Bài tập file word vật lí 10 chân trời sáng tạo Ôn tập chương 4 (P1)

ÔN TẬP CHƯƠNG 4: BA ĐỊNH LUẬT NEWTON. MỘT SỐ LỰC TRONG THỰC TIỄN

(PHẦN 1 - 20 CÂU)

Câu 1: Nêu Định luật I Newton?

Trả lời:

Nếu không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng 0, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động thì sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều

Câu 2: Có những loại lực ma sát nào?

Trả lời:

- Lực ma sát nghỉ: là lực ma sát tác dụng lên mặt xúc của vật, khi vật có xu hướng chuyển động nhưng chưa chuyển động - Lực ma sát nghỉ: là lực ma sát tác dụng lên mặt xúc của vật, khi vật có xu hướng chuyển động nhưng chưa chuyển động

- Lực ma sát trượt: là lực ma sát xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang trượt trên một bề mặt - Lực ma sát trượt: là lực ma sát xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang trượt trên một bề mặt

- Lực cản của chất lưu: có tác dụng tương tự như lực ma sát - Lực cản của chất lưu: có tác dụng tương tự như lực ma sát

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: Chuyển động thẳng đều còn được gọi là chuyển động gì?

Trả lời:

Chuyển động thẳng đều còn được gọi là chuyển động theo quán tính

Câu 5: 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 6: Định nghĩa áp lực và giải thích cách nó liên quan đến chất lưu.

Trả lời:

Áp lực là lực tác động đối với một diện tích nhất định và liên quan đến áp lực của chất lưu.

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

Trả lời:

Bằng 500 N.

Câu 8: 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 9: Trong thí nghiệm bán cầu Ma-đơ-bua năm 1654, hai nửa hình cầu bán kính r = 30 cm úp khít vào nhau, rồi hút hết không khí bên trong. Người ta có thể tính được áp lực lên nửa bán cầu bằng công thức: π.r².(p_a – p), trong đó r là bán kính quả cầu, p_a là áp suất khí quyển bên ngoài, p là áp suất không khí bên trong quả cầu (vì không thể hút hết không khí để áp suất bên trong quả cầu bằng không), p p_a. Hai đàn ngựa khoẻ đều nhau, mỗi đàn 8 con, gắng sức lắm mới kéo bật hai bán cầu ra. Cho áp suất khí quyển bằng p_a = 1,013.10⁵ P_a, p = 0,01p_a. Lực mỗi con ngựa kéo là bao nhiêu?.

Trả lời:

Áp lực mà khí quyển tác dụng lên mỗi nửa hình cầu là:

F = π.r².(p_a – p) = 8.Fk (Fk là lực kéo của mỗi con ngựa)

→ Fk = π.r².(p_a – p) /8 = 3544,4 N

Câu 10: Một quả bóng khối lượng 200 g bay với vận tốc 90 km/h đến đập vuông góc vào tường rồi bật trở lại theo phương cũ với vận tốc 54 km/h. Thời gian va chạm giữa bóng và tường là 0,05s. Độ lớn lực của tường tác dụng lên quả bóng là nhiêu?

Trả lời:

Chọn chiều dương cùng chiều chuyển động bật ra của quả bóng

Định luật III Niu Tơn ta có:

Câu 11: Phải treo một vật có khối lượng bằng bao nhiêu vào lò xo có độ cứng K = 100 N/m để lò xo dãn ra được 20cm? Lấy g = 10 m/s²

Trả lời:

F_đh = kΔl = mg ⇒ 100. 0,2 = m.10 ⇒ m = 2 kg

Câu 12: Dùng một lực để ấn pittong có diện tích S₁ của một máy nén dùng chất lỏng đi xuống một đoạn d₁ = 10cm thì pittông có diện tích S₂ = 2S₁/3 dịch chuyển một đoạn d₂ bằng?

Trả lời:

Chất lỏng không bị nén nên ta có: V = S₁.d₁ = S₂.d₂ → d₂ = S₁.d₁/S₂ = 15cm

Câu 13: Một học sinh đẩy một hộp đựng sách trượt trên sàn nhà. Lực đẩy ngang là 180 N. Hộp có khối lượng 35 kg. Hệ số ma sát trượt giữa hộp và sàn là 0,27. Hãy tìm gia tốc của hộp. Lấy g = 9,8 m/s².

Trả lời:

Hộp chịu tác dụng của 4 lực: Trọng lực P→, lực đẩy F→, lực pháp tuyến N→ và lực ma sát trượt của sàn.

- Áp dụng định luật II Niu-tơn theo hai trục toạ độ: - Áp dụng định luật II Niu-tơn theo hai trục toạ độ:

Ox: Fx = F – F_ms = ma_x = ma

Oy: Fy = N – P = ma_y = 0

Fms = μN

- Giải hệ phương trình: - Giải hệ phương trình:

N = P = mg = 35.9,8 = 343 N

Fms = μN= 0.27. 343 = 92.6 N

a = 2,5 m/s² hướng sang phải.

Câu 14: 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

Trả lời:

a) Để vật nằm yên không trượt:

tanα ≤ μ ⇒ α ≤ 11°

b) Vật trượt xuống dốc:

a = gsinα - μgcosα

= 10.sin30° - 0,2.10.cos30° = 3,3 m/s²

v = 33 m/s

Câu 15: Một bình hình trụ đựng nước, có đường kính đáy là 10cm và chiều cao cột nước là 20cm. Đặt khít lên bề mặt thoáng của nước một pít tông có khối lượng m = 1kg. Xác định áp suất tại đáy bình. Lấy g = 10m/s². Áp suất khí quyển bằng 1,013.10⁵ Pa, khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m³.

Trả lời:

Áp dụng định luật Pa-xcan: p = p_ng + ρgh. Trong đó png bao gồm và áp suất do trọng lượng pít tông gây ra là:

Câu 16: Một xe A đang chuyển động với vận tốc 3.6 km/h đến đụng vào mộ xe B đang đứng yên. Sau khi va chạm xe A dội ngược lại với vận tốc 0.1 m/s còn xe B chạy tiếp với vận tốc 0.55 m/s. Cho m_B = 200g; tìm m_A?

Trả lời:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của xe A

Áp dụng định luật 3 Niuton cho hai xe trên ta có

F_AB = - F_BA ⇒ m_Aa_A = m_Ba_B

Vậy  

Câu 17: Treo vật 200g vào lò xo có một đầu gắn cố định chiều dài 34 cm; treo thêm vật 100g thì lò xo dài 36 cm. Tính chiều dài ban đầu của lò xo và độ cứng của lò xo, lấy g = 10 m/s²

Trả lời:

Vì treo thêm vật nặng mà chiều dài lò xo lớn hơn suy ra đầu trên lò xo gắn cố định và chiều dài ban đầu l₀ < 34 cm

+ Khi treo vật có khối lượng m + Khi treo vật có khối lượng m₁ = 0,2 kg:

k |l₁ - l₀| = m₁g ⇒ k |0,34 - l₀| = 2 (1)

+Khi treo thêm vật có khối lượng m +Khi treo thêm vật có khối lượng m₂ = 0,1 kg:

k |l₂ - l₀| = (m₁ + m₂ )g ⇒ k |0,36 - l₀| = 3 (2)

Giải (1) và (2) ⇒ l₀ = 0,3 m hoặc l₀ = 0,348 m

Áp dụng điều kiện l₀ < 0,34 m ⇒ l₀ = 0,3 m và k = 50 N/m

Câu 18: 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 chổ rộng và chỗ 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 19: Hãy giải thích tại sao khi xét chuyển động rơi của vật, trong nhiều trường hợp ta chỉ xét tác dụng của trọng lực và lực cản không khí, có thể bỏ qua lực nâng của không khí. So sánh lực nâng của không khí và trọng lượng của một viên bi làm từ lithium nguyên chất để rút ra kết luận. Biết lực nâng của không khí có biểu thức tương tự lực nâng của nước, khối lượng riêng của không khí ở 20⁰C là 1,20 kg/m³, khối lượng riêng của lithium là 530 kg/m³. Tại sao lại chọn lithium là vật liệu so sánh?

Trả lời:

Ta có:

Ở điều kiện bình thường, lực nâng của không khí rất nhỏ so với trọng lượng của vật nên ta có thể bỏ qua.

Chọn lithium là vật liệu so sánh vì cho tới hiện tại, lithium là kim loại nhẹ nhất.

Câu 20: Xét một quyển sách đang được đặt nằm yên trên mặt đất. Cho rằng cuốn sách chỉ chịu tác dụng của trọng lực và phản lực của mặt bàn. Em hãy chỉ ra các lực trực đối tương ứng với các lực vừa nêu.

Trả lời:

- Lực trực đối với trọng lực là lực do vật hút Trái Đất đặt vào Trái Đất. - Lực trực đối với trọng lực là lực do vật hút Trái Đất đặt vào Trái Đất.

- Lực trực đối với phản lực của mặt bàn là lực ép của cuốn sách lên mặt bàn. - Lực trực đối với phản lực của mặt bàn là lực ép của cuốn sách lên mặt bàn.