Bài tập file word Vật lí 10 cánh diều Ôn tập Chủ đề 2: Lực và chuyển động (P4)

ÔN TẬP CHỦ ĐỀ 2: LỰC VÀ CHUYỂN ĐỘNG

(PHẦN 4 - 20 CÂU)

Câu 1: Nêu đặc điểm của lực ma sát trượt?

Trả lời:

- Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang trượt trên một bề mặt.

- Có hướng ngược hướng của vận tốc.

- Có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của áp lực, không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật.

Câu 2: Quán tính là gì?

Trả lời:

Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc về cả hướng và độ lớn.

Câu 3: Cho biết một ứng dụng thực tế của nguyên lý Archimedes trong chất lưu.

Trả lời:

Một ứng dụng thực tế là cân bằng của tàu, trong đó áp dụng nguyên lý nổi của Archimedes để giảm trọng lực.

Câu 4: Tại sao trong một hệ thống lực, lực nào cũng cần được biểu diễn bằng vector?

Trả lời:

Vector giúp mô tả đầy đủ hướng, chiều và độ lớn của lực, cần thiết khi tổng hợp lực.

Câu 5: Định nghĩa về momen lực. 

Trả lời:

Moment lực là sự xoay vòng một vật quanh một trục cố định do lực tác động.

Câu 6: Một vật trượt có ma sát trên một mặt tiếp xúc nằm ngang. Nếu diện tích tiếp xúc của vật đó giảm 2 lần thì độ lớn lực ma sát trượt giữa vật và mặt tiếp xúc sẽ:

Trả lời:

Không thay đổi

Câu 7: Một người có trọng lượng 500N đứng trên mặt đất. Lực mà mặt đất tác dụng lên người đó có độ lớn?

Trả lời:

Bằng 500 N.

Câu 8: Một người nặng 50 kg đứng thăng bằng trên một gót đế giày. Cho rằng tiết diện đế giày hình tròn, bằng phẳng, có bán kính 2 cm và g = 9,8 m/s². Áp suất của người đặt lên sàn là bao nhiêu?

Trả lời:

Áp lực do người tác dụng lên sàn bằng trọng lượng của người đó: F = P = mg.

Diện tích bị ép: S = π.R².

Áp suất cần tìm:

Câu 9: Cho ba lực đồng qui cùng nằm trên một mặt phẳng, có độ lớn F₁ = F₂ = F₃ = 20 (N) và từng đôi một hợp với nhau thành góc 120° . Hợp lực của chúng có độ lớn là bao nhiêu?

Trả lời:

Ta có 

Hay 

Trên hình ta thấy F₂₃ có độ lớn là F₂₃ = 2F₂cos60° = F₁

Mà F₂₃ cùng phương ngược chiều với F₁ nên F_hl = 0.

Câu 10: Một người nâng một tấm gỗ nặng 30 kg dài 1,5 m, lực nâng vuông góc với tấm gỗ và giữ cho nó hợp với mặt đất nằm ngang một góc α=30^o. Biết trọng tâm của tấm gỗ cách đầu mà người đó nâng 120 cm. Tính lực nâng của người đó.

Trả lời:

m = 30 kg; AB = 1,5m; α = 30^o; GB = 1,2m
Cánh tay đòn của lực F: AB = 1,5m
Cánh tay đòn của trọng lực P: AI = AG.cosα
Xét trục quay đi qua A, ta có:
M_P = M_F => P.AG.cosα = F.AB => F = 30 N.

Câu 11: Một lò xo có chiều dài tự nhiên là l₀ = 24 cm, độ cứng k = 100 N/m. Người ta cắt lò xo này thành hai lò xo có chiều dài là l₁ = 8 cm, l₂ = 16 cm. Tính độ cứng của mỗi lò xo tạo thành

Trả lời:

Lò xo bị cắt: k.l₀ = k₁l₁ = k₂l₂

⇒ 24.100 = k₁.8 = k₂.16

⇒ k₁ = 300 N/m; k₂ = 150 N/m

Câu 12: Một viên bi A có khối lượng 300 g đang chuyển động với vận tốc 3 m/s thì va chạm vào viên bi B có khối lượng 600 g đang đứng yên trên mặt bàn nhẵn, nằm ngang. Biết sau thời gian va cham 0,2 s, bi B chuyển động với vận tốc 0,5 m/s cùng chiều chuyển động ban đầu của bi A. Bỏ qua mọi ma sát, tốc đọ chuyển động của bi A ngay sau va chạm là?

Trả lời:

Gia tốc chuyển động của bi B là:

Lực tương tác giữa hai viên bi: F_AB = - F_BA = m_Ba_B = 0,6.2,5 = 1,5 N

Định luật III Niu Tơn:

Chọn chiều dương cùng chiều chuyển động ban đầu của viên bi A

Chiếu lên chiều dương ta có: 0.3(v_A – 3) = -0.6(0.5 – 0) ⇒ v_A = 2 m/s

Câu 13: Một ống nghiệm có chiều cao h, khi đựng đầy chất lỏng thì áp suất tại đáy ống là p. Thay bằng chất lỏng thứ hai để áp suất tại đáy ống vẫn là p thì chiều cao cột chất lỏng chỉ là 2h/3. Tỉ số hai khối lượng riêng ρ₁/ρ₂ của hai chất lỏng này là:

Trả lời:

Ta có: p₁ = pa + ρ₁.g.h₁ ; p₂ = pa + ρ₂.g.h₂

Vì áp suất tại đáy ống vẫn là p → p₁ = p₂ = p → ρ₁.g.h₁ = ρ₂.g.h₂

→ ρ₁/ ρ₂ = h₂/h₁ = 2/3

Câu 14: Cho hai lực có độ lớn lần lượt là F₁=3 N, F₂=4 N. Tính độ lớn hợp lực của hai lực đó trong các trường hợp sau:

1. a) Hai lực cùng giá, cùng chiều.
2. b) Hai lực cùng giá, ngược chiều.
3. c) Hai lực có giá vuông góc.
4. d) Hướng của hai lực tạo với nhau góc 60°.

Trả lời:

1. a) F = F₁+ F₂= 7N
2. b) F = F₂– F₁= 1N
3. c) F =
4. d) F =

Câu 15: Một thanh AB dài 2m khối lượng m=2kg được giữ nghiêng một góc α trên mặt sàn nằm ngang bằng một sợi dây nằm ngang BC dài 2m nối đầu B của thanh với một bức tường đứng thẳng; đầu A của thanh tựa lên mặt sàn. Hệ số ma sát giữa thanh và mặt sàn bằng 

1. a) Tìm các giá trị của α để thanh có thể cân bằng.
2. b) Tính các lực tác dụng lên thanh và khoảng cách AD từ đầu A của thanh đến góc tường D khi α = 45^o. Lấy g=10m/s²

Trả lời:

1. a) Các lực tác dụng lên thanh như hình vẽ

Xét tâm quay tại A

M_P = M_T  T.ABsinα = P.AB/2.cosα

 T = 0,5mg.cotα

Theo phương ngang để thanh cân bằng thì

F_ms ≤ T  µ.mg ≤ 0,5mg.cotα  α ≥ 30^o

1. b) Khi α = 45^oF_ms = T = 10N; N = P = 20N

Câu 16: Một máy nâng thủy lực dùng không khí nén lên một pittông có bán kính 6cm. Áp suất được truyền sang một pittông khác có bán kính 36cm. Hỏi khí nén phải tạo ra một lực ít nhất là bao nhiêu để nâng một ô tô có trọng lượng 14500N. Áp suất khí nén khi đó bằng bao nhiêu?

Trả lời:

Theo công thức về máy dùng chất lỏng, ta có:

Lực khí nén nhỏ nhất:

Thay số:

Áp suất khí nén:

Câu 17: Tìm hợp lực của bốn lực đồng quy hình vẽ.

Biết rằng: F₁ = 5(N), F₂ = 3(N), F₃ = 7 (N), F₄ = 1(N).

Trả lời:

F₁₃ = F₃ – F₁ = 2N; F₂₄ = F₂ – F₄ = 2N

Câu 18: Trên mặt nằm ngang không ma sát xe một chuyển động với độ lớn vận tốc 5 m/s đến va chạm vào xe hai đang đứng yên. Sau va chạm xe một bật lại với vận tốc 150 cm/s; xe hai chuyển động với vận tốc 200 cm/s. Biết khối lượng xe hai là 400g; tính khối lượng xe một?

Trả lời:

Ta có v₁ = 5m/s; v’₁ = 1.5 m/s; v₂ = 0; v’₂ = 2 m/s; m₂ = 0.4 kg

Gọi t là thời gian tương tác giữa hai xe

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe một trước va chạm

Áp dụng định luật 3 Newton ta có:

F_AB = - F_BA ⇒ m_Aa_A = m_Ba_B

Vậy

Câu 19: Một ô tô có các thông số gồm:

Khi ô tô chở đủ tải trọng, nó có thể tăng tốc từ trạng thái nghỉ đến tốc độ tối ưu trong 3,00 giây. Tính độ lớn lực tác dụng lên ô tô khi tăng tốc.

Trả lời:

Khối lượng xe khi chở đủ tải trọng: m = 3,05.10³kg

Gia tốc của xe khi tăng tốc:

 (m/s²)

Lực tác dụng lên xe khi tăng tốc:

F=ma=3,05.10³.7=21,4.10³(N)

Câu 20: Ném một quả bóng tennis lên theo phương thẳng đứng. Biểu diễn các lực tác dụng lên quả bóng khi:

1. a) Quả bóng di chuyển lên trên.
2. b) Quả bóng rơi ngược trở lại.

Trả lời:

Khi quả bóng tennis đang chuyển động, nó chịu tác dụng của hai lực:

- Trọng lực có phương thẳng đứng, luôn hướng xuống cả khi bóng bay lên hay rơi xuống.

- Lực cản của không khí: phương thẳng đứng, ngược chiều chuyển động của quả bóng nên sẽ hướng xuống khi quả bóng bay lên và sẽ hướng lên khi quả bóng rơi xuống.

1. a) Khi quả bóng di chuyển lên trên.

1. b) Khi quả bóng di chuyển xuống dưới.