vận tốc của nó sau khi tăng tốc được 1 phút là bao nhiêu?
b/ Tính quãng đường đi được sau khi tăng tốc được 10 (s) và trong giây thứ 10?
Lời giải:
36 km/h = 10 m/s; 45 km/h = 12,5 m/s.
a) \(12,5 = 10 + a.5 \Rightarrow a = 0,5\,\,(m/{s^2})\)
\[v = {v_0} + at = 10 + 0,5.60 = 40\,\,(m/s)\]
b) \[{s_{10}} = 10.10 + \frac{1}{2}{.0,5.10^2} = 125\,\,(m)\]
\[{s_9} = 10.9 + \frac{1}{2}{.0,5.9^2} = 110,25\,\,(m)\]
\[\Delta s = {s_{10}} - {s_9} = 125 - 110,25 = 14,75\,\,(m)\]
Câu 31:
Lời giải:
Ta có: \[S = {v_o}t + \frac{1}{2}a{t^2}\]
Khi vật dừng lại: \[v = {v_0} + at = 0 \Rightarrow {v_0} = - at\] (1)
Quãng đường đi trong một giây đầu tiên: \[{S_1} = {v_0} + \frac{1}{2}a = 95\left( m \right)\] (2)
Quãng đường vật đi trong giây cuối là:
\[{S_2} = S - {S_{t - 1}} = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2} - {v_0}\left( {t - 1} \right) - \frac{1}{2}a{\left( {t - 1} \right)^2} = {v_0} + at - \frac{1}{2}a = 5\left( m \right)\] (3)
Từ (1), (2), (3): \[\left\{ \begin{array}{l} - at + \frac{1}{2}a = 95\\ - \frac{1}{2}a = 5\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}t = 10\,s\\a = - 10\,m/{s^2}\end{array} \right. \Rightarrow {v_0} = 100\,m/s\]
Quãng đường ô tô đi được cho đến khi dừng hẳn: \[S = 100.10 - \frac{1}{2}{.10.10^2} = 500\,m\]
Câu 32:
Lời giải:
Ví dụ bạn nặng 50 kg, khi đó trọng lực tác dụng lên bạn có độ lớn là:
\[P = mg = 50.9,8 = 490{\rm{ }}N\]
Câu 33:
Lời giải:
Lực điện tác dụng lên điện tích là: \(F = E.\left| q \right| \Rightarrow {2.10^{ - 4}} = 25.\left| q \right| \Rightarrow \left| q \right| = {8.10^{ - 6}}(C)\)
Câu 34:
Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là \[{q_1} = - {3,2.10^{ - 7}}C\] và \[{q_2} = {2,4.10^{ - 7}}C\], cách nhau một khoảng 12 cm.
a) Xác định số electron thừa, thiếu ở mỗi quả cầu và lực tương tác điện giữa chúng.
b) Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ. Xác định lực tương tác điện giữa 2 quả cầu sau đó.
Lời giải:
a. Quả cầu A mang điện tích (-) : thừa electron
\[ \Rightarrow \] số e thừa = \[\left| {\frac{{{q_A}}}{{{q_e}}}} \right| = \left| {\frac{{ - {{3,2.10}^{ - 7}}}}{{{{1,6.10}^{ - 19}}}}} \right| = {2.10^{12}}\]
Quả cầu B điện tích (+): thiếu electron
\[ \Rightarrow \] số e thiếu = \[\left| {\frac{{{q_B}}}{{{q_e}}}} \right| = \left| {\frac{{\;{{2,4.10}^{ - 7}}}}{{{{1,6.10}^{ - 19}}}}} \right| = {1,5.10^{12}}\]
Lực tương tác : \[F = \;\frac{{{{9.10}^9}.\left| {\; - {{3,2.10}^{ - 7}}{{.2,4..10}^{ - 7}}} \right|}}{{{{({{12.10}^{ - 2}})}^2}}} = 0,048N\]
b. Điện tích của mỗi quả cầu sau khi tiếp xúc: \[{q_1}' = {q_2}' = \frac{{{q_1} + {q_2}}}{2} = - {4.10^{ - 8}}\,C\]
\[F = \frac{{{{9.10}^9}.\left| {\left( { - {{4.10}^{ - 8}}} \right).\left( { - {{4.10}^{ - 8}}} \right)} \right|}}{{{{({{12.10}^{ - 2}})}^2}}} = {10^{ - 3}}N\]Câu 35:
Lời giải:
Quãng đường người xe đạp đi trong 30 ph là: \({s_1} = {v_1}{t_1} = 18.0,5 = 9km\)
Quãng đường người đi bộ đi trong 1h là: \({s_2} = {v_2}{t_2} = 4.1 = 4km\)
Thời gian để người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ là: \({t_3} = \frac{{{s_1} + {s_2}}}{{{v_1} - {v_2}}} = \frac{{9 + 4}}{{18 - 4}} = \frac{{13}}{{14}}h\)
Vậy thời gian từ khi khởi hành đến khi người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ là:
\(t = 1 + \frac{{13}}{{14}} = \frac{{27}}{{14}}h = 1h55ph\)
Câu 36:
Một hành khách ngồi trong xe A, nhìn qua cửa sổ thấy xe B bên cạnh và sân ga đều chuyển động như nhau. Như vậy xe A
Lời giải:
Đáp án B
Xe B và sân ga đều chuyển động như nhau nên có thể coi xe B đứng yên so với sân ga. Khi đó xe A đang chạy và xe B đứng yên.
Câu 37:
Lời giải:
Tổng vận tốc của hai xe là: 30 + 28 = 58 (km/h)
Thời gian 2 xe gặp nhau là: \[120\;:{\rm{ }}58 \approx 2,06\] (h)
Gọi t là thời điểm hai xe cùng khởi hành.
\[ \Rightarrow \]Thời điểm 2 xe gặp nhau là: t + 2,06 (h)
Câu 38:
Lời giải:
\[C = \frac{Q}{U} = \frac{Q}{{d.E}} = \frac{{\varepsilon .S}}{{k.4\pi .d}}\]\[ \Rightarrow S = \frac{{Q.k.4\pi }}{{E.\varepsilon }} = \frac{{{{5,2.10}^{ - 9}}{{.9.10}^9}.4\pi }}{{20000.1}} \approx 0,03\,\,({m^2})\]
Câu 39:
Lời giải:
\(\frac{T}{4} = 0,5 \Rightarrow T = 2\)
\({{\rm{W}}_{\rm{d}}} = 3{W_t} \Rightarrow {{\rm{W}}_t} = \frac{{\rm{W}}}{4} \Rightarrow \frac{1}{2}k{x^2} = \frac{1}{4}.\frac{1}{2}k{A^2} \Rightarrow \left| x \right| = \frac{A}{2}\)
Khoảng thời gian nhỏ nhất giữa hai lần động năng bằng ba lần thế năng được tính từ vị trí \[\frac{A}{2}\] đến \[ - \frac{A}{2}\] (đối xứng với nhau qua VTCB) \( \Rightarrow \frac{T}{6} = \frac{1}{3}s\)\(\)
Câu 40:
Lời giải:
Ta có: \({Z_L} = \omega L = 100\,\,\Omega ;Z = \sqrt {{{(R + {R_0})}^2} + Z_L^2} = 100\sqrt 2 \,\,\Omega ;\)
\(I = \frac{U}{Z} = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\left( A \right);\tan \varphi = \frac{{{Z_L}}}{{R + {R_0}}} = \tan \frac{\pi }{4}\) \( \Rightarrow \varphi = \frac{\pi }{4}\) \[ \Rightarrow {\varphi _i} = {\varphi _u} - \varphi = 0 - \frac{\pi }{4} = - \frac{\pi }{4}\]
\({Z_d} = \sqrt {R_0^2 + R_L^2} = 112\,\,\Omega ,{U_d} = I{Z_d} = 56\sqrt 2 \,V;\)
\(\tan {\varphi _d} = \frac{{{Z_L}}}{{{R_0}}} = \tan {63^0} \Rightarrow {\varphi _d} = \frac{{63\pi }}{{180}}\) \[ \Rightarrow {\varphi _{ud}} = {\varphi _d} + {\varphi _i} = \frac{{63\pi }}{{180}} - \frac{\pi }{4} = \frac{\pi }{{10}}\]
Vậy: \({u_d} = 112\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{{10}}} \right)(V)\)
Câu 41:
Hai điện tích \[{q_1}\; = {\rm{ }}{8.10^{ - 8}}\;C\] và \[{q_2}\; = - {8.10^{ - 8}}\;C\] đặt tại A và B trong không khí cách nhau một khoảng AB = 6 cm. Xác định lực điện tác dụng lên \[{q_3}\; = {\rm{ }}{8.10^{ - 8}}\;C\] đặt tại C nếu:
a) CA = 4 cm và CB = 2 cm;
b) CA = 4 cm và CB = 10 cm;
c) CA = CB = 5 cm.
Lời giải:
a) Ta thấy AB = AC + BC
\[\overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \]
\[{F_3} = {F_1} + {F_2} = k.\frac{{\left| {{q_1}.{q_3}} \right|}}{{A{C^2}}} + k.\frac{{\left| {{q_2}.{q_3}} \right|}}{{B{C^2}}}\]
\[{F_3} = {9.10^9}.\left( {\frac{{\left| {{{8.10}^{ - 8}}{{.8.10}^{ - 8}}} \right|}}{{{{0,04}^2}}} + \frac{{\left| {{{8.10}^{ - 8}}.\left( { - {{8.10}^{ - 8}}} \right)} \right|}}{{{{0,02}^2}}}} \right) = 0,18\,\,(N)\]
b, \[CB = AB + AC = 6 + 4\]
\[{F_3} = \left| {{F_1} - {F_2}} \right|\]
\[{F_3} = \left| {k.\frac{{{q_1}.{q_3}}}{{A{C^2}}} - k.\frac{{{q_2}.{q_3}}}{{B{C^2}}}} \right|\]
\[{F_3} = \left| {{{9.10}^9}.{{({{8.10}^{ - 8}})}^2}\left( {\frac{1}{{{{0,04}^2}}} - \frac{1}{{{{0,1}^2}}}} \right)} \right| = 0,03024(N)\]
c. \[CA = CB = 5\,\,(cm)\]
\[\cos \alpha = \frac{{{5^2} + {5^2} - {6^2}}}{{2.5.5}} = \frac{7}{{25}}\]
\[F_3^2 = F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \beta \]
\[F_3^2 = 2F_1^2(1 - \cos \alpha )\]
\[{F_3} = {F_1}\sqrt {2(1 - \cos \alpha )} = k.\frac{{{q_1}.{q_3}}}{{{r^2}}}\sqrt {2(1 - \cos \alpha )} \]
\[{F_3} = {9.10^9}.\frac{{{{\left( {{{8.10}^{ - 8}}} \right)}^2}}}{{{{0,05}^2}}}\sqrt {2\left( {1 - \frac{7}{{25}}} \right)} = 0,028(N)\]
Câu 42:
Một xe chuyển động thẳng nhanh dần đều với vận tốc v0 = 18 km/h. Trong giây thứ tư kể từ lúc bắt đầu chuyển động nhanh dần, xe đi được 12 m. Hãy tính:
a. Gia tốc của xe?
b. Quãng đường xe đi được sau 10 s?
Lời giải:
\[{v_0}\; = {\rm{ }}18{\rm{ }}km/h = 5(m/s)\]
Trong giây thứ 4 kể từ lúc bắt đầu chuyển động nhanh dần đều xe đi được 12 m, ta có:
Quãng đường xe đi được sau 3 giây là: \[{s_3} = {v_o}.3 + \frac{{a{3^2}}}{2} = 3{v_o} + 4,5a\]
Quãng đường xe đi được sau 4 giây là: \[{s_4} = {v_o}.4 + \frac{{a{4^2}}}{2} = 4{v_o} + 8a\]
Quãng đường xe đi được trong giây thứ 4 là
\[\Delta s = {s_4} - {s_3} = {v_o} + 3,5a = 5 + 3,5a = 12(m)\]\[ \Rightarrow a = 2(m/{s^2})\]
Quãng đường xe đi được trong 10 giây là: \[{s_4} = {v_o}t + \frac{1}{2}a{t^2} = 10.5 + \frac{1}{2}{.2.10^2} = 150\,(m)\]