Bài tập file word Vật lí 10 kết nối Ôn tập chương 3 (P4)
Bộ câu hỏi tự luận Vật lí 10 kết nối tri thức. Câu hỏi và bài tập tự luận Ôn tập chương 3. Bộ tài liệu tự luận này có 4 mức độ: Nhận biết, thông hiểu, vận dụng và vận dụng cao. Phần tự luận này sẽ giúp học sinh hiểu sâu, sát hơn về môn học Vật lí 10 KNTT.
ÔN TẬP CHƯƠNG 3: ĐỘNG LỰC HỌC
(PHẦN 4 – 20 CÂU)
Câu 1: Định luật nào của Newton liên quan đến lực nâng?
Trả lời:
Định luật thứ ba của Newton.
Câu 2: Tại sao trọng lực giảm đi khi chúng ta ở trên núi cao hơn mặt biển?
Trả lời:
Trọng lực giảm khi ở trên núi cao hơn do khoảng cách từ trung tâm Trái Đất đến đối tượng giảm đi.
Câu 3: Ô tô chuyển động thẳng đều mặc dù có lực kéo vì?
Trả lời:
Các lực tác dụng vào ôtô cân bằng nhau
Câu 4: Tại sao khi ô tô chạy nhanh trên đường, cần có lực cản gió?
Trả lời:
Lực cản gió tăng theo bình phương vận tốc, cần được vượt qua để ô tô duy trì tốc độ.
Câu 5: Một thanh AB nặng 30 kg, dài 9 m, trọng tâm tại G biết BG=6 m. Trục quay tại O biết AO=2 m, Người ta phải tác dụng vào đầu B một lực F=100 N xác định khối lượng vật treo vào đầu A để thanh nằm cân bằng. Xác định độ lớn của lực tác dụng vào O. lấy g=10m/s2.
Trả lời:
AO = 2 m; AB = 9m; BG = 6m, m = 30 kg; F = 100 N. Tâm quay tại O thanh AB cân bằng => MA = MG + MB => mA.g.AO=mg.OG + F.OB => mA=50kg
Vậy N = PA + P + F= 900 N.
Câu 6: Tại sao người ta cảm nhận trọng lực lớn hơn khi đứng ở một độ cao nhất định so với mặt biển?
Trả lời:
Trọng lực được cảm nhận lớn hơn khi ở độ cao nhất định do giảm khoảng cách từ trung tâm Trái Đất đến người đó.
Câu 7: Một vật khối lượng 15 kg chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng ngang với lực kéo 30 N. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là?
Trả lời:
Vật chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng ngang ⇒ Fms = F
⇒ μmg = F
⇒ μ.15.10 = 30
⇒ μ = 0,2
Câu 8: Đề xuất cách nào để giảm lực cản gió đối với các phương tiện di chuyển nhanh.
Trả lời:
Có thể thiết kế các hình dạng mặt trước của phương tiện để giảm lực cản gió, sử dụng vật liệu nhẵn mịn.
Câu 9: Thanh đồng chất AB có thể quay quanh bản lề A. Hai vật có khối lượng m1 = 1kg, m2 = 2kg được treo vào B bằng hai sợi dây như hình vẽ. C là ròng rọc nhẹ. Biết AB = AC, khối lượng thanh là 2kg. Tính α khi hệ cân bằng
Trả lời:
Các lực tác dụng lên thanh như hình vẽ
Áp dụng quy tắc momen cho trục quay đi qua A
=> MT2 = MP + MT1 => P2ABcos(α/2) = .cosβ + P1ABcosβ
=> 2cos(α/2) = cosβ + cosβ = 2cosβ = -2cosα
=> cos(α/2) = -cosα = cos(π-α) => α = 120o
Câu 10: Làm thế nào sự biến đổi của trọng lực ảnh hưởng đến cuộc sống trên một hành tinh khác nếu nó khác biệt so với Trái Đất?
Trả lời:
Sự biến đổi của trọng lực sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc cơ bản và sinh học của các loài sống trên hành tinh đó.
Câu 11: Một vật khối lượng m = 1 kg được kéo chuyển động trượt theo phương nằm ngang bởi lực hợp với phương ngang một góc 30°. Độ lớn F = 2 N. Sau khi bắt đầu chuyển động được 2s, vật đi được quãng đường 1,66 m. Cho g = 10 m/s2. Tính hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn
Trả lời:
Chọn chiều dương như hình vẽ, gốc thời gian là lúc vật bắt đầu chuyển động
Áp dụng định luật II Newton:
Chiếu phương trình lên chiều dương phương ngang, ta có: - Fms + F2 = ma (1)
Chiếu phương trình lên chiều dương phương thẳng đứng, ta có: N + F1 = P
⇒ N = mg – F.sin30°
⇒ phương trình (1) trở thành: - μ( mg - F.sin30° ) + F.cos30° = ma (2)
Lại có:
Thay vào phương trình (2): -μ(1.10 - 2.sin30°) + 2.cos30° = 1.0,83 ⇒ μ = 0,1
Câu 12: Con tàu trong hình bên đang chuyển động theo một hướng xác định với vận tốc không đổi.
a) Tại sao nói con tàu đang ở trạng thái cân bằng (hợp lực bằng 0)?
b) Xác định lực đẩy, của nước.
c) Xác định lực cản của nước.
Trả lời:
a) Vì con tàu chuyển động theo một hướng xác định với vận tốc không đổi nên gia tốc của tàu a = 0. Do đó, tàu ở trạng thái cân bằng và hợp lực tác dụng F = 0.
b) F1 = P = 1000 kN.
c) F3 = Fđẩy = 50 kN.
Câu 13: Trong công thức xác định moment lực của lực F làm vật rắn quay quanh trục cố định không qua trọng tâm: M = F.d thì cánh tay đòn d là khoảng cách từ?
Trả lời:
Cánh tay đòn d là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực
Câu 14: Cho cơ hệ như hình vẽ. Biết m1 = 500 g, m2 = 600 g, α = 30o, hệ số ma sát trượt giữa vật m1 và mặt phẳng nghiêng là μ = 0,2. Lấy g = 10 m/s2. Bỏ qua ma sát và khối lượng của ròng rọc, dây nối. Tính gia tốc chuyển động của mỗi vật và sức căng của sợi dây.
Trả lời:
- Phương trình động lực học của các vật: - Phương trình động lực học của các vật:
;
- Vì dây không dãn và khối lượng dây không đáng kể nên: a - Vì dây không dãn và khối lượng dây không đáng kể nên: a1 = a2 = a; T1 = T2 = T
- Vì P - Vì P2 > P1sinα nên vật m2 chuyển động xuống, m1 chuyển động lên theo mặt phẳng nghiêng
- Với vật m - Với vật m1 chiếu lên các trục Ox và Oy, với vật m2 chiếu lên theo phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, ta có: m1a = T – P1sinα – Fms (1)
0 = N – Pcosα => N = P1cosα = m1gcosα => Fms = μm1gcosα (2)
m2a = P2 – T = m2g – T (3)
Từ (1), (2), (3) => a = 2,4 m/s2
Thay a vào (3) ta có: T = m2g – m2a = 4,56 N
Câu 15: Một xe lăn khi đẩy bằng lực F = 20 N nằm ngang thì xe chuyển động thẳng đều. Khi chất lên xe thêm một kiện hàng khối lượng 20 kg nữa thì phải tác dụng lực F' = 60N nằm ngang xe mới chuyển động thẳng đều. Tìm hệ số ma sát giữa bánh xe với mặt đường. Cho g = 10 m/s2
Trả lời:
Xe chuyển động thẳng đều: Fms = F
+ Khi chưa chất hàng lên: μmg = F (1) + Khi chưa chất hàng lên: μmg = F (1)
+ Khi chất thêm hàng: μ(m+20)g = F' + Khi chất thêm hàng: μ(m+20)g = F'
Ta có: ⇒ 60m = 20m + 400 ⇒ m = 10 kg
Thay vào (1) ⇒ μ.10.10 = 20 ⇒ μ = 0,2
Câu 16: Tại sao khi ta đi xe máy trên đường, cần giảm tốc độ khi di chuyển lên dốc?
Trả lời:
Khi di chuyển lên dốc, lực cản tăng lên, và để vượt lực cản, ta cần giảm tốc độ.
Câu 17: Bé Mai và mẹ mình cùng chơi bập bênh trong công viên. Biết Mai nặng 20kg, mẹ của Mai nặng 48kg, bập bênh làm bằng thanh gỗ đồng chất tiết diện đều có trục quay cách đều hai bên với chiều dài tổng cộng là 3m. Mẹ của Mai đang ngồi ở vị trí cách trục quay 0,8m, để bập bênh luôn nghiêng về phía Mai thì Mai cần ngồi ở vị trí cách trục quay một khoảng tối thiểu là bao nhiêu?
Trả lời:
M1 > M2 P1d1 > P2d2 => d1 >
Câu 18: Tại sao một vật thể nặng hơn lại rơi xuống đất nhanh hơn một vật thể nhẹ hơn khi chúng được thả từ cùng một độ cao?
Trả lời:
Cả hai vật thể rơi xuống đất với cùng một gia tốc do trọng lực, và không phụ thuộc vào khối lượng của chúng.
Câu 19: Một tủ lạnh có khối lượng 95kg trượt thẳng đều trên sàn nhà. Hệ số ma sát trượt giữa tủ lạnh và sàn nhà là 0,50. Hỏi lực đẩy tủ lạnh theo phương ngang bằng bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s2
Trả lời:
Fmst = μt mg = 0,5.95.10 = 475 N
Câu 20: Giải thích tại sao các hòn đá lớn dưới nước có thể nổi lên mặt nước.
Trả lời:
Do lực nâng của nước, hòn đá càng lớn, lực nâng càng lớn, giúp nó nổi lên mặt nước.