Trắc nghiệm vật lí 10 cánh diều CĐ3 Bài 2: bảo toàn và chuyển hoá năng lượng

CHỦ ĐỀ 3: NĂNG LƯỢNG

BÀI 2: BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG

A. TRẮC NGHIỆM

1. NHẬN BIẾT (10 câu)

Câu 1: Nhận xét nào sau đây là đúng về thế năng?

A. Độ biến thiên thế năng phụ thuộc vào mốc tính thế năng.

B. Giá trị của thế năng không phụ thuộc vào mốc tính thế năng.

C. Độ biến thiên thế năng không phụ thuộc vào mốc tính thế năng.

D. Giá trị của thế năng và độ biến thiên thế năng đều phụ thuộc vào mốc tính thế năng.

Câu 2: Thế năng hấp dẫn là đại lượng

A. vô hướng, có thể dương hoặc bằng không.

B. vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không.

C. vectơ cùng hướng với véc tơ trọng lực.

D. vectơ có độ lớn luôn dương hoặc bằng không.

Câu 3: Chỉ ra câu sai trong các phát biểu sau:

A. Thế năng của một vật có tính tương đối. Thế năng tại mỗi vị trí có thể có giá trị khác nhau tùy theo cách chọn gốc tọa độ.

B. Động năng của một vật chỉ phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc của vật. Thế năng chỉ phụ thuộc vị trí tương đối giữa các phần của hệ với điều kiện lực tương tác trong hệ là lực thế.

C. Công của trọng lực luôn luôn làm giảm thế năng nên công của trọng lực luôn luôn dương.

D. Thế năng của quả cầu dưới tác dụng của lực đàn hồi cũng là thế năng.

Câu 4: Chỉ ra câu sai trong các phát biểu sau:

A. Thế năng của một vật có tính tương đối. Thế năng tại mỗi vị trí có thể có giá trị khác nhau tùy theo cách chọn gốc tọa độ.

B. Động năng của một vật chỉ phụ thuộc khối lượng và vận tốc của vật. Thế năng chỉ phụ thuộc vị trí tương đối giữa các phần của hệ với điều kiện lực tương tác trong hệ là lực thế.

C. Công của trọng lực luôn luôn làm giảm thế năng nên công của trọng lực luôn luôn dương.

D. Thế năng của quả cầu dưới tác dụng của lực đàn hồi cũng là thế năng đàn hồi.

Câu 5: Khi tăng tốc một vật từ tốc độ v lên tốc độ 2v, động năng của nó

A. tăng lên 2 lần.

B. tăng lên 4 lần.

C. giảm đi 2 lần.

D. giảm đi 4 lần.

Câu 6: Lực nào sau đây không làm vật thay đổi động năng?

A. Lực cùng hướng với vận tốc vật.

B. Lực vuông góc với vận tốc vật.

C. Lực ngược hướng với vận tốc vật.

D. Lực hợp với vận tốc một góc nào đó.

Câu 7: Động năng của một vật khối lượng m, chuyển động với vận tốc v là:

A. W_đ= mv

B. W_đ=mv²

C. W_đ=2mv²

D. W_đ= mv²

Câu 8: Nhận xét nào sau đây là đúng nhất về cơ năng trong trọng trường?

A. Cơ năng là đại lượng vô hướng luôn dương.

B. Cơ năng là đại lượng vô hướng luôn âm.

C. Cơ năng là đại lượng có hướng.

D. Giá trị của cơ năng phụ thuộc vào cả vị trí và tốc độ của vật.

Câu 9: Chọn phương án đúng. Động năng của một vật thay đổi khi vật

A. chuyển động thẳng đều.

B. chuyển động tròn đều.

C. chuyển động với vận tốc không đổi v_o.

D. chuyển động biến đổi đều.

Câu 10: Chọn phát biểu đúng. Động năng của một vật tăng khi:

A. vận tốc của vật giảm.

B. vận tốc của vật là hằng số.

C. các lực tác dụng lên vật sinh công dương.

D. các lực tác dụng lên vật không sinh công.

2. THÔNG HIỂU (10 câu)

Câu 1: Một vật khối lượng m, đặt ở độ cao h so với mặt đất trong trọng trường của Trái Đất thì thế năng trọng trường của vật được xác định theo công thức nào? Chọn mốc tính thế năng ở mặt đất.

A. W_t = mgh.       

B. W_t = mgh.

C. W_t = mg.

D. W_t = mh.

Câu 2: Một vật được ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc 6 m/s, bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 10 m/s². Vị trí mà thế năng bằng động năng có độ cao là:

A. 0,9 m.     

B. 1,8 m.     

C. 3 m.        

D. 5 m.

Câu 3: Một vật khối lượng 200 g có động năng là 10 J. Lấy g = 10 m/s². Khi đó vận tốc của vật là:

A. 10 m/s.

B. 100 m/s.

C. 15 m/s.

D. 20 m/s.

Câu 4: Một vật có khối lượng m = 400 g và động năng 20 J. Khi đó vận tốc của vật là:

A. 0,32 m/s.

B. 36 km/h.

C. 36 m/s.

D. 10 km/h.

Câu 5: Một vật có khối lượng 100 g được ném thẳng đứng từ dưới lên với vận tốc v_o = 20 m/s. Xác định cơ năng của vật khi chuyển động?

A. 0 J.

B. 20 J.

C. 10 J.

D. 1 J.

Câu 6: Một ô tô khối lượng 1200 kg chuyển động với vận tốc 72 km/h. Động năng của ô tô bằng:

A. 1,2.10⁵ J.

B. 2,4.10⁵ J.

C. 3,6.10⁵ J.

D. 2,4.10⁴ J.

Câu 7: Một ô tô khối lượng 4 tấn chuyển động với vận tốc không đổi 54 km/h. Động năng của ô tô tải bằng:

A. 450 kJ.

B. 69 kJ.

C. 900 kJ.

D. 120 kJ.

Câu 8: Từ mặt đất, một vật được ném lên thẳng đứng với vận tốc ban đầu 4 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Cho g = 10 m/s². Vị trí cao nhất mà vật lên được cách mặt đất một khoảng bằng

A. 0,4 m.

B. 0,8 m.

C. 0,6 m.

D. 2 m.

Câu 9: Một vật khối lượng 2 kg có thế năng 8 J đối với mặt đất. Lấy g = 10 m/s². Khi đó vật ở độ cao

A. 0,4 m.

B. 1,0 m.

C. 9,8 m.

D. 32 m.

Câu 10: Một vật có trọng lượng 1 N chuyển động với vận tốc v thì có động năng 1 J. Lấy g = 10 m/s². Khi đó vận tốc của vật bằng:

A. 0,45 m/s.

B. 1,0 m/s.

C. 1,4 m/s.

D. 4,5 m/s.

3. VẬN DỤNG (20 câu)

Câu 1: Một hòn bi khối lượng 20 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4 m/s từ độ cao 1,6 m so với mặt đất. Cho g = 9,8 m/s². Lấy mốc thế năng gắn với mặt đất, các giá trị động năng, thế năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật là:

A. 0,16 J; 0,31 J; 0,47 J.

B. 0,32 J; 0,62 J; 0,47 J.

C. 0,24 J; 0,18 J; 0,54 J.

D. 0,18J ; 0,48 J; 0,80 J.

Câu 2: Một vật được ném từ độ cao 15 m với vận tốc 6 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s². Lấy mốc thế năng tại mặt đất. Tốc độ của vật khi chạm đất là:

A. 10 m/s.

B. 18 m/s.

C. 20 m/s.

D. 4 m/s.

Câu 3: Một học sinh ném một vật có khối lượng 200 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu 8 m/s từ độ cao 8 m so với mặt đất. Lấy g = 10m/s². Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy mốc thế năng tại mặt đất. Xác định vận tốc của vật khi W_đ = 2W_t:

A. 10,22 m/s.

B. 11,22 m/s.

C. 12,22 m/s.

D. 13,22 m/s.

Câu 4:  Khi tăng tốc một vật từ tốc độ v lên tốc độ 2v, động năng của nó

A. tăng lên 2 lần.

B. tăng lên 4 lần.

C. giảm đi 2 lần.

D. giảm đi 4 lần.

Câu 5: Một vật khối lượng m = 30,0 kg được kéo từ mặt đất (được chọn làm gốc thế năng) lên đến một vị trí xác định có độ cao h = 40,0 m. Biết gia tốc rơi tự do là g = 9,80 m/s². Tính thế năng của vật khi ở mặt đất và khi ở độ cao h.

A. 11760 J.

B. 0.
C. 12833 J.

D. 19301 J.

Câu 6: Một vật khối lượng m = 30,0 kg được kéo từ mặt đất (được chọn làm gốc thế năng) lên đến một vị trí xác định có độ cao h = 40,0 m. Biết gia tốc rơi tự do là g = 9,80 m/s². Tính công mà vật nhận được trong quá trình kéo vật từ mặt đất lên vị trí xác định nói trên.

A. 11760 J.

B. 0.
C. 12833 J.

D. 19301 J.

Câu 7:  Một ô tô có khối lượng m = 1,20 tấn chuyển động lên trên một con dốc phẳng có độ dài S = 1,50 km với vận tốc v = 54,0 km/h. Chiều cao của đỉnh dốc so với mặt phẳng nằm ngang đi qua chân dốc (gốc thế năng nằm ở chân dốc) là h = 30,0 m. Biết gia tốc rơi tự do là g = 9,80 m/s². Tính thế năng của ô tô ở đỉnh con dốc.

A. 352800 J.

B. 182832 J.

C. 183937 J.

D. 402852 J.

Câu 8:  Một ô tô có khối lượng m = 1,20 tấn chuyển động lên trên một con dốc phẳng có độ dài S = 1,50 km với vận tốc v = 54,0 km/h. Chiều cao của đỉnh dốc so với mặt phẳng nằm ngang đi qua chân dốc (gốc thế năng nằm ở chân dốc) là h = 30,0 m. Biết gia tốc rơi tự do là g = 9,80 m/s².

Lấy gốc thời gian là lúc ô tô ở chân dốc, tìm thời điểm thế năng của ô tô bằng ε = 25,0% thế năng của nó tại đỉnh dốc.

A. 10,2 s.

B. 31,7 s.

C. 19,2 s.

D. 25,0 s.

Câu 9:  Một ô tô có khối lượng m = 1,20 tấn chuyển động lên trên một con dốc phẳng có độ dài S = 1,50 km với vận tốc v = 54,0 km/h. Chiều cao của đỉnh dốc so với mặt phẳng nằm ngang đi qua chân dốc (gốc thế năng nằm ở chân dốc) là h = 30,0 m. Biết gia tốc rơi tự do là g = 9,80 m/s².

Xác định công suất của động cơ ô tô biết rằng tỉ số giữa thế năng của ô tô với công mà động cơ của nó thực hiện là η = 90,0%.

A. 1932 W.

B. 2918 W.

C. 3920 W.

D. 4190 W.

Câu 10: Một vật có khối lượng m = 1,00 kg được thả rơi không vận tốc ban đầu từ độ cao h = 10,0 m so với mặt đất nằm ngang. Vật dừng lại sau khi ngập sâu vào lòng đất một đoạn d = 30,0 cm theo phương thẳng đứng. Biết rằng gia tốc rơi tự do là g = 9,80 m/s². Lấy gốc thế năng là mặt đất nằm ngang. Tính thế năng cực tiểu của vật trong quá trình chuyển động.

A. -2,94 J.

B. 2,94 J.

C. -101 J.

D. 101 J.

Câu 11: Một vật có khối lượng m = 1,00 kg được thả rơi không vận tốc ban đầu từ độ cao h = 10,0 m so với mặt đất nằm ngang. Vật dừng lại sau khi ngập sâu vào lòng đất một đoạn d = 30,0 cm theo phương thẳng đứng. Biết rằng gia tốc rơi tự do là g = 9,80 m/s². Lấy gốc thế năng là mặt đất nằm ngang. Tính công mà mặt đất truyền cho vật.

A. -2,94 J.

B. 2,94 J.

C. -101 J.

D. 101 J.

Câu 12:  Một vật nhỏ khối lượng m = 500 g được lồng vào một sợi cáp kim loại mảnh đã được uốn thành một đường cong như hình qua một lỗ nhỏ trên vật. Khi người ta thả vật không vận tốc ban đầu từ điểm A cách mặt sàn nằm ngang một đoạn H = 1,20 m thì vật trượt dọc theo đường cong cho đến khi nó dừng lại tại điểm B cách mặt sàn nằm ngang một khoảng h = 80,0 cm. Biết gia tốc rơi tự do g = 9,80 m/s².

Tính thế năng của vật tại A và B.

A. W_­tA = 5,88 J và W_tB = -3,92 J.

B. W_­tA = -5,88 J và W_tB = -3,92 J.

C. W_­tA = -5,88 J và W_tB = 3,92 J.

D. W_­tA = 5,88 J và W_tB = 3,92 J.

Câu 13:  Một vật nhỏ khối lượng m = 500 g được lồng vào một sợi cáp kim loại mảnh đã được uốn thành một đường cong như hình qua một lỗ nhỏ trên vật. Khi người ta thả vật không vận tốc ban đầu từ điểm A cách mặt sàn nằm ngang một đoạn H = 1,20 m thì vật trượt dọc theo đường cong cho đến khi nó dừng lại tại điểm B cách mặt sàn nằm ngang một khoảng h = 80,0 cm. Biết gia tốc rơi tự do g = 9,80 m/s².

Tính công mà sợi cáp kim loại tác dụng lên vật.

A. 1,96 J

B. - 1,96 J

C. 1, 52 J

D. - 1,52 J

Câu 14: Tính động năng của đối tượng sau: Một giọt nước mưa có khối lượng m = 50,0 mg rơi với vận tốc v = 5,00 m/s.

A. 900000 J.

B. 0,175 mJ.

C. 0,625 mJ.

D. 0,713 mJ.

Câu 15: Tính động năng của đối tượng sau: Một con rùa có khối lượng m = 3,50 kg đang bò với vận tốc v = 1,00 cm/s.

A. 900000 J.

B. 0,175 mJ.

C. 0,625 mJ.

D. 0,713 mJ.

Câu 16: Tính động năng của đối tượng sau: Một viên đạn có khối lượng m = 5,00 kg đang bay với vận tốc v = 600 m/s.

A. 900000 J.

B. 0,175 mJ.

C. 0,625 mJ.

D. 0,713 mJ.

Câu 17:  Một ô tô có khối lượng m = 1,25 tấn chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ cho đến khi đạt tốc độ v = 54,0 km/h thì chuyển động thẳng đều. Biết rằng trong quá trình tăng tốc ô tô đi được quãng đường có độ dài S = 800 m. Tính động năng của ô tô trong giai đoạn nó chuyển động thẳng đều.

A. 141 kJ.

B. 1242,6 kJ.

C. 172 kJ.

D. 1028,3 kJ.

Câu 18:  Một ô tô có khối lượng m = 1,25 tấn chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ cho đến khi đạt tốc độ v = 54,0 km/h thì chuyển động thẳng đều. Biết rằng trong quá trình tăng tốc ô tô đi được quãng đường có độ dài S = 800 m.

Tính động năng của ô tô ngay khi nó đã tăng tốc được một khoảng thời gian τ = 10 s.

A. 141 kJ.

B. 1242,6 kJ.

C. 172 kJ.

D. 1028,3 kJ.

Câu 19:  Một ô tô có khối lượng m = 1,25 tấn chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ cho đến khi đạt tốc độ v = 54,0 km/h thì chuyển động thẳng đều. Biết rằng trong quá trình tăng tốc ô tô đi được quãng đường có độ dài S = 800 m.

Tính động năng của ô tô ngay khi nó đã đi được quãng đường S’ = 200 m tính từ lúc bắt đầu xuất phát.

A. 141 kJ.

B. 1242,6 kJ.

C. 172 kJ.

D. 35,2 kJ.

Câu 20:  Một ô tô có khối lượng m = 1,25 tấn chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ cho đến khi đạt tốc độ v = 54,0 km/h thì chuyển động thẳng đều. Biết rằng trong quá trình tăng tốc ô tô đi được quãng đường có độ dài S = 800 m.

Tính công suất của động cơ ô tô khi nó có vận tốc v’ = 10,0 m/s biết rằng hiệu suất của động cơ ở vận tốc này là η = 70%.

A. 1,82 kW.

B. 2,51 kW.

C. 1,92 kW.

D. 3,82 kW.

4. VẬN DỤNG CAO (5 câu)

Câu 1:  Một viên đạn có khối lượng m = 5,00 g đang bay với vận tốc v_o = 800 m/s thì va chạm với một khúc gỗ có khối lượng M = 10,0 kg đang chuyển động với vận tốc v = 2,50 m/s. Sau va chạm viên đạn cắm chặt vào khúc gỗ, cả hệ đạn và khúc gỗ chuyển động với vận tốc V = 2,20 m/s. Công mà hệ đạn, khúc gỗ sinh ra trong quá trình đạn cắm vào khúc gỗ là

A. 1,60 kJ.

B. 31,25 J.

C. 24,2 J.

D. 1607 J.

Câu 2: Một vật khối lượng m = 200 g được ném thẳng đứng lên trên với vận tốc ban đầu v_o = 15,0 m/s từ một điểm có độ cao h = 20,0 m so với mặt đất nằm ngang (là mốc thế năng). Biết gia tốc rơi tự do tại nơi ném vật là g = 9,80 m/s². Vật đạt độ cao cực đại so với mặt đất là H = 30,0 m và tiếp đất với vận tốc v = 22,0 m/s.

Tính công mà vật thực hiện lên không khí trong giai đoạn vật đi lên và trong giai đoạn vật rơi xuống.

A. A₁ = 2,1 J; A₂ = 7,92 J.

B. A₁ = 3,2 J; A₂ = 9,56 J.

C. A₁ = 2,9 J; A₂ = 10,4 J.

D. A₁ = 1,69 J; A₂ = 8,63 J.

Câu 3: Động cơ xăng của ô tô có hiệu suất là 27%. Điều này có nghĩa là chỉ 27% năng lượng được lưu trữ trong nhiên liệu của ô tô được sử dụng để ô tô chuyển động (sinh công thắng lực ma sát).

Biết một lít xăng dự trữ năng lượng 30 MJ. Năng lượng trong 1 lít xăng mà ô tô sử dụng được để chuyển động là bao nhiêu MJ?

A. 9,21 MJ.

B. 6,52 MJ.

C. 7,26 MJ.

D. 8,1 MJ.

Câu 4: Động cơ xăng của ô tô có hiệu suất là 27%. Điều này có nghĩa là chỉ 27% năng lượng được lưu trữ trong nhiên liệu của ô tô được sử dụng để ô tô chuyển động (sinh công thắng lực ma sát).

Một ô tô dùng 1 lít xăng đi được 7 km với vận tốc không đổi 10 m/s. Tính độ lớn lực ma sát tác dụng lên ô tô.

A. 1,26.10⁴ N.

B. 1,15.10⁴ N.

C. 2,03.10⁵ N.

D. 3,14.10⁴ N.

Câu 5: Một vật khối lượng m = 200 g được ném thẳng đứng lên trên với vận tốc ban đầu v_o = 15,0 m/s từ một điểm có độ cao h = 20,0 m so với mặt đất nằm ngang (là mốc thế năng). Biết gia tốc rơi tự do tại nơi ném vật là g = 9,80 m/s². Vật đạt độ cao cực đại so với mặt đất là H = 30,0 m và tiếp đất với vận tốc v = 22,0 m/s.

Tính cơ năng của vật khi nó đạt độ cao cực đại so với mặt đất và khi nó tiếp đất.

A. 71,2 J.

B. 48,4 J.

C. 61,7 J.

D. 52,3 J.