Bài tập file word vật lí 10 chân trời sáng tạo Ôn tập chương 9
Bộ câu hỏi tự luận vật lí 10 Chân trời sáng tạo. Câu hỏi và bài tập tự luận Ôn tập chương 9. Bộ tài liệu tự luận này có 4 mức độ: Thông hiểu, nhận biết, vận dụng và vận dụng cao. Phần tự luận này sẽ giúp học sinh hiểu sâu, sát hơn về môn học vật lí 10 Chân trời sáng tạo.
ÔN TẬP CHƯƠNG 9: BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN
(20 CÂU)
Câu 1: Định nghĩa biến dạng cứng của vật là gì?
Trả lời:
Biến dạng cứng là sự thay đổi hình dạng của vật mà không trở lại hình dạng ban đầu.
Câu 2: Nêu nội dung Định luật Hooke?
Trả lời:
Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo
Câu 3: Định nghĩa biến dạng của vật rắn là gì?
Trả lời:
Biến dạng là sự thay đổi hình dạng và kích thước của vật do tác động của lực.
Câu 4: Định luật Hooke nói về hiện tượng gì trong vật lý?
Trả lời:
Định luật Hooke nói về hiện tượng đàn hồi của các vật liệu khi bị biến dạng.
Câu 5: Cho ví dụ về biến dạng có thể làm hỏng vật.
Trả lời:
Khi duỗi quá mức một dây cáp, nó có thể bị hỏng vì biến dạng quá mức.
Câu 6: Nêu những yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng của lò xo?
Trả lời:
Những yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng của lò xo: vật liệu làm lò xo, chiều dài của lò xo, kích thước vòng xoắn, số vòng xoắn,…
Câu 7: Tại sao một chiếc bình xịt có thể bị biến dạng khi đặt trong môi trường nhiệt độ cao?
Trả lời:
Sự nở nhiệt của chất lỏng bên trong bình làm tăng áp suất, gây biến dạng bình xịt
Câu 8: So sánh định luật Hooke với mô-đun đàn hồi trong vật liệu.
Trả lời:
Định luật Hooke chỉ áp dụng trong khoảng biến dạng đàn hồi đàn hồi tuyến tính, trong khi mô-đun đàn hồi mô tả đàn hồi ở mọi mức biến dạng.
Câu 9: Giải thích tại sao vật rắn kim loại có thể bị biến dạng khi tác động của lực.
Trả lời:
Các electron trong cấu trúc tinh thể di chuyển, làm cho các lớp nguyên tử trượt qua nhau, gây ra biến dạng.
Câu 10: Giải thích cơ chế hoạt động của lò xo theo định luật Hooke.
Trả lời:
Lò xo biến đổi hình dạng khi có lực tác động, và theo định luật Hooke, biến đổi này là tỉ lệ thuận với lực tác động.
Câu 11: Một vật rắn đàn hồi hình trụ đồng chất chiều dài ban đầu 3,6m có đường kính 1,2mm. Tính hệ số đàn hồi của dây biết suất đàn hồi của vật rắn bằng 2.1011Pa.
Trả lời:
lo = 3,6m; d = 1,2mm = 1,2.10 -3 (m) S = πd2/4; E = 2.1011Pa
k = = 62800 (N/m)
Câu 12: Lò xo thứ nhất bị dãn ra 8(cm) khi treo vật có khối lượng 2(kg), lò xo thứ hai bị dãn ra 4(cm) khi treo vật có khối lượng 4(kg). So sánh độ cứng của hai lò xo ? Giả sử cả hai lò xo có khối lượng không đáng kể.
Trả lời:
Δℓ1 = 8cm; m1 = 2kg; Δℓ2 = 4cm; m2 = 4kg
F1 = k1Δℓ1 = m1g (1)
F2 = k2Δℓ2 = m2g (2)
Chia (1) cho (2) → k2 = 4k1
Câu 13: Biết suất đàn hồi của dây bằng kim loại đường kính 1mm là 9.1010Pa. Tính độ lớn lực kéo tác dụng làm dây dài ra thêm 1% so với chiều dài ban đầu.
Trả lời:
Δℓ = 1%lo = 0,01lo. E = 9.1010 Pa; d = 1 mm = 10 -3 (m) S = πd2/4
Fđh = =706,5 N
Câu 14: Trong giới hạn đàn hồi của một lò xo treo thẳng đứng đầu trên gắn cố định. Treo vật khối lượng 800g lò xo dài 24cm; treo vật khối lượng 600g lò xo dài 23cm. Lấy g = 10m/s2 tính chiều dài của lò xo khi treo vật có khối lượng 1,5kg
Trả lời:
k không đổi; m1 = 0,8kg; ℓ1 = 0,24m; m2 = 0,6kg; ℓ2 = 0,23m; m3 = 1,5kg, g = 10m/s2
k(ℓ1 – ℓo) = m1g (1)
k(ℓ2 – ℓo) = m2g (2)
k(ℓ3 – ℓo) = m3g (3)
Chia (1) cho (2) ℓo = 0,2 (m) thay vào (1) k = 200N/m
thay vào (3) ℓ3 = 0,275 m.
Câu 15: Quả cầu thép có đường kính 4kg được gắn vào một dây thép dài 2,8m. Đường kính dây là 0,9mm và suất Yâng E = 1,86.1011. Quả cầu chuyển động đu đưa. Vận tốc của quả cầu lúc qua vị trí thấp nhất là 5m/s. Hãy tính khoảng trống tối thiểu từ quả câu đến sàn biết khoảng cách từ điểm treo dây cách sàn 3m.
Trả lời:
Vì quả cầu chuyển động đu đưa theo cung tròn nên:
F – P = maht
Khoảng trống tối thiểu tư quả cầu đến sàn là:
Câu 16: mA = 40tấn; mB = 20tấn; k = 150000 N/m. Sau 1 phút hệ vật đạt vận tốc 32,4km/h. Tính độ biến dạng của các lò xo, biết ban đầu hệ vật đang đứng yên.
Trả lời:
vo = 0; v = 9m/s; t = 60s; mA = 40tấn; mB = 20tấn; k = 150000 N/m
v = vo + at = > a = 0,15 m/s2.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động
áp dụng định luật II Newton cho hệ hai vật A,B theo phương ngang
FđhB = kΔℓ1 = (mA + mB)a = > Δℓ1 = 0,06 m
áp dụng định luật II Newton cho vật A
FđhA = kΔℓ2 = mAa = > Δℓ2 = 0,02 m
Câu 17: Khối lượng riêng của thủy ngân ở 0oC là 13600 kg/m3. Tính khối lượng riêng của thủy ngân ở 50oC. Cho hệ số nở khối của thủy ngân là 1,82.10 -4 K -1.
Trả lời:
Công thức tính khối lượng riêng:
Lưu ý thể tích của vật rắn có thể biến đổi theo nhiệt độ, nhưng khối lượng của nó là không đổi.
Ở nhiệt độ 0oC:
(1)
Ở nhiệt độ 50oC:
(2)
Từ (1) và (2) ρ=13238,6 kg/m3
Câu 18: Vật khối lượng m = 0,5kg nằm trên mặt bàn nằm ngang, gắn vào đầu một lò xo thẳng đứng có k = 10N/m. Ban đầu lò xo dài ℓo = 0,1m và không biến dạng. Khi bàn chuyển động đều theo phương ngang lò xo nghiêng góc α = 60o so với phương thẳng đứng. Tìm hệ số ma sát µ giữa vật và mặt bàn.
Trả lời:
Fđh = k Δℓ = k(ℓ – ℓo) = k( − ℓ0)
Vật chuyển động thẳng đều theo phương ngang
Fms = Fđhsinα µ(P – Fđhcosα ) = Fđhsinα
µ = 0,192
Câu 19: Hình dưới đây mô tả đồ thị biểu diễn độ biến dạng của hai lò xo A và B theo lực tác dụng. Lò xo nào có độ cứng lớn hơn? Giải thích.
Trả lời:
Kẻ một đường thẳng song song với trục hoành (trục độ biến dạng), ta thấy cùng một lực tác dụng, lò xo A biến dạng nhiều hơn lò xo B nên lò xo B có độ cứng lớn hơn lò xo A.
Câu 20: Kẻ một đường thẳng song song với trục hoành (trục độ biến dạng), ta thấy cùng một lực tác dụng, lò xo A biến dạng nhiều hơn lò xo B nên lò xo B có độ cứng lớn hơn lò xo A.
a) Tính tỉ số
b) Tính k1 và k2 khi m = 0,4 kg.
Trả lời:
a) Ta có:
b) Độ cứng của lò xo:
và k2 = 4k1 = 196 N/m.