15 câu Trắc nghiệm Ôn tập chương 2: Động lực học chất điểm có đáp án (Thông hiểu, vận dụng cao)
15 câu hỏi
Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của 3 lực 12N, 20N, 16N. Nếu bỏ lực 20N thì hợp lực của 2 lực còn lại có độ lớn bằng bao nhiêu?
4N
20 N
28 N
Chưa có cơ sở kết luận
Đáp án B
Gọi F1=12NF2=20NF3=16N
+ Ta có 3 lực cân bằng nhau: F1→+F2→+F3→=0→ (1)
+ Khi bỏ lực F2 đi thì ta có: F→=F1→+F3→ (2)
Từ (1) ta suy ra: F1→+F3→=−F2→ thế vào (2) ta suy ra: F→=−F2→
=> Khi bỏ lực F2 thì hợp lực của hai lực còn lại có độ lớn chính bằng độ lớn của F2 và bằng 20N
Có hai lực đồng qui có độ lớn bằng 9N và 12N. Trong số các giá trị sau đây, giá trị nào có thể là độ lớn của hợp lực ?
25 N
15 N
2 N
1 N
Đáp án B
Ta có điều kiện của hợp lực: F1−F2≤F≤F1+F2↔3N≤F≤21N
=> Trong các phương án giá trị có thể là độ lớn của hợp lực là: 15N
Vật rắn có khối lượng m = 2kg nằm cân bằng trên mặt phẳng nghiêng góc α=300. Lực căng dây có giá trị là bao nhiêu? Bỏ qua ma sát, lấy g = 9,8m/s2
9,8N
16,97N
19,6N
4,9N
Đáp án A
Ta có, các lực tác dụng lên vật gồm: Trọng lực (P), phản lực của mặt phẳng ngang (N), lực căng dây (T)
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ,
+ Ta có vật đứng yên => P→+T→+N→=0→
+ Chiếu các lực lên các phương Ox và Oy ta có:
Theo phương Ox: −T+Px=0
Theo phương Oy: Py−N=0
Mặt khác, ta có: Px=Psinα=mgsinαPy=Pcosα=mgcosα
Ta suy ra, lực căng dây T=Px=mgsinα=2.9,8.sin300=9,8N
Bán kính Trái Đất là 6370km, gia tốc trọng trường ở chân núi là 9,810m/s2, gia tốc trọng trường ở đỉnh núi là 9,809m/s2. Độ cao của đỉnh núi là:
216,445m
649,337m
649,4m
324,7m
Đáp án D
Gọi độ cao của đỉnh núi là: h
+ Gia tốc trọng trường ở chân núi là: g0=GMR2 (1)
+ Gia tốc trọng trường ở đỉnh núi là: gh=GMR+h2 (2)
Lấy 12 ta được:
g0gh=R+h2R2↔9,8109,809=6370+h263702→6370+h=6370,3247→h=0,3247km=324,7m
Hai tàu thủy, mỗi chiếc có khối lượng 5 tấn ở cách nhau 1km. So sánh lực hấp dẫn giữa chúng với trọng lượng của một quả cân có khối lượng 20g. Lấy g = 10m/s2
Nhỏ hơn
Bằng nhau
Lớn hơn
Chưa thể biết
Đáp án A
+ Lực hấp dẫn của hai chiếc tàu thủy: Fhd=Gm1m2r2=6,67.10−11.5.1000212=1,7.10−3N
+ Trọng lượng của quả cân: P=mg=201000.10=0,2N
Ta suy ra: Fhd<P
Một lò xo có chiều dài tự nhiên là 20cm. Khi lò xo có chiều dài 24cm thì lực đàn hồi của nó bằng 5N. Hỏi khi lực đàn hồi của lò xo bằng 10N thì chiều dài của nó bằng bao nhiêu?
22cm
28cm
40cm
48cm
Đáp án B
Ta có: l0=20cm
+ Khi l=l1=24cm thì độ dãn của lò xo Δl1=l1−l0=24−20=4cm=0,04m
=> Độ lớn của lực đàn hồi Fdh1=5N=k.Δl1↔5=k.0,04→k=125N/m
+ Gọi l2,Δl2 là chiều dài của lò xo và độ dãn của lò xo khi lực đàn hồi của lò xo là: Fdh2=10N
Ta có: Fdh2=kΔl2↔10=125.Δl2→Δl2=0,08m=8cm
=> Chiều dài của lò xo: l2=l0+Δl2=20+8=28cm
Phải treo một vật có khối lượng bằng bao nhiêu vào lò xo có độ cứng k = 100N/m để lò xo dãn ra được 10cm? Lấy g = 10m/s2
1kg
10kg
100kg
1000kg
Đáp án A
Ta có:
Khi treo vật m vào lò xo thì tại vị trí cân bằng thì độ lớn của lực đàn hồi bằng với trọng lượng của vật: Fdh=P
Lực đàn hồi: Fdh=kΔl=100.0,1=10N
Trọng lượng của vật: P = mg
Ta suy ra, để lò xo giãn 10cm thì khối lượng của vật: m=Fdhg=1010=1kg
Lò xo nằm ngang có độ cứng k = 200N/m một đầu gắn cố định, đầu còn lại gắn với m có khối lượng 800g. Độ giãn lớn nhất của lò xo mà tại đó vật vẫn nằm cân bằng là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2 và hệ số ma sát trượt là 1,2
48cm
4cm
4cm
4,8cm
Đáp án D
Theo phương ngang vật chịu tác dụng của lực đàn hồi và lực ma sát
Tại vị trí lò xo giãn lớn nhất mà vẫn cân bằng thì khi đó, lực đàn hồi cân bằng với lực ma sát
Fdh=Fms↔kΔl=μN↔kΔl=μmg→Δl=μmgk=1,2.0,8.10200=0,048m=4,8cm
Một vật nhỏ khối lượng 350g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1,25m với tốc độ dài là 2,5m/s. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là:
1,094N
0,7N
2,73N
1,75N
Đáp án D
Ta có, lực hướng tâm: Fht=maht=mv2r
Thay số ta được: Fht=0,352,521,25=1,75N
Một vật nhỏ khối lượng 250g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1,2m. Biết trong 2 phút vật quay được 120 vòng. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là:
11,84N
56,55N
18N
47,4N
Đáp án A
+ Tần số: f=12060.2=1Hz
+ Tốc độ góc: ω=2πf=2π.1=2πrad/s
+ Ta có, lực hướng tâm: Fht=mω2r=0,25.2π2.1,2≈11,84N
Từ độ cao 20m ném vật theo phương ngang xuống đất biết rằng sau 1 giây kể từ lúc ném thì véc-tơ vận tốc hợp với phương ngang góc 450. Lấy g = 10m/s2
52m/s
10m/s
52m/s
5m/s
Đáp án B
+ Gắn hệ trục tọa độ như hình vẽ
+ Ta có phương trình vận tốc của vật: vx=v0vy=gt
Biết sau 1 giây kể từ lúc ném thì véc-tơ vận tốc hợp với phương ngang góc 450
Từ hình ta có: tanα=vyvx↔tan450=g.1v0→v0=g=10m/s
Vật trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng nhãn dài l = 10m, góc nghiêng α=30∘. Hỏi vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang bao lâu khi xuống hết mặt phẳng nghiêng, biết hệ số ma sát với mặt phẳng ngang là μ=0,1
5s
10s
53s
103s
Đáp án B
+ Gắn hệ trục tọa độ như hình vẽ
+ Viết phương trình định luật II – Niuton cho vật ta được: P→+Fms→=ma→ (1)
+ Chiếu (1) lên các phương ta được:
Ox:
Px−Fms=ma→a=Px−Fmsm=Psinα−μPcosαm=gsinα−μgcosα
+ Vì mặt phẳng nghiêng nhẵn nên hệ số ma sát bằng 0, do đó: a=g.sinα=10.sin300=5m/s2
+ Vận tốc của vật ở cuối mặt phẳng nghiêng là: v=2al=2.5.10=10m/s
+ Gia tốc của vật trên mặt phẳng ngang là: a'=−Fmsm=−μmgm=−μg=−0,1.10=−1m/s2
+ Thời gian vật đi trên mặt phẳng ngang là: t'=v'−v0'a'=0−va' (do vật dừng lại nên v′=0)
Ta suy ra: t'=−va'=−10−1=10s
Từ mặt đất ném một vật khối lượng 5kg lên cao theo phương thẳng đứng. Thời gian đạt độ cao cực đại là t1 và thời gian trở lại mặt đất là t2. Biết t1=t22, g = 10m/s2. Lực cản của không khí (xem như không đổi) có giá trị là:
44,1N
83,33N
30N
56,67N
Đáp án C
Chọn chiều dương trùng chiều chuyển động của vật:
Viết phương trình định luật II – Niuton trong các trường hợp:
+ Khi vật chuyển động đi lên: −P−FC=ma1→a1=−g−FCm
+ Khi vật chuyển động đi xuống: P−FC=ma2→a2=g−FCm
Gọi v0 là vận tốc lúc ném lên và h là độ cao cực đại vật đạt được
Ta có khi lên đến độ cao cực đại thì vận tốc của vật v = 0, nên ta có:
v2−v02=2a1h↔−v02=2a1h→v0=2hg−Fcm
=> Thời gian vật đạt độ cao cực đại: t1=−v0a1=2hv0
Thời gian khi vật trở lại mặt đất: t2=2ha2
+ Mặt khác, theo đầu bài ta có: t1=t22↔2hv0=2ha22
↔2h2hg+FCm=122hg−FCm↔4hg−FCm=2hg+FCm↔4g−FCm=g+FCm→FC=35mg=355.10=30N
Bán kính Trái Đất là 6400km, gia tốc trọng trường ở sát mặt đất là 10m/s2. Một vật có khối lượng 50kg ở độ cao bằng 79 lần bán kính Trái Đất. Coi vật chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất. Chu kì chuyển động của vật quanh Trái Đất là:
2 giờ
2 giờ
3,3 giờ
2,5 giờ
Đáp án C
Ta có:
+ Gia tốc trọng trường tại mặt đất: g=GMR2=10m/s2
Gia tốc trọng trường ở độ cao h=79R:
gh=GMR+79R2=g1692=0,32g=3,2m/s2
+ Trọng lượng của vật tại độ cao h đó: Ph=mgh=50.3,2=160N
+ Mặt khác, trọng lượng đóng vai trò như lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất, ta có:
Ph=Fht=mv2r↔160=50v26400+796400.1000→v=6034m/s
+ Tốc độ góc: ω=vr=60346400+796400.1000=5,3.10−4
+ Chu kì chuyển động của vật: T=2πω=2π5,3.10−3=11855s≈3,3
Tính hợp lực của ba lực đồng quy trong một mặt phẳng. Biết góc hợp giữa một lực với hai lực còn lại đều là các góc 600 và độ lớn của ba lực đều bằng 20N?
203N
40N
202N
20N
Đáp án B
Gọi F2→ là lực có góc hợp với hai lực còn lại đều là các góc 600
Vẽ hình, ta có:
+ Tổng hợp lực: F12
Ta có:
F12=F12+F22+2F1F2cos600=202+202+2.20.20.cos600=203N
Lại có góc hợp bởi F12→,F2→=300
Ta suy ra, góc hợp bởi F12→,F3→=300+600=900
+ Hợp lực của ba lực: F=F122+F32=2032+202=40N
