Bài tập file word Vật lí 10 cánh diều Ôn tập Chủ đề 2: Lực và chuyển động (P2)

ÔN TẬP CHỦ ĐỀ 2: LỰC VÀ CHUYỂN ĐỘNG

(PHẦN 2 - 20 CÂU)

Câu 1: Nêu định nghĩa trọng lực?

Trả lời:

Trọng lực là lực hút của Trái Đất tác dụng vào các vật và gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do

Câu 2: Nêu Định luật III Newton?

Trả lời:

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 có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều

Câu 3: Cho biết ví dụ về chất lưu trong tự nhiên. 

Trả lời:

Nước trong sông, biển là một ví dụ về chất lưu tự nhiên.

Câu 4: Nêu khái niệm về hệ thống lực?

Trả lời:

Hệ thống lực là tập hợp các lực tác động lên một vật và có thể ảnh hưởng lẫn nhau.

Câu 5: Làm thế nào bạn nhận biết một vật đang ở trong điều kiện cân bằng?

Trả lời:

Nếu tổng momen lực và tổng lực tác động lên vật đều bằng 0, vật đó ở trong điều kiện cân bằng.

Câu 6: Hai tàu thủy, mỗi chiếc có khối lượng 50000 tấn ở cách nhau 1 km. So sánh lực hấp dẫn giữa chúng với trọng lượng của một quả cân có khối lượng 20g. Lấy g = 10m/s²

Trả lời:

Câu 7: Cho ví dụ về áp dụng Định luật 1 trong thực tế. 

Trả lời:

Nếu bạn đẩy một chiếc xe đạp, nó sẽ tiếp tục chuyển động cho đến khi có lực ma sát và lực cản gió tác động lên nó.

Câu 8: Tiết diện của pít tông nhỏ trong một cái kích thủy lực bằng 3cm². Để vừa đủ để nâng một ôtô có trọng lượng 15000N lên người ta dùng một lực có độ lớn 225N. Pít tông lớn phải có tiết diện là bao nhiêu?

Trả lời:

Kí hiệu S₁; F₁ là tiết diện và lực tác dụng lên pittông nhỏ.

S₂; F₂ là tiết diện và lực tác dụng lên pít tông lớn.

Áp dụng công thức:  với F₂ = P = 15000 (N)  cm²

Câu 9: Cho hai lực đồng quy có độ lớn 4(N) và 5(N) hợp với nhau một góc α. Tính góc α? Biết rằng hợp lực của hai lực trên có độ lớn bằng 7,8(N).

Trả lời:

Ta có F₁ = 4 N

F₂ = 5 N

F = 7.8 N

Theo công thức của quy tắc hình bình hành:

F² = F₁² + F₂² + 2.F₁.F₂.cosα

Suy ra α = 60°15'

Câu 10: Thanh kim loại có chiều dài l khối lượng m đặt trên bàn nhô ra một đoạn bằng 1/4 chiều dài thanh. Tác dụng lực có độ lớn 40N hướng xuống thì đầu kia của thanh kim loại bắt đầu nhô lên, lấy g=10m/s². Tính khối lượng của thanh kim loại.

Trả lời:

Tâm quay O. Lực F làm vật quay theo chiều kim đồng hồ, trọng lực P làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
M_F = F.OB ; M_P = P.OG
AG = BG = 2OB  OB = OG = 1/4.AB
Áp dụng quy tắc momen: M_F =  M_P  F.OB = P.OG = mg.OG
 m = 4 kg.

Câu 11: Tính trọng lượng của một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 75kg khi người đó ở

1. a)  trên Trái Đất (g = 9,8 m/s²).
2. b) trên Mặt Trăng (g = 1,7 m/s²).
3. c) trên Kim tinh (g = 8,7 m/s²).

Trả lời:

1. a) Trọng lượng của một nhà du hành vũ trụ khi ở trên Trái Đất là:

P = mg = 75. 9,8 = 735 N

1. b) Trọng lượng của một nhà du hành vũ trụ khi ở trên Mặt Trăng là:

P = mg = 75.1,7 = 127,5 N

1. c) Trọng lượng của một nhà du hành vũ trụ khi ở trên Kim tinh là:

P = mg = 75. 8,7 = 652,5 N

Câu 12: Hai quả cầu chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang, quả cầu 1 chuyển động với vận tốc 4 m/s đến va chạm vào quả cầu 2 đang đứng yên. Sau va chạm cả hai quả cầu cùng chuyển động theo hướng cũ của quả cầu 1 với cùng vận tốc 2 m/s. Tính tỉ số khối lượng của hai quả cầu.

Trả lời:

Ta có: v₁ = 4 m/s và v'₁ = 2 m/s

v₂ = 0 m/s và v’₂ = 2 m/s

Gọi t là thời gian tương tác giữa hai quả cầu và chọn chiều dương là chiều chuyển động của quả cầu 1. Áp dụng định luật 3 Niu Tơn ta có:

m₂.a₂ = m₁.a₁ suy ra m₁.(v’₁ – v₁)/t = m_{2 .}(v’₂ – v₂)/t

Vậy m₁/m₂ = 1

Câu 13: Lưu lượng nước trong một ống nằm ngang là 2m³/phút. Tại một điểm ống có bán kính 10cm thì vận tốc của chất lỏng trong ống là:

Trả lời:

Đổi Q = 2m³/phút =  m³/s

Lưu lượng nước Q trong ống dòng ổn định là không đổi

Câu 14: Tính hợp lực của hai lực đồng quy F₁ = 16 N; F₂ = 12N trong các trường hợp góc hợp bởi hai lực lần lượt là α = 0°; 60°; 120°; 180°. Xác định góc hợp giữa hai lực để hợp lực có độ lớn 20 N.

Trả lời:

F² = F₁² + F₂² + 2.F₁.F₂.cosα

Khi α = 0°; F = 28 N

Khi α = 60°; F = 24.3 N.

Khi α = 120°; F = 14.4 N.

Khi α = 180°; F = F₁ – F₂ = 4 N.

Khi F = 20 N ⇒ α = 90°

Câu 15: Một người nâng một tấm gỗ nặng 60 kg dài 1,5 m, Biết lực nâng hướng thẳng đứng lên trên tấm gỗ hợp với mặt đất nằm ngang một góc α, trọng tâm của tấm gỗ cách đầu mà người đó nâng 120 cm. Tính lực nâng của người đó và phản lực của mặt đất lên tấm gỗ. Lấy g = 10 m/s².

Trả lời:

m = 60kg; AB = 1,5m; GB = 1,2m
Tâm quay tại A
Cánh tay đòn của lực F: AH = AB.cosα
Cánh tay đòn của lực P: AI = GA.cosα
M_P = M_F  P.AGcosα = F.ABcosα  F = 120 N.
Xét trục quay đi qua G, ta có:
M_N = M_F  N.AGcosα = F.BGcosα  N = 480 N.

Câu 16: Trong giới hạn đàn hồi của một lò xo treo thẳng đứng đầu trên gắn cố định. Treo vật khối lượng 800g thì lò xo dài 24 cm; treo vật khối lượng 600g lò xo dài 23 cm. Lấy g = 10 m/s². Tính chiều dài của lò xo khi treo vật có khối lượng 1,5 kg

Trả lời:

+ Khi treo vật m₁ = 800g = 0,8 kg:

k |l₁ - l_o| = m₁g ⇒ k |0,24 - l_o| = 8 (1)

+ Khi treo vật khối lượng m₂ = 600g = 0,6 kg

k |l₂ - l_o| = m₂g ⇒ k |0,23 - l_o| = 6 (2)

Giải (1) và (2) ⇒ l₀ = 20 cm hoặc l₀ = 164/7 cm

Vì đầu trên gắn cố định nên khi treo vật vào, lò xo sẽ dãn ⇒ l₀ > 23 cm

Vậy l₀ = 20cm = 0,2 m

⇒ k = 200 N/m

+ Khi treo vật m₃ = 1,5 kg

k |l₃ - l_o | = m₃g ⇒ 200.(l₃ – 20) = 1,5.10 ⇒ l₃ = 27,5 cm

Câu 17: Nước có khối lượng riêng 1000 kg/m³ chảy qua một ống nằm ngang thu hẹp dần từ tiết diện S₁ =12 cm² đến S₂ = S₁/2. Hiệu áp suất giữa chỗ rộng và phổ hẹp là 4122 Pa. Lưu lượng của nước trong ống là bao nhiêu ?

Trả lời:

Theo định luật Bec-nu-li ta có:

Hệ thức giữa vận tốc và tiết diện:

Thay

 Lưu lượng của nước trong ống là:

Câu 18: Cho ba lực đồng quy (tại điểm O), đồng phẳng → lần lượt hợp với trục Ox những góc 0°, 60°, 120° và có độ lớn tương ứng là F₁ = F₃ = 2F₂ = 10(N) như hình vẽ. Tìm hợp lực của ba lực trên?

Trả lời:

F₁ = F₃ → F₁₃ có phương trùng với đường phân giác của góc hợp bởi 

Câu 19: Một đường thử nghiệm được xây dựng để chạy thử xe có chiều dài một vòng là 1,10 km. Trong quá trình chạy thử nghiệm, một máy cảm biến ghi lại chiếc xe đang di chuyển ở tốc độ 16,0 m/s. Sau khi hoàn thành hai vòng tiếp theo của đường đua, máy cảm biến ghi lại tốc độ của xe là 289 m/s. Gia tốc của xe khi chạy trên đường thử nghiệm là không đổi và chiếc xe mẫu có khối lượng 1,25 tấn.

1. a) Tính lực tác dụng lên xe trong quá trình chạy thử.
2. b) Xe đạt tốc độ tối đa 320 m/s và duy trì được trên đoạn đường thẳng của đường thử nghiệm. So sánh lực phát động và lực cản tác dụng lên xe trong khoảng thời gian này.

Trả lời:

Gia tốc của xe trên đường thử nghiệm:

1. a) Lực tác dụng lên xe:

F = m.a = 1,25.10³.18,9 = 23,6.10³ (N)

1. b) Xe chuyển động thẳng đều nên lực phát động và lực cản tác dụng lên xe là hai lực cân bằng.

Câu 20: Một người nhảy dù có tổng trọng lượng của người và các thiết bị là 1 000 N. Khi người đó mở dù ra, dù sẽ kéo lên người đó một lực 2 000 N

1. a) Vẽ giản đồ vectơ thể hiện các lực tác dụng lên người đó lúc mở dù.
2. b) Xác định hợp lực tác dụng lên người đó lúc mở dù.
3. c) Hợp lực có tác dụng gì đối với người đó?

Trả lời:

1. a) Giản đồ vectơ

1. b) Hai lực trên cùng một đường thẳng và ngược chiều nên hợp lực F có độ lớn:

F = 2000 – 1000 = 1000 (N)

Và có chiều của lực lớn hơn, tức là cùng chiều với lực kéo của dù lên người đó (hướng lên).

1. c) Hợp lực ngược chiều với chiều chuyển động rơi nên gây ra gia tốc ngược chiều chuyển động khiến tốc độ rơi giảm dần, người đó rơi chậm lại.