LÀM QUEN VỚI VẬT LÍ
1.1 Lĩnh vực nghiên cứu nào sau đây là của Vật lí?
A Nghiên cứu về sự thay đổi của các chất khi kết hợp với nhau.
B Nghiên cứu sự phát minh và phát triển của các vi khuẩn.
C Nghiên cứu về các dạng chuyển động và các dạng năng lượng khác nhau.
Nghiên cứu về sự hình thành và phát triển của các tầng lớp, giai cấp trong xã hội đóng vai trò quan trọng trong việc hiểu rõ cơ cấu xã hội Thành tựu nghiên cứu của Vật lí, đặc biệt là những phát minh liên quan đến cơ học và năng lượng, được coi là yếu tố then chốt khởi đầu cho cuộc cách mạng công nghệ lần thứ nhất Những tiến bộ này không chỉ thay đổi cách thức sản xuất mà còn tác động sâu sắc đến cấu trúc xã hội và sự phân chia giai cấp.
A Nghiên cứu về lực vạn vật hấp dẫn.
B Nghiên cứu về nhiệt động lực học.
C Nghiên cứu về cảm ứng điện từ.
D Nghiên cứu về thuyết tương đối.
1.3 Cách sắp xếp nào sau đây trong 5 bước của phương pháp thực nghiệm là đúng?
A Xác định vấn đề cần nghiên cứu, dự đoán, quan sát, thí nghiệm, kết luận.
B Quan sát, xác định vấn đề cần nghiên cứu, thí nghiệm, dự đoán, kết luận.
C Xác định vấn đề cần nghiên cứu, quan sát, dự đoán, thí nghiệm, kết luận.
D Thí nghiệm, xác định vấn đề cần nghiên cứu, dự đoán, quan sát, kết luận.
Yếu tố quan trọng nhất dẫn đến sai lầm của Aristotle trong việc xác định nguyên nhân khiến các vật rơi với tốc độ khác nhau là sự hiểu lầm về trọng lực và khối lượng Ông tin rằng trọng lượng của vật ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ rơi, trong khi thực tế, tốc độ rơi của các vật thể phụ thuộc vào lực cản của không khí và không bị ảnh hưởng bởi khối lượng.
A Khoa học chưa phát triển.
B Ông quá tự tin vào suy luận của mình.
C Không có nhà khoa học nào giúp đỡ ông.
D Ông không làm thí nghiệm để kiểm tra quan điểm của mình.
Tốc độ bay hơi của nước phụ thuộc vào một số yếu tố quan trọng, bao gồm nhiệt độ của nước, tốc độ gió trên bề mặt nước và diện tích bề mặt tiếp xúc của nước với không khí Để kiểm tra giả thuyết về những yếu tố này, có thể thiết kế một thí nghiệm đơn giản dựa trên các hiện tượng thường thấy trong cuộc sống hàng ngày.
Để kiểm tra giả thuyết về sự phụ thuộc của tốc độ bay hơi của một chất, cần thiết kế thí nghiệm một cách cẩn thận Khi nghiên cứu tốc độ bay hơi của một chất lỏng, chỉ nên thay đổi một yếu tố cụ thể trong khi giữ các yếu tố khác không đổi để đảm bảo tính chính xác của kết quả.
Dự đoán khoa học là một phỏng đoán được xây dựng dựa trên các quan sát, trải nghiệm thực tế và kiến thức hiện có Khi dự đoán không chính xác, cần phải đưa ra một dự đoán mới và tiếp tục thực hiện các kiểm tra để xác nhận tính đúng đắn của nó.
Để nghiên cứu tính chất của chất khí, mô hình chất điểm được sử dụng, coi các phân tử khí như những điểm chuyển động hỗn loạn Khi các phân tử này va chạm vào thành bình, chúng tạo ra áp suất Nếu ấn từ từ pit-tông xuống để giảm thể tích khí trong bình, áp suất khí sẽ tăng lên do mật độ phân tử gia tăng và tần suất va chạm với thành bình cũng tăng theo.
Áp suất chất khí tác động lên thành bình thay đổi theo số lượng va chạm của các phân tử khí Các phân tử khí di chuyển hỗn loạn và liên tục va chạm vào thành bình, tạo ra áp suất Khi số va chạm tăng lên, áp suất chất khí cũng tăng theo Do đó, áp suất chất khí phụ thuộc vào mật độ phân tử trong một đơn vị thể tích Nếu giảm thể tích trong bình bằng cách ấn từ từ pit-tông xuống, áp suất chất khí sẽ tăng lên.
2 thì mật độ phân tử khí trong bình tăng lên 2 lần và áp suất chất khí trong bình cũng tăng gấp 2.
1.8 Chắc nhiều em đã đọc tiểu thuyết nhiều tập của nhà văn nổi tiếng người Anh Conan
Arthur Conan Doyle (1859 – 1930) là tác giả của nhân vật nhà thám tử lừng danh Sherlock Holmes Phương pháp điều tra của Holmes mang tính chất thực nghiệm, kết hợp với bác sĩ Watson, người cộng sự trung thành, để xác định mục tiêu và tìm kiếm thủ phạm trong mỗi vụ án.
Hãy chọn một trong gần 100 truyện ngắn về Sherlock Holmes của Conan Doyle và kể lại cho bạn bè Điều này sẽ giúp bạn nhận thấy rằng phương pháp điều tra của Sherlock Holmes rất tương đồng với phương pháp thực nghiệm.
ĐỘ DỊCH CHUYỂN VÀ QUÃNG ĐƯỜNG ĐI ĐƯỢC
4.1 Đối với một vật chuyển động, đặc điểm nào sau đây chỉ là của quãng đường đi được, không phải của độ dịch chuyển?
A Có phương và chiều xác địch.
B Có đơn vị đo là mét.
C Không thể có độ lớn bằng 0.
D Có thể có độ lớn bằng 0.
4.2 Độ dịch chuyển và quãng đường đi được của vật có độ lớn bằng nhau khi vật
B chuyển động thẳng và không đổi chiều.
C chuyển động thẳng và chỉ đổi chiều 1 lần.
D chuyển động thẳng và chỉ đổi chiều 2 lần.
Một người đi xe máy từ nhà đến bến xe bus cách nhà 6 km về phía đông, sau đó lên xe bus di chuyển 20 km về phía bắc Tổng quãng đường đi được trong cả chuyến đi là 26 km, trong khi độ dịch chuyển tổng hợp của người đó được xác định là 20,88 km.
Hai anh em bơi trong bể bơi dài 25 m Khi đến cuối bể, người em dừng lại nghỉ, trong khi người anh quay lại bơi về đầu bể rồi mới nghỉ Quãng đường bơi của người em là 25 m, trong khi người anh bơi tổng cộng 50 m Độ dịch chuyển của người em là 25 m, còn người anh là 0 m Qua bài tập này, ta thấy quãng đường đi được và độ dịch chuyển khác nhau: quãng đường là tổng chiều dài đã bơi, còn độ dịch chuyển là khoảng cách từ điểm xuất phát đến điểm dừng.
+ Trong chuyển động thẳng không đổi chiều s = d.
+ Trong chuyển động thẳng có đổi chiều s d.
+ Nếu chuyển động trở lại vị trí ban đầu thì d = 0.
Độ dịch chuyển tổng hợp được xác định trong hai trường hợp: a) Tổng độ dịch chuyển d = d 1 + d 2, với d 1 là 10 m về phía đông và d 2 là 6 m về phía tây, cho kết quả d = 4 m hướng đông b) Trong trường hợp d = d 1 + 3d 2, kết quả là d = 8 m hướng tây.
Độ dịch chuyển d₁ là 3 m về phía đông và d₂ là 4 m về phía bắc Để vẽ các vectơ độ dịch chuyển d₁, d₂ và vectơ tổng hợp d, ta thực hiện theo hình 4.1G Độ lớn của độ dịch chuyển tổng hợp d là 5 m, với phương và chiều hướng đông-bắc tại góc 53 độ.
Em của An đã tổ chức một trò chơi tìm kho báu ngoài vườn với các bạn Kho báu là một chiếc vòng nhựa được giấu trong một chiếc giày, và mật thư chỉ dẫn đã được viết ra Để tìm kho báu, người chơi cần đi 10 bước về phía bắc, 4 bước về phía tây, 15 bước về phía nam, 5 bước về phía đông và cuối cùng là 5 bước về phía bắc Tổng quãng đường phải đi để tìm ra kho báu là 39 bước Kho báu được giấu cách cây ổi 1 bước theo hướng đông, và độ dịch chuyển cần thiết để đến vị trí kho báu là 1 bước theo hướng đông.
Một người đi thang máy từ tầng G xuống tầng hầm cách tầng G 5 m, quãng đường đi được là 5 m và độ dịch chuyển là 5 m xuống dưới Sau đó, người này lên tới tầng cao nhất của tòa nhà cách tầng G 50 m, với quãng đường đi được là 55 m và độ dịch chuyển là 55 m lên trên Tổng quãng đường trong cả chuyến đi là 60 m, trong khi độ dịch chuyển tổng cộng là 50 m lên trên.
Một người bơi qua con sông rộng 50 m theo hướng vuông góc với bờ sông, nhưng do dòng chảy mạnh, quãng đường bơi của người này gấp đôi so với khi bơi trong bể bơi Độ dịch chuyển của người bơi khi sang bờ bên kia là 100 m, tạo với bờ sông một góc 30 độ Vị trí điểm tới của người bơi cách điểm đối diện với điểm khởi hành là 86,6 m.
TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC
Vận tốc trung bình của một người chuyển động thẳng được tính từ độ dịch chuyển d1 tại thời điểm t1 và độ dịch chuyển d2 tại thời điểm t2 Công thức tính vận tốc trung bình trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 là: (d2 - d1) / (t2 - t1).
5.2 Tính chất nào sau đây là của vận tốc, không phải của tốc độ của một chuyển động?
A Đặc trưng cho sự nhanh chậm của chuyển động B Có đơn vị là km/ h.
C Không thể có độ lớn bằng 0 D Có phương xác định.
Một người tập thể dục đã chạy trên một đoạn đường thẳng trong 10 phút Trong 4 phút đầu, vận tốc của người này là 4 m/s, sau đó giảm xuống còn 3 m/s trong 6 phút còn lại Quá trình chạy đã tạo ra quãng đường tổng cộng là 2040 m, với tốc độ trung bình đạt 3,4 m/s.
Một người bơi trong bể dài 50 m, mất 20 giây để bơi từ đầu bể đến cuối bể và 22 giây để quay lại Tốc độ trung bình khi bơi từ đầu đến cuối bể là 2,5 m/s Khi bơi từ cuối bể về đầu bể, tốc độ trung bình là 2,27 m/s Khi bơi cả đi lẫn về, tốc độ trung bình là 3,38 m/s, trong khi vận tốc trung bình là 0 m/s.
Hai ô tô khởi hành từ hai địa điểm cách nhau 40 km Nếu đi ngược chiều, chúng sẽ gặp nhau sau 24 phút, còn nếu đi cùng chiều, thời gian gặp nhau là 2 giờ Từ đó, vận tốc của xe thứ nhất là 60 km/h và xe thứ hai là 40 km/h.
5.6 Một người chèo thuyền qua một con sông rộng 400 m Muốn cho thuyền đi theo đường
AB, người đó phải luôn hướng mũi thuyền theo hướng AC (Hình 5.1) Biết thuyền qua sông hết
8 min 20s và vận tốc chảy của dòng nước là 0,6 m / s Tính vận tốc của thuyền so với dòng nước. Đáp án: v 12 1 m / s.
Một ô tô di chuyển với vận tốc v theo phương ngang, khi người ngồi trong xe nhìn thấy giọt mưa rơi tạo thành những vạch với phương thẳng đứng một góc 45 độ Biết rằng vận tốc rơi của các giọt nước mưa so với mặt đất là 5 m/s, ta có thể tính được vận tốc của ô tô Kết quả cho thấy vận tốc của ô tô là 5 m/s và phương chuyển động của ô tô tạo với phương chuyển động của giọt nước mưa một góc 135 độ.
5.8 Một ca nô chạy ngang qua một dòng sông, xuất phát từ A, hướng mũi về B.
Sau 100s, ca nô cập bờ bên kia ở điểm C cách B 200 m.
Nếu người lái hướng mũi ca nô theo hướng AD và vẫn giữ tốc độ máy như cũ thì ca nô sẽ cập bờ bên kia tại đúng điểm B.
Tìm: a Vận tốc của dòng nước so với bờ sông. b Vận tốc của ca nô so với dòng nước. c Chiều rộng của sông. Đáp án:
5.9 Một tàu ngầm đang lặn xuống theo phương thẳng đứng với vận tốc không đổi v.
Máy sonar của tàu phát tín hiệu siêu âm theo phương thẳng đứng xuống đáy biển Thời gian tín hiệu đi từ tàu xuống đáy biển là t1 và thời gian phản hồi từ đáy biển trở lại tàu là t2 Vận tốc của siêu âm trong nước biển được ký hiệu là u, với giả định rằng đáy biển nằm ngang Để tính toán vận tốc lặn v của tàu, ta sử dụng các thông số u, t1 và t2.
ĐỒ THỊ DỊCH CHUYỂN – THỜI GIAN
7.1 Dựa vào đồ thị dịch chuyển – thời gian của một chuyển động thẳng đều có thể xác định được vận tốc của chuyển động bằng biểu thức
7.2 Theo đồ thị ở Hình 7.1, vật chuyển động thẳng đều trong khoảng thời gian
C từ 0 đến t 1 và từ t 2 đến t 3 D từ 0 đến t 3
7.3 Cặp đồ thị nào ở hình dưới đây là của chuyển động thẳng đều?
A I và III B I và IV C II và III D II và IV.
7.4 Phương trình chuyển động và độ lớn vận tốc của hai chuyển động có đồ thị ở Hình 7.2 là:
7.5 Dựa vào đồ thị ở Hình 7.3, xác định: a) Vận tốc của mỗi chuyển động. b) Phương trình của mỗi chuyển động. c) Vị trí và thời điểm các chuyển động gặp nhau.
Lời giải: a) v 1 60 km/h; v 2 60 km/h; v 3 20 km/h. b) d `t km ; d 0 60t km ; d t km 1 2 3 c) I và II gặp nhau tại thời điểm 1,5 h, cách điểm khởi hành của I 90 km.
II và III gặp nhau tại thời điểm 2 h15 min, cách điểm khởi hành của III 45 km.
Một xe máy xuất phát từ A lúc 6 giờ với vận tốc 40 km/h, trong khi một ô tô xuất phát từ B lúc 8 giờ với vận tốc 80 km/h, cùng hướng với xe máy Khoảng cách giữa A và B là 20 km Để xác định vị trí và thời điểm ô tô đuổi kịp xe máy, ta chọn 6 giờ là mốc thời gian và chiều từ A đến B là chiều dương Sử dụng công thức và đồ thị để tính toán thời điểm và vị trí ô tô bắt kịp xe máy.
- Trên đồ thị Hình 7.2G ô tô và xe máy gặp nhau tại điểm M có d M 140 km và t M 3,5 h.
- Kiểm tra kết quả bằng phương trình chuyển động:
Khi hai xe gặp nhau: d 1 d 2 40t 80t 140 t 3,5 h
Thời điểm hai xe gặp nhau: 3,5 h 6 h 9,5 h Địa điểm gặp nhau cách điểm khởi hành của xe máy d 1 140 km.
Đồ thị độ dịch chuyển - thời gian cho chuyển động thẳng được thể hiện trong Hình 7.4 Chuyển động này có thể được mô tả qua các đặc điểm như hướng đi và khoảng cách di chuyển Để xác định tốc độ và vận tốc của chuyển động, cần phân tích các khoảng thời gian cụ thể trên đồ thị, từ đó rút ra các giá trị chính xác cho từng giai đoạn của chuyển động.
Lời giải: a) Dựa vào đồ thị, HS tự mô tả. b) Từ 0 h đến 0,5 h : v v 160 km/h
Hình 7.5 minh họa đồ thị chuyển động của ba vật, trong đó cần xác định vật nào chuyển động thẳng đều và vật nào chuyển động không đều Tiến hành tính toán vận tốc của vật I và II, đồng thời lập phương trình chuyển động cho cả hai vật này Cuối cùng, xác định vị trí và thời điểm mà vật I gặp vật II trong quá trình chuyển động.
III là chuyển động thẳng không đều vì đồ thị độ dịch chuyển - thời gian là đường cong. b) (I) (II)
. c) d (I) 10t; d (II) 40 5t d) I và II gặp nhau tại điểm M.
M M t 2,67 s; d 26, 7 m cách điểm khởi hành của (I).
Hai người ở hai đầu đoạn đường thẳng AB dài 10 km, với người ở A khởi hành trước 0,5 giờ Sau 1 giờ di chuyển của người ở B, hai người gặp nhau Để tính vận tốc của cả hai, ta sử dụng công thức vận tốc bằng quãng đường chia cho thời gian Phương trình chuyển động của hai người có thể được viết dựa trên thời gian và quãng đường đã đi Đồ thị độ dịch chuyển - thời gian sẽ thể hiện sự thay đổi vị trí của cả hai người theo thời gian trên cùng một hệ trục tọa độ Cuối cùng, vị trí và thời điểm gặp nhau của hai người có thể được xác định bằng cách tính toán quãng đường và thời gian di chuyển.
Chọn gốc toạ độ tại A, chiều dương từ A đến B, gốc thời gian là lúc người ở A xuất phát.
Vì hai người đi nhanh như nhau nên vận tốc chuyển động của hai người có độ lớn bằng nhau:
Theo bài ra, khi hai người gặp nhau thì người xuất phát từ B đi được 1 h và người xuất phát từ
Người đi bộ đã di chuyển trong 1,5 giờ với vận tốc 4 km/h, từ đó ta có phương trình chuyển động dA = 4t (km) Chọn chiều dương từ A đến B, vận tốc của người xuất phát từ A là v1 = 4 km/h, trong khi vận tốc của người xuất phát từ B là v2 = -4 km/h.
Người xuất phát từ B có phương trình chuyển động là dB = 10^4 * t^0,5 km Hai người sẽ gặp nhau sau khi người xuất phát từ A di chuyển được 1,5 giờ, tại vị trí cách A một khoảng dA = 4 * 1,5 = 6 km.
CHUYỂN ĐỘNG BIẾN ĐỔI GIA TỐC
8.1 Đồ thị nào sau đây là của chuyển động biến đổi?
A Đồ thị 1 B Đồ thị 2 C Đồ thị 3 D Đồ thị 4.
8.2 Chuyển động nào sau đây là chuyển động biến đổi?
A Chuyển động có độ dịch chuyển tăng đều theo thời gian.
B Chuyển động có độ dịch chuyển giảm đều theo thời gian.
C Chuyển động có độ dịch chuyển không đổi theo thời gian.
8.3 Đồ thị vận tốc - thời gian nào sau đây mô tả chuyển động có độ lớn của gia tốc là lớn nhất?
A Đồ thị 1 B Đồ thị 2 C Đồ thị 3 D Đồ thị 4.
Một người lái xe tải di chuyển trên đường cao tốc với tốc độ ổn định, nhưng khi nhận thấy khoảng cách với xe phía trước giảm dần, họ bắt đầu giảm tốc độ Khi khoảng cách này giảm nhanh chóng, người lái xe lập tức đạp phanh để dừng xe Đồ thị vận tốc - thời gian sẽ mô tả sự thay đổi vận tốc của xe tải trong quá trình này.
Một chiếc ô tô di chuyển với vận tốc 23 m/s đã giảm tốc độ và sau 10 giây, vận tốc còn lại là 11 m/s Từ đó, ta có thể tính được gia tốc của ô tô là -2 m/s² Gia tốc này đặc trưng cho sự giảm tốc của xe.
Gia tốc a có giá trị âm, các vận tốc có giá trị dương vì chuyển động chậm dần đều
Một quả bóng tennis bay với vận tốc 25 m/s theo hướng Đông và va chạm vào tường, sau đó quay trở lại với vận tốc 15 m/s theo hướng Tây Sự thay đổi tốc độ của quả bóng là 40 m/s Vận tốc của quả bóng thay đổi từ 25 m/s đến -15 m/s, dẫn đến sự thay đổi vận tốc là 40 m/s Gia tốc của quả bóng trong thời gian tiếp xúc với tường là -800 m/s².
Đồ thị vận tốc - thời gian của thang máy khi di chuyển từ tầng 1 lên tầng 3 cho thấy chuyển động của thang máy với các giai đoạn khác nhau Trong giai đoạn đầu, thang máy có gia tốc 4 m/s², sau đó giữ nguyên vận tốc với gia tốc 0 m/s², và cuối cùng giảm tốc với gia tốc -4 m/s² khi đến tầng 3.
8.8 Dựa vào bảng ghi sự thay đổi vận tốc theo thời gian của một ô tô chạy trên quãng đường thẳng dưới đây:
Để phân tích chuyển động của ô tô, trước tiên vẽ đồ thị vận tốc - thời gian Tiếp theo, tính gia tốc của ô tô trong 10 giây đầu, kết quả cho thấy a₁ = 2 m/s², và kiểm tra kết quả này bằng đồ thị Cuối cùng, tính gia tốc trong 10 giây cuối, cho ra a₂ = -2 m/s².
Một người lái xe máy với vận tốc 36 km/h phát hiện một cái hố sâu và kịp thời phanh gấp Xe tiếp tục chạy thêm 3 mét trước khi dừng lại Từ đó, gia tốc trung bình của xe được tính là -3,33 m/s².
8.10 Một ô tô tải đang chạy trên đường thẳng với vận tốc 18 km / h thì tăng dần đều vận tốc.
Sau 20 giây, ô tô đạt vận tốc 36 km/h Để tính gia tốc của ô tô, ta có a = 0,25 m/s² Vận tốc ô tô sau 40 giây là v₁ = 15 m/s Thời gian để ô tô đạt vận tốc 72 km/h là t = 60 giây.
CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
9.1 Chuyển động nào sau đây không phải là chuyển động thẳng biến đổi đều?
A Viên bi lăn xuống trên máng nghiêng.
B Vật rơi từ trên cao xuống đất.
C Hòn đá bị ném theo phương nằm ngang.
D Quả bóng được ném lên theo phương thẳng đứng.
9.2 Công thức liên hệ giữa độ dịch chuyển, vận tốc và gia gia tốc của chuyển động nhanh dần đều là
9.3 Đồ thị nào sau đây là của chuyển động thẳng chậm dần đều?
A Đồ thị 1 B Đồ thị 2 C Đồ thị 3 D Đồ thị 4.
9.4 Chuyển động thẳng chậm dần đều có tính chất nào sau đây?
A Độ dịch chuyển giảm dần đều theo thời gian.
B Vận tốc giảm đều theo thời gian.
C Gia tốc giảm đều theo thời gian.
Các chuyển động sau đây tương ứng với các đồ thị: a) Chuyển động của ô tô khi thấy đèn giao thông chuyển sang màu đỏ phù hợp với đồ thị 2 b) Chuyển động của vận động viên bơi lội khi có tín hiệu xuất phát tương ứng với đồ thị 3 c) Chuyển động của vận động viên bơi lội khi bơi đều phù hợp với đồ thị 1 d) Chuyển động của xe máy đang đứng yên khi người lái xe vừa tăng ga tương ứng với đồ thị 4.
Đồ thị vận tốc – thời gian trong hình 9.1 thể hiện ba chuyển động thẳng biến đổi đều Để tính vận tốc và độ dịch chuyển của mỗi chuyển động, ta sử dụng công thức phù hợp với từng loại chuyển động Đặc biệt, để tính độ dịch chuyển của chuyển động (III), cần áp dụng công thức liên quan đến vận tốc và thời gian.
Một máy bay có vận tốc tiếp đất 100 m/s cần giảm tốc độ với gia tốc tối đa 4 m/s² Thời gian ngắn nhất để máy bay dừng hẳn kể từ khi tiếp đất có thể được tính toán, và câu hỏi đặt ra là liệu máy bay này có thể hạ cánh an toàn trên đường băng dài 1 km hay không.
Máy bay không thể hạ cánh an toàn trên sân bay có đường bay dài 1 km.
9.8 Một ô tô khi hãm phanh có thể có gia tốc 3 m / s 2 Hỏi khi ô tô đang chạy với vận tốc là
72 km / h thì phải hãm phanh cách vật cản là bao nhiêu mét để không đâm vào vật cản? Thời gian hãm phanh là bao nhiêu? Đáp án:
Phải hãm phanh trước vật cản trên 66, 7 m.
9.9 Một người đi xe máy trên một đoạn đường thẳng muốn đạt được vận tốc 36 km / h sau khi đi được 100 m bằng một trong hai cách sau:
Cách 1: Chạy thẳng nhanh dần đều trong suốt quãng đường.
Cách 2 : Chỉ cho xe chạy nhanh dần đều trên
Để tối ưu thời gian di chuyển, bạn có thể sử dụng công thức v² - v₀² = 2ad Câu hỏi đặt ra là cách nào sẽ giúp tiết kiệm thời gian hơn trong quá trình xe chuyển động thẳng đều Hãy tìm kiếm một phương pháp khác để giải quyết bài toán này.
Cách 2: Thời gian chuyển động nhanh dần đều:
Thời gia chuyển động đều:
Thời gian chuyển trong cách 2: t t 1 t 2 12 s Vậy cách 2 mất ít thời gian hơn. b) Có thể giải bài toán bằng cách tính vận tốc trung bình.
Một xe đạp di chuyển với vận tốc 2 m/s xuống dốc với gia tốc 0,2 m/s², trong khi một ô tô đang lên dốc với vận tốc 20 m/s và gia tốc -0,4 m/s² Cần xác định vị trí gặp nhau của hai phương tiện trên dốc, biết rằng chiều dài của dốc là một yếu tố cần xem xét.
Chọn chiều từ chân dốc lên đỉnh dốc là chiều dương Điểm O là chân dốc (Hình 9,1G).
Chuyển động của xe đạp: v 01 2 m / s; d 02 570 m; a 2 0, 2 m / s 2
Khi hai xe gặp nhau: d 1 d 2 20t 0, 2t 2 570 2t 0,1t (3) 2
Nghiệm của phương trình (3) là t 1 30 s và t 2 190 s.
Loại nghiệm 2, vị trí hai xe gặp nhau cách chân dốc 420 m.
Hai vật A và B chuyển động cùng chiều trên đường thẳng, ban đầu cách nhau 78 m Hai vật có cùng vận tốc tại thời điểm t = 13,3 s Phương trình chuyển động của vật A là d₁ = 40t, trong khi vật B có phương trình d₂ = 78 + 0,5t Vị trí gặp nhau của hai vật là 81,5 m tính từ vị trí ban đầu của A.
Đồ thị vận tốc – thời gian mô tả sự chuyển động của một xe bus và một xe máy trên cùng một đường thẳng Xe bus bắt đầu từ trạng thái đứng yên và có gia tốc 2 m/s² trong 4 giây đầu và 1 m/s² trong 4 giây tiếp theo Xe bus sẽ chạy nhanh hơn xe máy sau giây thứ 4 Hai xe sẽ gặp nhau tại thời điểm 10 giây, khi xe máy đã di chuyển được 80 mét Vận tốc trung bình của xe bus trong 8 giây đầu là 8 m/s.
SỰ RƠI TỰ DO
10.1 Chuyển động của vật nào dưới đây sẽ được coi là rơi tự do nếu được thả rơi?
A Một chiếc khăn voan nhẹ.
C Một chiếc lá cây rụng.
10.2 Chuyển động nào dưới đây có thể coi như là chuyển động rơi tự do?
A Chuyển động của một viên bi sắt được ném theo phương nằm ngang.
B Chuyển động của một viên bi sắt được ném theo phương xiên góc.
C Chuyển động của một viên bi sắt được thả rơi.
D Chuyển động của một viên bi sắt được ném lên cao.
10.3 Thả một hòn sỏi từ độ cao h xuống đất Hòn sỏi rơi trong 2 s Nếu thả hòn sỏi từ độ cao
2 h xuống đất thì hòn sỏi sẽ rơi trong bao lâu?
10.4 Thả một hòn sỏi từ độ cao h xuống đất Công thức tính vận tốc của vật khi chạm đất là:
Một vật được thả rơi từ độ cao 9,8 m xuống đất, với gia tốc rơi tự do là 9,8 m/s² Khi bỏ qua lực cản của không khí, vận tốc v của vật trước khi chạm đất được tính toán dựa trên các yếu tố này.
Hai vật được thả rơi tự do từ hai độ cao h1 và h2 khác nhau, trong đó thời gian rơi của vật thứ nhất gấp đôi thời gian rơi của vật thứ hai Khi bỏ qua lực cản của không khí, tỉ số giữa các độ cao h1 và h2 có thể được xác định dựa trên thời gian rơi của chúng.
Để tính khoảng thời gian rơi t của một viên đá, chúng ta biết rằng trong giây cuối cùng trước khi chạm đất, viên đá đã rơi được đoạn đường dài 24,5 m Với gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s², ta có thể xác định thời gian rơi t là 3 giây.
Trong giây thứ tư của một vật rơi tự do, quãng đường mà vật di chuyển được tính là 34,3 mét, trong khi vận tốc của vật đạt được là 9,8 m/s Gia tốc rơi tự do được lấy là 9,8 m/s².
Để tính chiều sâu của một cái hang, ta thả một hòn đá từ miệng hang xuống đáy Sau 4 giây, ta nghe tiếng hòn đá chạm đáy Với vận tốc truyền âm trong không khí là 330 m/s và gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s², ta có thể tính được chiều sâu của hang là 70,3 m.
Vào ngày 10 tháng 10, một hòn sỏi được thả từ một gác cao và rơi xuống đất Trong giây cuối cùng của quãng đường rơi, hòn sỏi đã di chuyển 15 mét Để tính độ cao từ điểm thả hòn sỏi, ta sử dụng gia tốc trọng trường g là 9,8 m/s² Kết quả tính toán cho thấy độ cao khoảng 20 mét.
CHUYỂN ĐỘNG BỊ NÉM
Bi A có khối lượng lớn gấp 4 lần bi B và được thả rơi từ cùng một độ cao, trong khi bi B được ném theo phương nằm ngang Nếu bỏ qua sức cản của không khí, cả hai bi sẽ rơi xuống đất cùng một lúc.
A bi A rơi chạm đất trước bi B.
B bi A rơi chạm đất sau bi B.
C cả hai bi đều rơi chạm đất cùng một lúc với vận tốc bằng nhau.
D cả hai bi đều rơi chạm đất cùng một lúc với vận tốc khác nhau.
Một quả bóng được đặt trên mặt bàn và được truyền một vận tốc theo phương nằm ngang Khi quả bóng rời khỏi mặt bàn, quỹ đạo của nó sẽ được mô tả chính xác bởi hình B.
12.3 Một vật được ném từ độ cao H với vận tốc ban đầu v 0 theo phương nằm ngang Nếu bỏ qua sức cản của không khí thì tầm xa L
A tăng 4 lần khi v 0 tăng 2 lần.
B tăng 2 lần khi H tăng 2 lần.
C giảm 2 lần khi H giảm 4 lần.
D giảm 2 lần khi v 0 giảm 4 lần.
Một viên đạn được bắn ngang từ khẩu súng ở độ cao 45,0 m với vận tốc ban đầu 250 m/s.
Viên đạn rơi xuống đất sau 0,03 giây, di chuyển theo phương nằm ngang với khoảng cách 757,5 mét từ điểm bắn Ngay trước khi chạm đất, vận tốc của viên đạn đạt 252 m/s.
12.5 Một vật được ném theo phương nằm ngang từ độ cao 4,9 m, có tầm xa trên mặt đất
Để giải bài toán chuyển động, trước tiên ta tính vận tốc ban đầu là 5 m/s Tiếp theo, phương trình chuyển động được xác định là y = 4,9 - 0,196x, và đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian sẽ thể hiện mối quan hệ này Cuối cùng, vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất được tính là 63 độ.
Máy bay đang bay ngang ở độ cao 100 m với vận tốc 720 km/h Để thả một vật trúng mục tiêu trên mặt đất, cần thả khi máy bay còn cách mục tiêu theo phương nằm ngang là 903,5 m.
12.7 Trong chuyển động của vật được ném xiên từ mặt đất thì đại lượng nào sau đây không đổi?
C Khoảng cách theo phương nằm ngang từ điểm vật được ném tới vật.
12.8 Hai vật được đồng thời ném từ mặt đất lên với vận tốc ban đầu vẽ như Hình 12.1
Nếu bỏ qua sức cản của không khí thì
B hai vật chạm đất cùng một lúc.
C hai vật có tầm bay cao như nhau.
D vật 1 có tầm bay cao hơn.
12.9 Hai vật được đồng thời ném từ mặt đất lên với vận tốc ban đầu như Hình 12.2
Nếu bỏ qua sức cản của không khí thì câu nào sau đây không đúng?
A Hai vật chạm đất cùng một lúc.
B Hai vật cùng có tầm bay xa.
C Vật 2 có tầm bay xa lớn hơn.
D Hai vật có cùng tầm bay cao.
Vào ngày 12.10, một vật được ném xiên từ mặt đất với vận tốc ban đầu 50 m/s Khi đạt đến điểm cao nhất, vận tốc của vật giảm xuống còn 40 m/s Trong quá trình này, ta bỏ qua sức cản của không khí để đơn giản hóa tính toán.
2. g 10 m/s a) Xác định góc ném . b) Vẽ quỹ đạo chuyển động của vật. c) Tính tầm cao và tầm xa của vật. Đáp án: c) 240 m.
Một cầu thủ bóng rổ cao 2 m đứng cách rổ 10 m theo phương nằm ngang để tập ném bóng vào rổ có độ cao 3,05 m Để bóng đi vào rổ, người đó cần ném bóng từ độ cao ngang đầu với vận tốc 10,57 m/s theo phương 45 độ Lấy g = 9,8 m/s².
Vào ngày 12.12, một diễn viên đang biểu diễn mô tô bay đã phóng xe trên một mặt dốc nghiêng 30 độ, thực hiện những cú nhảy qua các ô tô như trong hình 12.3 Cần xác định vận tốc của xe mô tô khi rời khỏi đỉnh dốc.
Xe có vận tốc 14 m/s và chiều cao bằng chiều cao của dốc, chiều dài ô tô là 3,2 m Với gia tốc trọng trường g = 10 m/s², thời gian từ khi xe rời đỉnh dốc đến khi đạt độ cao cực đại là 0,7 giây Mô tô có khả năng bay qua tối đa 16,97 m, tương ứng với số lượng ô tô mà nó có thể vượt qua.
12.13 Hình 12.4 vẽ đồ thị vận tốc - thời gian của chuyển động của một quả bóng được thả rơi không vận tốc ban đầu
Quá trình chuyển động của quả bóng từ A đến B và từ D đến E cho thấy rằng độ dốc của đường AB bằng độ dốc của đường DE, điều này phản ánh tính chất đồng nhất trong chuyển động Diện tích hình ABC tương ứng với đại lượng vận tốc của chuyển động, trong khi diện tích hình CDE nhỏ hơn do sự khác biệt trong thời gian hoặc quãng đường di chuyển Sự lớn hơn của diện tích hình ABC so với diện tích hình CDE cho thấy quả bóng đã di chuyển với vận tốc cao hơn trong khoảng thời gian tương ứng.
Quả bóng được thả từ độ cao 1,2 m và nảy lên tới độ cao 0,8 m sau khi chạm đất Thời gian tiếp xúc với mặt đất giữa B và D là 0,16 s Với g = 10 m/s², vận tốc của quả bóng ngay trước khi tiếp đất là 0,49 m/s và ngay sau khi nảy lên là -0,4 m/s Gia tốc của quả bóng trong thời gian tiếp xúc với đất được tính là -5,56 m/s².
BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG II
II.1 Trường hợp nào sau đây có thể xác định được vận tốc của chuyển động?
A Ô tô chạy từ Hà Nội về Nam Định hết 1 giờ 30 phút và chạy được 90km.
B Vận động viên bơi trong bể bơi được 1500 m hết 20 phút.
C Chim bồ câu đưa thư bay thẳng theo hướng bắc, từ nơi được thả ra về chuồng cách nhau
D Người tập đi bộ quanh công viên trong 1 giờ đi được 7km.
Hai vật được ném lên từ cùng một độ cao với vận tốc ban đầu có độ lớn giống nhau và phương ném vuông góc với nhau.
A Hai vật có tầm bay xa bằng nhau.
B Hai vật có tầm bay cao bằng nhau.
C Vật 2 có tầm bay xa lớn hơn vật 1.
D Vật 1 rơi tới đất sau vật 2.
Hình II.2 minh họa đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian của một xe máy giao hàng online di chuyển trên đường thẳng, bắt đầu từ vị trí cách nơi nhận hàng 200m về phía bắc.
1 a) Trong khoảng thời gian nào xe đi về phía bắc? b) Trong khoảng thời gian nào xe đi về phía nam? c) Trong khoảng thời gian nào xe dừng lại?
2 Tính tốc độ trung bình và vận tốc trung bình của xe trong 60 s. Đáp án: 1 a) 0 đến 45 s b) 30 s đến 45 s c) 25 s đến 30 s và 45 s đến 60 s 2 15 m / s, 5 m / s
Một đoàn tàu cao tốc đang di chuyển thẳng với vận tốc 50 m/s Người lái tàu giảm tốc độ với gia tốc không đổi 0,5 m/s² trong 100 giây Chuyển động của đoàn tàu là chuyển động chậm dần đều Trong khoảng thời gian này, quãng đường mà đoàn tàu chạy được là 2500 m.
II.5 Hình II.3 là đồ thị vận tốc – thời gian của ô tô A và B cùng chạy theo một hướng trong
TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC CÂN BẰNG LỰC
13.1 Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của hai lực F 1 và F 2 thì hợp lực F của chúng luôn có độ lớn thoả mãn hệ thức
13.2 Hợp lực của hai lực F 1 và F 2 hợp với nhau một góc có độ lớn thoả mãn hệ thức
13.3 Nếu một chất điểm chuyển động dưới tác dụng của hai lực F 1 và F 2 khác phương, F là hợp lực của hai lực đó thì vectơ gia tốc của chất điểm
A cùng phương, cùng chiều với lực F 1
B cùng phương, cùng chiều với lực F 2
C cùng phương, cùng chiều với lực F.
D cùng phương, ngược chiều với lực F.
Một chất điểm chịu tác dụng của lực F có độ lớn 20 N Nếu hai lực thành phần của lực này vuông góc với nhau, với lực F1 có độ lớn 12 N, thì độ lớn của lực F2 sẽ được tính toán dựa trên định luật Pytago.
13.5 Hai lực có giá đồng quy có độ lớn là 6 N và 8 N và có phương vuông góc với nhau Hợp lực của hai lực này có độ lớn là
13.6 Hai lực khác phương F 1 và F 2 có độ lớn F 1 F 2 20 N, góc tạo bởi hai lực này là 60 Hợp lực của hai lực này có độ lớn là
13.7 Hai lực khác phương có độ lớn bằng 9 N và 12 N Hợp lực của hai lực này không thể có độ lớn nào sau đây?
Một chất điểm chịu tác dụng của hai lực có độ lớn lần lượt là 18 N và 24 N Hợp lực của hai lực này đạt giá trị 30 N, và góc tạo bởi chúng cần được xác định.
13.9 Một chất điểm chịu tác dụng của ba lực F , 1
F3 có cùng độ lớn 12 N Biết góc tạo bởi các lực F , F 1 2 F , F 2 3 60
(Hình 13.1) Hợp lực của ba lực này có độ lớn là
Vào ngày 13.10, một con nhện treo mình dưới một sợi tơ theo phương thẳng đứng đã bị một cơn gió thổi ngang, làm cho dây treo lệch đi một góc 30 độ so với phương thẳng đứng Với trọng lượng của con nhện là P = 0,1 N, cần xác định độ lớn của lực mà gió tác dụng lên con nhện tại vị trí cân bằng.
Một vật chịu tác dụng đồng thời của bốn lực với độ lớn lần lượt là F1 = 10N, F2 = 20N, F3 = 22N và F4 = 36N Để xác định phương, chiều và độ lớn của hợp lực tác dụng lên vật, cần phân tích các lực này dựa trên hình 13.3.
Đèn có trọng lượng 25 N được treo bằng hai sợi dây giống nhau, tạo thành góc 60 độ Cần xác định lực căng của hai dây trong trường hợp này.
ĐỊNH LUẬT 1 NEWTON
14.1 Theo định luật 1 Newton thì
A lực là nguyên nhân duy trì chuyển động.
B một vật sẽ giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều nếu nó không chịu tác dụng của lực nào.
C một vật không thể chuyển động được nếu hợp lực tác dụng lên nó bằng 0.
D mọi vật đang chuyển động đều có xu hướng dừng lại do quán tính.
14.2 Khi một ô tô đột ngột phanh gấp thì người ngồi trong xe
A ngả người về sau B chúi người về phía trước.
C ngả người sang bên cạnh D dừng lại ngay.
14.3 Vật nào sau đây chuyển động theo quán tính?
A Vật chuyển động tròn đều.B Vật chuyển động trên quỹ đạo thẳng.
C Vật chuyển động thẳng đều D Vật chuyển động rơi tự do.
14.4 Một xe ô tô đang chuyển động thẳng với vận tốc không đổi là 20 m/s Hợp lực tác dụng lên ô tô có độ lớn bằng
14.5 Một vật đang chuyển động với vận tốc 3 m/s Nếu bỗng nhiên các lực tác dụng lên nó mất đi thì
B vật tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc 3 m/s
C vật đổi hướng chuyển động.
D vật chuyển động chậm dần rồi dừng lại.
14.6 Khi một quyển sách đang nằm yên trên mặt bàn, ta có thể kết luận rằng quyển sách không chịu tác dụng của lực nào được không? Giải thích.
Khi một vật được thả từ đỉnh máng nghiêng xuống chân máng, vật chỉ chuyển động một đoạn trên máng ngang rồi dừng lại Điều này không vi phạm định luật 1 Newton, bởi vì lực ma sát và các lực khác tác động lên vật có thể làm cho nó dừng lại.
16.8 Một em bé ngồi trong xe đẩy nói rằng, mẹ dừng xe đột ngột làm đồ chơi treo ở đầu xe bay vào em Em bé nói đúng hay sai?
14.9 Hãy giải thích sự cần thiết và lợi ích của túi khi được trang bị trong ô tô.
15.1 Nếu một vật đang chuyển động có gia tốc mà lực tác dụng lên vật tăng lên thì vật sẽ thu được gia tốc
A nhỏ hơn B lớn hơn C bằng 0 D không đổi.
15.2 Khi nói về một vật chịu tác dụng của lực, phát biểu nào sau đây đúng?
A Khi không có lực tác dụng, vật không thể chuyển động.
B Khi ngừng tác dụng lực lên vật, vật này sẽ dừng lại
C Gia tốc của vật luôn cùng chiều với lực tác dụng.
D Khi có lực tác dụng lên vật, vận tốc của vật tăng.
Một vật có khối lượng 2 kg chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ, di chuyển 100 cm trong 0,25 giây Gia tốc của vật và hợp lực tác dụng lên vật lần lượt là những giá trị cần được xác định.
Một lực không đổi tác dụng vào vật có khối lượng 2,5 kg, làm tăng vận tốc từ 2 m/s lên 6 m/s trong 2 giây Để tính độ lớn của lực tác dụng, ta sử dụng công thức F = ma, trong đó a là gia tốc Gia tốc được tính bằng sự thay đổi vận tốc chia cho thời gian, tức là a = (6 m/s - 2 m/s) / 2 s = 2 m/s² Do đó, lực tác dụng vào vật là F = 2,5 kg * 2 m/s² = 5 N.
Một quả bóng nằm yên trên mặt đất bị cầu thủ đá với lực 13,5 N, tạo ra gia tốc 6,5 m/s² Bỏ qua mọi ma sát, khối lượng của bóng có thể được tính toán.
Khi tác dụng lực F1 và F2 lần lượt lên một vật có khối lượng m, vật sẽ nhận được gia tốc a1 và a2 tương ứng Biết rằng 1,5F = F1, và bỏ qua mọi ma sát, ta có thể xác định tỉ số giữa các gia tốc này.
Khi tác dụng một lực theo phương ngang vào vật có khối lượng 3kg đang đứng yên, vật sẽ chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 1,5 m/s² Độ lớn của lực tác dụng này có thể được tính toán dựa trên định luật II Newton.
15.8 Một lực có độ lớn 3 N tác dụng vào một vật có khối lượng 1,5 kg lúc đầu đứng yên.
Xác định quãng đường mà vật đi được trong khoảng thời gian 2s. Đáp án: 4 m.
Một vật có khối lượng 7 kg trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng dài 0,85m trong thời gian 0,5 giây Hợp lực tác dụng lên vật theo phương nghiêng được tính là 47,6 N.
Khi một lực 20 N tác động lên một vật, vật này di chuyển với gia tốc 0,4 m/s² Nếu áp dụng lực 50 N lên cùng một vật, gia tốc của nó sẽ đạt 1 m/s².
15.11 Một vật khối lượng 5kg được ném thẳng đứng hướng xuống với vận tốc ban đầu
Một vật được ném từ độ cao 24 m với vận tốc 2 m/s sẽ rơi chạm đất sau 3 giây Trong quá trình chuyển động, lực cản không khí tác dụng vào vật được giả định là không đổi Với gia tốc trọng trường g, lực cản của không khí tác dụng vào vật được tính là 30 N.
BA ĐỊNH LUẬT NEWTON
16.1 Theo định luật 3 Newton thì lực và phản lực là cặp lực
C cùng phương, cùng chiều và cùng độ lớn.
D xuất hiện và mất đi đồng thời.
16.2 Cặp lực và phản lực trong định luật 3 Newton
C tác dụng vào cùng một vật.
D bằng nhau về độ lớn nhưng không cùng giá.
16.3 Trong một cơn giông, một cành cây bị gãy và bay trúng vào một cửa kính, làm vỡ kính Chọn nhận xét đúng.
A Lực của cành cây tác dụng lên tấm kính lớn hơn lực của tấm kính tác dụng vào cành cây.
B Lực của cành cây tác dụng lên tấm kính có độ lớn bằng lực của tấm kính tác dụng vào cành cây.
C Lực của cành cây tác dụng lên tấm kính nhỏ hơn lực của tấm kính tác dụng vào cành cây.
D Cành cây không tương tác với tấm kính khi làm vỡ kính.
16.4 Một người kéo xe hàng trên mặt sàn nằm ngang, lực tác dụng lên người để làm người chuyển động về phía trước là lực mà
A người tác dụng vào xe.
B xe tác dụng vào người.
C người tác dụng vào mặt đất.
D mặt đất tác dụng vào người.
16.5 Lực nào làm cho thuyền (có mái chèo) chuyển động được trên mặt hồ?
16.6 Hai người kéo một sợi dây theo hai hướng ngược nhau, mỗi người kéo một lực 50 N.
Hỏi sợi dây có bị đứt hay không nếu nó chỉ chịu được lực căng tối đa là70 N?
Khi Bình và An kéo căng sợi dây từ hai đầu, lực kéo được phân bổ đều, giúp dây không bị đứt Tuy nhiên, khi một đầu dây được buộc vào gốc cây và cả hai cùng kéo căng đầu còn lại, lực tập trung tại điểm buộc sẽ vượt quá sức chịu đựng của sợi dây, dẫn đến việc dây bị đứt.
Một vật có khối lượng 1kg, di chuyển với vận tốc 5m/s va chạm với một vật thứ hai đang đứng yên Sau va chạm, vật thứ nhất lùi lại với vận tốc 1m/s, trong khi vật thứ hai di chuyển với vận tốc 2m/s Từ đó, chúng ta có thể xác định khối lượng của vật thứ hai là 3kg.
Một quả bóng nặng 200 g bay với vận tốc 72 km/h va chạm vuông góc vào tường và bật trở lại với vận tốc 54 km/h Thời gian va chạm giữa bóng và tường là 0,05 giây Tính toán cho thấy lực tác dụng của tường lên quả bóng là 140 N.
Vào ngày 16.10, viên bi A có khối lượng 300g và vận tốc 3 m/s đã va chạm với viên bi B, có khối lượng gấp đôi viên bi A (600g), đang đứng yên trên mặt bàn nhẵn và nằm ngang.
Sau thời gian va chạm 0,2 giây, viên bi B chuyển động với vận tốc 0,5 m/s cùng chiều với chuyển động ban đầu của viên bi A Bỏ qua mọi ma sát, vận tốc của viên bi A ngay sau va chạm được tính là 2 m/s.
TRỌNG LỰC VÀ LỰC CĂNG
17.1 Một vật có khối lượng m đặt ở nơi có gia tốc trọng trường g.Phát biểu nào sau đây sai.
A Trọng lực có độ lớn được xác định bởi biểu thức P mg.
B Điểm đặt của trọng lực là trọng tâm của vật.
C Trọng lực tỉ lệ với khối lượng của vật.
D Trọng lực là lực hút của trái đất tác dụng lên vật.
17.2 Một vật đang nằm yên trên mặt đất, lực hấp dẫn do Trái đất tác dụng vào vật có độ lớn
A lớn hơn trọng lượng của vật B nhỏ hơn trọng lượng của vật.
C bằng trọng lượng của vật D bằng 0.
17.3 Bết 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 Tỉ số trọng lượng của vật ở đỉnh núi và chân núi là
Một người đi chợ đã sử dụng lực kế để kiểm tra khối lượng của một gói hàng Khi treo gói hàng vào lực kế, chỉ số hiển thị là 20 N Với gia tốc rơi tự do tại vị trí này là 10 m/s², khối lượng của túi hàng có thể được tính toán dựa trên thông tin này.
Để tính trọng lượng của một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 80 kg, ta áp dụng công thức trọng lượng W = m * g, trong đó m là khối lượng và g là gia tốc trọng trường a) Trên Trái Đất, với g = 9,8 m/s², trọng lượng là 784 N b) Trên Mặt Trăng, với g = 1,67 m/s², trọng lượng giảm xuống còn 133,6 N c) Trên Kim tinh, với g = 8,70 m/s², trọng lượng là 696 N.
Khi đo trọng lượng của một vật trên Trái Đất, ta thu được giá trị P = 19,6 N Biết rằng gia tốc rơi tự do trên mặt đất là g = 9,8 m/s², ta có thể tính khối lượng của vật Nếu đem vật lên Mặt Trăng, nơi có gia tốc rơi tự do g = 1,67 m/s², trọng lượng của nó sẽ là P₂ = 3,34 N.
17.7 Biết khối lượng của một hòn đá là 2kg, gia tốc rơi tự do là g 9,8m / s 2 Tính lực hút của hòn đá lên Trái Đất. Đáp số: P 1,96 N.
17 8 Một vật nặng có khối lượng 0, 2 kg được treo vào một sợi dây không dãn ( Hình 17.1). Xác định lực căng của dây khi cân bằng Lấy g 9,8 m / s 2 Đáp số: T 1,96 N
Một vật nặng có khối lượng 5 kg được treo vào sợi dây không dãn, cần xác định lực căng của các sợi dây AB và AC Với gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s², ta có thể tính toán lực tác động lên các dây.
Vào ngày 17.10, một chú khỉ diễn xiếc đã biểu diễn bằng cách treo mình cân bằng trên dây thừng Với khối lượng 7 kg và gia tốc trọng trường 9,8 m/s², lực căng trên các đoạn dây OA và OB lần lượt được xác định là T0A = 88,6 N và T0B = 93,9 N.
17.11 Một ngọn đèn có khối lượng m = 1,2 kg được treo dưới trần nhà bằng một sợi dây.
Dây chỉ chịu được lực căng tối đa là 10 N, trong khi trọng lượng của ngọn đèn là 12 N, điều này chứng minh rằng không thể treo ngọn đèn vào một đầu dây Để treo đèn, người ta đã luồn sợi dây qua một cái móc và gắn hai đầu dây chắc chắn trên trần nhà, tạo thành một góc 60 độ Tính lực căng của mỗi nửa sợi dây trong trường hợp này.
T P 12 N (lớn hơn 10 N), nên không thể treo ngọn đèn này vào một đầu dây. b) 0
LỰC MA SÁT
18.1 Một vật đang trượt trên một mặt phẳng, khi tốc độ của vật giảm thì hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng
C tăng tỉ lệ với tốc độ của vật.
D tăng tỉ lệ với bình phương tốc độ của vật.
18.2 Khi lực ép giữa hai mặt tiếp xúc tăng lên thì hệ số ma sát giữa hai mặt tiếp xúc
Một vật có khối lượng m trượt trên mặt phẳng ngang với hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng là và gia tốc trọng trường là g Lực ma sát trượt được xác định bằng biểu thức phù hợp với các yếu tố này.
Một vận động viên môn hốc cây (khúc quân cầu) đã sử dụng gậy để gạt bóng, tạo ra một tốc độ ban đầu là 10 m/s Hệ số ma sát giữa bóng và mặt băng là 0,10.
Quãng đường quả bóng đi được cho đến khi dừng lại là
18.5 Một xe tải có khối lượng 3 tấn đang chuyển động trên mặt đường nằm ngang, hệ số ma sát của xe tải với mặt đường là 0,1.
Lấy g 10 m / s 2 Độ lớn của lực ma sát là
Một toa tàu nặng 60 tấn đang chuyển động thẳng đều dưới tác động của lực kéo F = 4,5 × 10^4 N theo phương nằm ngang Với gia tốc trọng trường g = 10 m/s², hệ số ma sát giữa tàu và đường ray cần được xác định.
Một cái hòm có khối lượng 15 kg được đặt trên sàn nhà và được kéo bằng một lực F hướng chếch lên trên với góc α = 20° Hòm chuyển động đều trên sàn, do đó cần tính độ lớn của lực F.
Biết hệ số ma sát trượt giữa hòm và sàn nhà là 0,3. Lấy g 9,8 m / s 2 Đáp án: F 42,3 N.
Một ô tô có khối lượng 1,5 tấn di chuyển trên đường ngang với hệ số ma sát 0,01 Để xác định độ lớn của lực kéo cần thiết cho ô tô chuyển động nhanh dần đều với gia tốc, ta sử dụng trọng lực g = 10 m/s² Lực kéo do động cơ tạo ra song song với mặt đường cần đủ lớn để vượt qua lực ma sát và cung cấp gia tốc cho ô tô.
Một mẫu gỗ có khối lượng m được đặt trên mặt sàn nằm ngang và được truyền cho một vận tốc tức thời là 5 m/s Để tính thời gian mà mẫu gỗ dừng lại và quãng đường nó đi được, với hệ số ma sát giữa mẫu gỗ và sàn nhà là 0,2, ta có kết quả thời gian t là 2,5 giây và quãng đường s là 6,25 mét Kết quả tìm được không phụ thuộc vào khối lượng m.
Một vật có khối lượng 15 kg đang đứng yên và bắt đầu chuyển động nhanh dần đều Sau khi đi được 150 m, vật đạt vận tốc 54 km/h Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,05, với gia tốc trọng trường g là 9,8 m/s² Từ đó, lực kéo tác dụng vào vật theo phương song song với phương chuyển động được xác định là 18,6 N.
Một vật có khối lượng 2.000 g được đặt trên bàn dài nằm ngang, chịu tác dụng của lực 5 N trong 2 giây Hệ số ma sát giữa vật và mặt bàn là 0,05, và gia tốc trọng trường g được lấy là 10 m/s² Tính quãng đường tổng cộng mà vật đi được cho đến khi dừng lại là 1,25 m.
Vào ngày 18.12, một khúc gỗ có khối lượng 2,5 kg được đặt trên sàn nhà và bị kéo bằng một lực F hướng chếch lên với góc α = 30 độ Khúc gỗ này chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a = 1,5 m/s² trên sàn, trong khi hệ số ma sát trượt giữa gỗ và sàn là 0,25 Với gia tốc trọng trường g = 10 m/s², độ lớn của lực F được tính là khoảng 10,1 N.
BÀI 19: LỰC CẢN VÀ LỰC NÂNG
19.1 Hãy nêu một số ví dụ cho thấy lực cản của không khí và của nước phụ thuộc vào hình dạng của vật.
19.2 Khi một người nhảy dù thì lực không khí tác dụng lên dù là lực cản hay lực nâng?
19.3 Gọi tên các lực sau: Đối tượng Tên gọi a) Lực do chất lỏng tác dụng lên một vật nằm trong lòng chất lỏng đứng yên .?
b) Lực làm mòn hai bề mặt tiếp xúc nhau .?
c) Lực tác dụng lên một quả táo chín rời cành làm nó rơi xuống đất .?
d) Lực giữ bạn đứng yên trên sàn nhà .?
e) Lực giữ quả cầu treo dưới một sợi dây khi cân bằng ?
f) Lực được tạo ra do sự chênh lệch áp suất giữa hai bề mặt ở phía trên và phía dưới cánh máy bay khi máy bay đang bay.
Đáp án: a) Lực đẩy Archimedes b) Lực ma sát c) Trọng lực d) Phản lực e) Lực căng f) Lực nâng
Khi ném một quả cầu lông theo phương thẳng đứng lên cao, lực tác dụng lên quả cầu khi nó di chuyển lên trên bao gồm lực kéo của trọng lực hướng xuống và lực đẩy của tay người ném hướng lên Khi quả cầu lông rơi xuống dưới, lực tác dụng chủ yếu là trọng lực kéo quả cầu xuống, cùng với lực cản của không khí tác động ngược chiều.
Khi thả một hòn đá lớn và một hòn đá nhỏ từ đỉnh một tòa nhà cao tầng, cả hai sẽ chạm đất cùng một lúc nếu không có lực cản từ không khí Điều này xảy ra vì trọng lực tác động lên cả hai hòn đá một cách đồng đều, bất chấp kích thước và trọng lượng của chúng Tuy nhiên, trong thực tế, hòn đá nhỏ có thể bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi sức cản không khí, dẫn đến việc hòn đá lớn có thể chạm đất trước.
Một chiếc xe ô tô có tổng khối lượng 550 kg đang di chuyển trên đường ngang, chịu tác động của lực đẩy từ động cơ là 300 N và lực cản từ môi trường là 200 N Để tính toán gia tốc của ô tô, ta biểu diễn hai lực này và áp dụng công thức Newton Kết quả cho thấy gia tốc của ô tô là 0,18 m/s².
Lực đẩy tối đa có thể tác dụng lên một chiếc xe thể thao trên mặt đường nằm ngang là 500 N, trong khi lực cản của không khí phụ thuộc vào vận tốc theo công thức F = 0,2v^2 Để xác định tốc độ tối đa của xe, ta cần tính toán khi lực đẩy bằng lực cản Kết quả cho thấy tốc độ tối đa của xe là 50 m/s.
Trong hình 19.1, các vectơ lực tác dụng lên một máy bay bay ngang ở độ cao ổn định với tốc độ không đổi được biểu diễn Với khối lượng tổng cộng của máy bay là 77 tấn, lực nâng cần thiết để máy bay duy trì độ cao này có độ lớn là 770.000 N, với giá trị gia tốc trọng trường g được lấy là 10 m/s².
Một chiếc thuyền máy di chuyển về phía Tây trên sông với lực đẩy từ động cơ là 560 N, lực ma sát với mặt nước là 180 N và lực cản từ không khí là 60 N hướng về phía Đông Các lực tác dụng lên thuyền được biểu diễn theo phương ngang Lực tổng hợp tác dụng lên thuyền máy theo phương ngang được xác định là 320 N.
21.1 Trường hợp nào sau đây, lực có tác dụng làm cho vật rắn quay quanh trục ?
A Lực có giá song song với trục quay.
B Lực có giá cắt trục quay.
C Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và cắt trục quay.
D Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và không cắt trục quay.
21.2 Biết F 1 %N , F 2 N , F 3 N Moment của các lực trong hình 21.1: M (F1) ; M (F 2) ; M (F3 ) đối với trục quay A lần lượt là
21.3 Một thanh đồng chất có chiều dài L, trọng lượng 200 N, treo một vật có trọng lượng
450 N vào thanh như Hình 21.2 Các lực F 1 ,F 2 của thanh tác dụng lên hai điểm tựa có độ lớn lần lượt là
21.4 Một đường ống đồng chất có trọng lượng 100 N, chiều dài L, tụa trên điểm tựa như
Hình 21.3 Khoảng cách x và phản lực F R của điểm tựa tác dụng lên đường ống là
21.5 Một thanh có độ dài L, trọng lượng 10 N, được treo nằm ngang vào tường như Hình
21.4 Một trọng vật 20 N treo ở đầu thanh Dây treo làm với thanh một góc α0 o Xác định lực căng của dây treo. ĐA: T = 50 N.