Bài tập ôn tập Vật lí 10 Cánh diều Chủ đề 3 có đáp án
84 câu hỏi
Sử dụng dữ kiện sau để giải câu 83 đến câu 85:Một ôtô chạy 12 km với lực kéo trung bình là 600 N thì tiêu thụ hết 6 lít xăng. Biết năng suất tỏa nhiệt của xăng là 4,6.106 J/kg, khối lượng riêng của xăng là 700kg/m3.
Công có ích để ô tô chạy 12 km là bao nhiêu MJ?
Công có ích để ô tô chạy 12 km là: \[A = F.s\]= 600.12000 = 7,2 MJ
Nhiệt lượng ô tô nhận được khi đốt cháy 6 lít xăng là bao nhiêu MJ? (Kết quả làm tròn đến ba chữ số có nghĩa).
Nhiệt lượng ô tô nhận được khi đốt cháy 6 lít xăng
\[Q = m.q = D.V.q\]= 700.6.10-3.4,6.106 = 19,3 MJ?
Hiệu suất của động cơ bằng bao nhiêu %? (Kết quả làm tròn đến ba chữ số có nghĩa).
\[H = \frac{A}{Q}.100 = \frac{{7,2}}{{19,3}}.100 = 37,3\% \]
Đại lượng nào sau đây không phải là một dạng năng lượng?
Cơ năng.
Hoá năng.
Nhiệt năng.
Nhiệt lượng.
Đáp án đúng: D
Năng lượng phát ra từ Mặt Trời có nguồn gốc là
năng lượng hóa học.
năng lượng nhiệt.
năng lượng hạt nhân.
quang năng.
Đáp án đúng: C
Trong hệ đơn vị SI, công được đo bằng
cal.
W.
J.
W/s.
Đáp án đúng: C
Dạng năng lượng nào không được thể hiện trong hình bên dưới?
điện năng.
quang năng.
cơ năng.
năng lượng sinh học.
Đáp án đúng: D
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng?
Năng lượng là một đại lượng vô hướng.
Năng lượng có thể chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác.
Năng lượng luôn là một đại lượng bảo toàn.
Trong hệ SI, đơn vị của năng lượng là calo.
Đáp án đúng: D
Đơn vị nào sau đây là đơn vị của công?
N/m.
kg.m2/s2.
N/s.
kg.m2/s.
Đáp án đúng: B
Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị đo công?
Jun (J).
Niuton (N).
kilôoát giờ (kW.h).
calo (cal).
Đáp án đúng: B
Vật dụng nào sau đây không có sự chuyển hoá từ điện năng sang cơ năng?
Quạt điện.
Máy giặt.
Bàn là.
Máy sấy tóc.
Đáp án đúng: C
Khi một lực \({\rm{\vec F}}\) không đổi tác dụng lên một vật làm vật đó dịch chuyển được một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực \({\rm{\vec F}}\) góc α. Công thực hiện bởi lực đó được tính theo công thức nào sau đây?
\({\rm{A}} = {\rm{F}}.{\rm{s}}\).
\({\rm{A}} = {\rm{F}}.{\rm{s}}.\cos {\rm{\alpha }}\).
\({\rm{A}} = {\rm{F}}.{\rm{s}}.\sin {\rm{\alpha }}\).
\({\rm{A}} = - {\rm{F}}.{\rm{s}}\).
Đáp án đúng: B
Xét biểu thức tính công A = F.s.cosα. Trường hợp công sinh ra là công phát động, khi
Α .α > 900.
B.α = 1800.
C.α < 900.
D.α = 900.
Đáp án đúng: C
Ba quả bóng giống hệt nhau được ném ở cùng một độ cao từ đỉnh của toà nhà như Hình 17.1. Quả bóng (1) được ném phương ngang, quả bóng (2) được ném xiên lên trên, quả bóng (3) được ném xiên xuống dưới. Các quả bóng được ném với cùng tốc độ đầu. Bỏ qua lực cản của không khí, sắp xếp tốc độ của các quả bóng khi chạm đất theo thứ tự giảm dần.
1,2, 3.
2,1,3.
3, 1, 2.
Ba quả bóng chạm đất với cùng tốc độ.
Đáp án đúng: D
Ba quả bóng được ném từ cùng một độ cao và cùng tốc độ đầu nên cơ năng ban đầu của chúng như nhau. Do bỏ qua lực cản của không khí nên cơ năng của các quả bóng bảo toàn. Suy ra tốc độ chạm đất của ba quả bóng là như nhau.
Trong những trường hợp sau đây, trường hợp nào không có công cơ học?
Đầu tàu hỏa kéo đoàn tàu chuyển động.
Hòn bi lăn đều trên mặt sàn nhẵn nằm ngang không ma sát.
Lực sĩ đang nhấc tạ từ thấp lên cao.
Thuyền buồm chuyển động khi có gió mạnh.
Đáp án đúng: B
Công được thực hiện khi lực tác dụng vào vật và làm vật đó dịch chuyển theo hướng của lực. Lực sinh công trong các trường hợp sau:
+ Đầu tàu hoá kéo đoàn tàu chuyển động.
+ Lực sĩ đang nhấc tạ từ thấp lên cao.
+ Thuyền buồm chuyển động khi có gió mạnh.
Trong trường hợp, Hòn bi lăn đều trên mặt sàn nhẵn nằm ngang không ma sát. Xét theo phương chuyển động thì vật đang không có lực tác dụng. Riêng trọng lực \(\vec P\) và \(\vec N\) vuông góc với \(\vec d\) nên không sinh công.
Cho ba lực tác dụng lên một thùng hàng đặt trên mặt sàn (nhẵn, bóng) nằm ngang như hình bên dưới. Công thực hiện bởi các lực F 1, F 2và F 3khi thùng hàng dịch chuyển một quãng đường d là A1, A2 và A3. Biết rằng thùng hàng chuyển động sang bên trái. Nhận định nào sau đây là đúng? Bò qua ma sát giữa thùng hàng và mặt sàn.
A1 > 0;A2 > 0; A3 = 0.
A1 > 0;A2 < 0; A3 = 0.
A1 < 0;A2 > 0; A3 0.
A1 < 0;A2 < 0; A3 0.
Đáp án đúng: B
Do thùng hàng chuyển động qua bên trái nên \(\vec d\) hướng sang trái.
Vì \(\left( {\overrightarrow {{F_1}} ;\vec d} \right) = 0^\circ \) nên A1 > 0; \(90^\circ < \left( {\overrightarrow {{F_2}} ;\vec d} \right) < 180^\circ \) nên A2 < 0; \(\left( {\overrightarrow {{F_3}} ;\vec d} \right) = 90^\circ \) nên A3 = 0.
Một thùng gỗ được kéo cho trượt theo phương ngang bằng một lực \({\rm{\vec F}}\) như hình bên dưới. Nhận định nào sau đây về công của trọng lực \({\rm{\vec P}}\) và phản lực \({\rm{\vec N}}\) khi tác dụng lên thùng các tông là đúng?
\({{\rm{A}}_{{\rm{\vec N}}}} > {{\rm{A}}_{{\rm{\vec P}}}}\).
\({{\rm{A}}_{{\rm{\vec N}}}} < {{\rm{A}}_{{\rm{\vec P}}}}\).
\({{\rm{A}}_{{\rm{\vec N}}}} = {{\rm{A}}_{{\rm{\vec P}}}} = 0.\)
\({{\rm{A}}_{{\rm{\vec N}}}} = {{\rm{A}}_{{\rm{\vec P}}}} \ne 0.\)
Đáp án đúng: C
Một gói snack có khối lượng 35 g chứa 140 cal năng lượng. Biết 1 cal = 4,186 J. Năng lượng của gói snack này tính theo đơn vị Jun là
4 900 J.
146,51 J.
586,04 J.
4184 J.
Đáp án đúng: C
Năng lượng của gói snack này tính theo đơn vị Jun là: 140.4,186 = 586,04 J
Dưới tác dụng của lực F = 80 N, có hướng hợp với hướng chuyển động một góc α = 300, vật chuyển động thẳng đều trênmặt phẳng nằm ngang với tốc độ v = 15 m/s. Công của lực F thực hiện trong thời gian 1 phút là
24 \(\sqrt 3 \) kJ.
36 \(\sqrt 3 \) kJ.
\(12\sqrt 3 \)kJ.
36 kJ.
Đáp án đúng: B
Đổi 1 phút = 60 s.
Quãng đường vật đi được trong 1 phút: s = v.t = 15.60 = 900 m
Công của lực F thực hiện trong thời gian 1 phút:
\(A = F.d.\cos \left( {\vec F;\vec d} \right) = F.s.\cos \left( {\vec F;\vec d} \right) = 80.900.\cos 30^\circ = 36000\sqrt 3 \) J = 36 \(\sqrt 3 \) kJ.
Một tàu thủy chạy trên sông theo đường thẳng đểkéo một sà lan chở hàng với lực không đổi 6.103 N, lựcthực hiện công có độ lớn 15.106 J. Sà lan đã dịch chuyển được một đoạn bằng
300 m.
3000 m.
1500 m.
2500 m.
Đáp án đúng: D
Lực \(\overrightarrow {{F_k}} \)thực hiện một công: \(A = {F_k}.d.\cos \left( {\overrightarrow {{F_k}} ;\vec d} \right) = {6.10^3}.d.\cos 0^\circ = {15.10^6}\) J.
d = 2 500 m.
Một hòn đá có khối lượng 120 kg lăn từ đỉnh dốc dài 100 m, cao 40 m xuống chân dốc. Lấy g = 10 m/s2. Công của trọng lực tác dụng lên hòn đá trong chuyển động đó có giá trị bằng
48 000 J.
4 800 J.
\(60\sqrt 3 \) kJ.
60 kJ.
Đáp án đúng: A
Công của trọng lực tác dụng lên hòn đá khi lăn từ đỉnh dốc xuống chân dốc:
\({A_{\vec P}} = P.d.\cos \left( {\vec P;\vec d} \right) = m.g.d.\cos \left( {\vec P;\vec d} \right) = m.g.l.\frac{h}{l} = 120.10.100.\frac{{40}}{{100}} = 48\;000\) J.
Mỗi tế bào cơ trong cơ thể người có thể coi như một động cơ siêu nhỏ, khi con người hoạt động, tế bào cơ sử dụng năng lượng hóa học để thực hiện công. Trong mỗi nhịp hoạt động, tế bào cơ có thể sinh một lực 1,5.1012 N để dịch chuyển 8 nm (1 nm = 109m). Công mà tế bào cơ sinh ra trong mỗi nhịp hoạt động bằng
1,2.1020J.
1,2.1011 J.
1,2.1014 J.
1,2.1017 J.
Đáp án đúng: A
Đổi: 8 nm = 8.109 m.
Công mà tế bào cơ sinh ra trong mỗi nhịp hoạt động:
\(A = F.d = 1,{5.10^{ - 12}}{.8.10^{ - 9}} = 1,{2.10^{ - 20}}\) J.
Một vật có khối lượng 200 g được ném ngang từ độ cao h. Bỏ qua sức cản của không khí, lấy g = 10 m/s2, sau thời gian 4 s vật chưa chạm đất. Trọng lực đã thực hiện một công trong thời gian trên bằng
153,7 J.
156,8 J.
160 J.
1 600 J.
Đáp án đúng: C
Đổi: 200 g = 0,2 g.
Độ dịch chuyển của vật sau 4 giây: \(d = s = \frac{1}{2}g{t^2} = \frac{1}{2}{.10.4^2} = 80\) m.
Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng:
\({A_P} = {W_{{t_0}}} - {W_t} = mg{h_0} - mgh = mg\left( {{h_0} - h} \right) = mgd = 0,2.10.80 = 160\) J.
kWh là đơn vị của
Hiệu suất.
Công suất.
Động lượng.
Công.
Đáp án đúng: D
Khi nói về công suất, phát biểu nào sau đây không đúng ?
Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
Công suất là đại lượng đo bằng thương số giữa công A và thời gian t sinh ra công đó.
Công suất là đại lượng đo bằng tích giữa công A và thời gian t sinh ra công đó.
Với chuyển động thẳng đều do lực F gây ra đo bằng tích của lực F và vận tốc v.
Đáp án đúng: C
Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị của công suất?
Oát (W).
Kilôoat (kW).
Kilôoat giờ (kWh).
Mã lực (HP).
Đáp án đúng: C
1 W bằng
1 J.s.
1J/s.
10 J.s.
10J/s.
Đáp án đúng: B
Đơn vị nào không phải đơn vị của công suất ?
N.m/s.
W.
J.s.
HP.
Đáp án đúng: C
Gọi \({\rm{A}}\) là công mà một lực đã sinh ra trong thời gian \({\rm{t}}\) để vật đi được quãng đường s. Công suất là
\(\mathcal{P} = \frac{{\rm{A}}}{{\rm{t}}}\).
\(\mathcal{P} = \frac{{\rm{t}}}{{\rm{A}}}\).
\(\mathcal{P} = \frac{{\rm{A}}}{{\rm{s}}}\).
\(\mathcal{P} = \frac{{\rm{s}}}{{\rm{A}}}\).
Đáp án đúng: A
Khi nói về công, phát biểu nào sau đây không đúng ?
Công của lực ma sát nghỉ bằng không.
Những lực có phương vuông góc với hướng dịch chuyển của vật thì không sinh công.
Khi một vật chuyển động tròn đều, lực hướng tâm không sinh công.
Khi vật chuyển động có gia tốc, hợp lực tác dụng lên vật sinh công dương.
Đáp án đúng: D
Trong trường hợp góc 1800> >900 thì công âm.
Đơn vị đo công suất ở nước Anh được kí hiệu là HP. Nếu một chiếc máy có ghi 50HP thì công suất của máy là
36,8kW.
37,5kW.
50kW.
50W.
Đáp án đúng: B
\(1HP = \frac{3}{4}kW \to 50HP = 37,5kW\)
Trong ôtô, xe máy vv... có bộ phận hộp số (sử dụng các bánh xe truyền động có bán kính to nhỏ khác nhau) nhằm mục đích
thay đổi công suất của xe.
thay đổi lực phát động của xe.
thay đổi công của xe.
duy trì vận tốc không đổi của xe.
Đáp án đúng: B
- Khi hộp số chuyển số thì thay đổi được lực phát động của động cơ vì:
+ Khi chuyển số tức là thay đổi tốc độ cho xe,
+ Theo công thức thì khi xe chạy với công suất không đổi, vận tốc thay đổi dẫn đến lực phát động F sẽ thay đổi.
Một bóng đèn sợi đốt có công suất \(100{\rm{\;W}}\) tiêu thụ năng lượng \(1000{\rm{\;J}}\). Thời gian thắp sáng bóng đèn là
\(1{\rm{\;s}}\).
\(10{\rm{\;s}}\).
\(100{\rm{\;s}}\).
\(1000{\rm{\;s}}\).
Đáp án đúng: B
\(t = \frac{A}{P} = \frac{{1000}}{{100}} = 10s\)
Một máy bay đang bay với tốc độ 250 m/s và động cơ sinh ra lực kéo 2.106 N để duy trì tốc độ này của máy bay. Công suất của động cơ máy bay là
5.108 W.
5.106 W.
4.108 W.
8 kW.
Đáp án đúng: A
\(P = Fv = {2.10^6}.250 = {5.10^8}W\)
Một ô tô có công suất của động cơ là 100kW đang chạy trên đường với vận tốc 36km/h. Lực kéo của động cơ lúc đó là
1000N.
104N.
2778N.
360N.
Đáp án đúng: B
Đổi đơn vị 36km/h = 10m/s; 100kW = 100.103W.
Ta có: \(F = \frac{P}{v} = \frac{{{{100.10}^3}}}{{10}} = {10^4}N\)
Một dây cáp sử dụng động cơ điện tạo ra một lực không đổi 50N tác dụng lên vật và kéo vật đi một đoạn đường 30 m trong thời gian 1 phút. Công suất của động cơ là
50 W.
25 W.
100 W.
75 W.
Đáp án đúng: B
\(P = \frac{A}{t} = \frac{{Fd}}{t} = \frac{{50.30}}{{60}} = 25W\)
Một vật khối lượng \(8{\rm{\;kg}}\) được kéo đều trên sàn bằng 1 lực \(20{\rm{\;N}}\) hợp với phương ngang 1 góc \(\alpha = {30^ \circ }\).Nếu vật di chuyển quãng đường 2m trong thời gian 4s thì công suất của lực là
\(5{\rm{\;W}}\).
\(5\sqrt 3 \)W.
\(2{\rm{\;W}}\).
\(2\sqrt 3 W\).
Đáp án đúng: B
\(A = F.s.\cos \alpha = 20.2.\cos {30^0} = 20\sqrt 3 J\)
\(P = \frac{A}{t} = \frac{{20\sqrt 3 }}{4} = 5\sqrt 3 W\)
Một vật chịu tác dụng của một lực F không đổi có độ lớn 5 N, phương của lực hợp với phương chuyển động một góc 60°. Biết rằng trong thời gian 4 giây vật đi được quãng đường là 6 m. Công suất trung bình của lực F trong thời gian trên bằng
3,75 W.
7,5 W.
30W.
15 W.
Đáp án đúng: A
A=F.s.cosα=5.6.cos60°=15J
\(P = \frac{A}{t} = \frac{{15}}{4} = 3,75{\rm{W}}\)
Một vật có khối lượng m = 200g được ném ngang từ độ cao h. Bỏ qua sức cản của không khí, lấy g = 9,8 m/s2, sau thời gian 4 s vật chưa chạm đất. Trọng lực đã thực hiện một công trong thời gian trên bằng:
39,16 J.
9,9 J.
154J.
308J.
Đáp án đúng: C
Trọng lực tác dụng lên vật xác định bởi: \(P = mg = 0,2.9,8 = 1,96{\rm{N}}\)
\(h = \frac{1}{2}g{t^2} = \frac{1}{2} \cdot 9,8 \cdot {4^2} = 78,4({\rm{m}})\)
Vậy công mà trọng lực thực hiện: \({A_{\vec P}} = mgh = 1,96.78,4 \approx 154J\)
Một chất điểm có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v thì động năng của nó là
\(m{v^2}\).
\(\frac{{m{v^2}}}{2}\).
\(v{m^2}\).
\(\frac{{v{m^2}}}{2}\).
Đáp án đúng: B
Động năng là một đại lượng
có hướng, luôn dương.
có hướng, không âm.
vô hướng, không âm.
vô hướng, luôn dương.
Đáp án đúng: C
Thế năng trọng trường của một vật không phụ thuộc vào
khối lượng của vật.
tốc độ của vật.
độ cao của vật.
gia tốc trọng trường.
Đáp án đúng: B
Khi một vật chuyển động rơi tự do từ trên xuống dưới thì
thế năng của vật giảm dần.
động năng của vật giảm dần.
thế năng của vật tăng dần.
động lượng của vật giảm dần.
Đáp án đúng: A
Khi vật chuyển động rơi tự do từ trên xuống dưới thì độ cao của vật giảm dần (thế năng của vật giảm dần) và tốc độ tăng dần (động năng của vật tăng dần).
Xét một vật chuyển động thẳng biến đổi đều theo phương nằm ngang. Đại lượng nào sau đây không đổi?
Động năng.
Động lượng.
Thế năng.
Vận tốc.
Đáp án đúng: C
Khi vật chuyển động theo phương nằm ngang, độ cao không thay đổi nên thế năng không đổi.
Động năng của vật sẽ giảm khi vật chuyển động
thẳng đều.
tròn đều.
chậm dần đều.
nhanh dần đều.
Đáp án đúng: C
Khi vật chuyển động chậm dần đều, tốc độ của vật giảm dần theo thời gian nên động năng của vật sẽ giảm dần theo thời gian.
Đặc điểm nào sau đây không phải là động năng của một vật?
có thể dương hoặc bằng không.
Phụ thuộc vào hệ quy chiếu.
tỉ lệ với khối lượng của vật.
tỉ lệ với vận tốc của vật.
Đáp án đúng: D
\({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\)nên động năng của một vật tỉ lệ với bình phương tốc độ của vật.
Cho một vật có khối lượng m đang đặt ở độ cao h so với mặt đất. Khi tăng khối lượng lên 10 lần thì thế năng của vật
tăng 10 lần.
giảm 10 lần.
tăng 100 lần.
giảm 100 lần.
Đáp án đúng: A
\[{{\rm{W}}_t} = mgh\] nên \(m \uparrow 10 \to {{\rm{W}}_t} \uparrow 10\).
Cho một vật có khối lượng m đang đặt ở độ cao h so với mặt đất. Khi giảm độ cao của vật xuống 4 lần thì thế năng của vật
tăng 4 lần.
giảm 4 lần.
tăng 2 lần.
giảm 2 lần.
Đáp án đúng: B
\[{{\rm{W}}_t} = mgh\] nên \(h \downarrow 4 \to {{\rm{W}}_t} \downarrow 4\).
Có ba chiếc xe ô tô với khối lượng và vận tốc lần lượt là:
Thứ tự các xe theo thứ tự động năng tăng dần là
(A, B, C).
(B, C, A).
(C, A, B).
(C, B, A).
Đáp án đúng: C
Động năng của các vật
\[\left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_{dA}} = \frac{1}{2}m{v^2}\\{{\rm{W}}_{dB}} = \frac{1}{2}.\frac{m}{2}.{(3v)^2} = 2,25m{v^2}\\{{\rm{W}}_{dC}} = \frac{1}{2}.3m.{(\frac{v}{2})^2} = 0,375m{v^2}\end{array} \right. \Rightarrow {{\rm{W}}_{dC}} < {{\rm{W}}_{dA}} < {{\rm{W}}_{dB}}.\]
Một vật đang chuyển động với vận tốc v. Nếu hợp lực tác dụng vào vật triệt tiêu thì động năng của vật
giảm theo thời gian.
không thay đổi.
tăng theo thời gian.
triệt tiêu.
Đáp án đúng: B
Định lí động năng: \(A = {{\rm{W}}_{d2}} - {{\rm{W}}_{d1}} = 0 \Rightarrow {{\rm{W}}_{d2}} = {{\rm{W}}_{d1}}\)→ Động năng của vật không thay đổi.
Tìm câu sai. Động năng của một vật không đổi khi
chuyển động thẳng đều.
chuyển động tròn đều.
chuyển động cong đều.
chuyển động biến đổi đều.
Đáp án đúng: D
Động năng của một vật không đổi khi tốc độ của vật không đổi.
Một vật khối lượng 2 kg có thế năng 8 J đối với mặt đất. Lấy \[g = 10\,\,m/{s^2}\], chọn gốc thế năng ở mặt đất, khi đó vật ở độ cao
4 m.
1,0 m.
9,8 m.
32 m.
Đáp án đúng: A
Gốc thế năng tại mặt đất.
Độ cao của vật: \[{{\rm{W}}_t} = mgh \Rightarrow h = \frac{{{{\rm{W}}_t}}}{{mg}} = 4\,\,m.\]
Một vật khối lượng 5 kg, ở độ cao 15 m so với mặt đất. Lấy g = 10 m/s2, chọn gốc thế năng ở mặt đất. Thế năng của vật là
750 J.
200 J.
550 J.
100 J.
Đáp án đúng: A
Gốc thế năng tại mặt đất.
Thế năng của vật: \[{{\rm{W}}_t} = mgh = 750\,\,J.\]
Một cần cẩu nâng một container khối lượng 3000 kg từ mặt đất lên độ cao 2 m (tính theo sự di chuyển của trọng tâm container). Lấy g = 9,8 m/s2, chọn gốc thế năng ở mặt đất. Thế năng trọng trường của container khi nó ở độ cao 2 m là
58800 J.
85800 J.
60000 J.
11760 J.
Đáp án đúng: A
Gốc thế năng tại mặt đất.
Thế năng của vật: \[{{\rm{W}}_t} = mgh = 58800\,\,J.\]
Một vật có khối lượng 10 kg được đặt trên mặt đất và cạnh một cái giếng nước, lấy \[g = 10\,\,m/{s^2}\]. Thế năng của vật tại A cách mặt đất 2 m về phía trên và tại đáy giếng B cách mặt đất 6 m với gốc thế năng tại mặt đất lần lượt là
200 J; −600 J.
– 200 J; −600 J.
600 J; 200 J.
600 J; −200 J.
Đáp án đúng: A
Gốc thế năng tại mặt đất.
Tại A: hA = 2 m → Thế năng của vật: \[{{\rm{W}}_{tA}} = mg{h_A} = 200\,\,J.\]
Tại B: hB = −6 m → Thế năng của vật: \[{{\rm{W}}_{tB}} = mg{h_B} = - 600\,\,J.\]
Một vật có khối lượng 10 kg được đặt trên mặt đất và cạnh một cái giếng nước, lấy \[g = 10\,\,m/{s^2}\]. Lấy gốc thế năng tại đáy giếng. Thế năng của vật tại A cách mặt đất 2 m về phía trên và tại đáy giếng B cách mặt đất 6 m lần lượt là
100 J; 800 J.
800 J; 0 J.
−800 J; 0 J.
100 J; −800 J.
Đáp án đúng: B
Gốc thế năng tại đáy giếng.
Tại A: hA = 2 + 6 = 8 m → Thế năng của vật: \[{{\rm{W}}_{tA}} = mg{h_A} = 800J.\]
Tại B: hB = 0 m → Thế năng của vật: \[{{\rm{W}}_{tB}} = mg{h_B} = 0J.\]
Một người thả một vật rơi tự do có khối lượng 100 g từ độ cao 40 m so với mặt đất, bỏ qua ma sát với không khí. Cho \[g = 10\,\,m/{s^2}\]. Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Tính thế năng của vật tại giây thứ hai so với mặt đất.
10 J.
50 J.
20 J.
40 J.
Đáp án đúng: C
Gốc thế năng tại mặt đất.
Quãng đường vật rơi sau 2s là: \(s = \frac{1}{2}g{t^2} = \frac{1}{2}{.10.2^2} = 20\,\,m.\)
Độ cao của vật lúc đó: \(h = 40 - s = 20\,\,m.\)
Thế năng của vật: \[{{\rm{W}}_t} = mgh = 20\,\,J.\]
Một vật có khối lượng m được ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc 7 m/s. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy \[g = 10\,m/{s^2}\]. Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Vật đạt được độ cao cực đại so với mặt đất là
2,54 m.
4,5 m.
4,25 m.
2,45 m.
Đáp án đúng: D
Lấy gốc thế năng tại mặt đất.
Khi vật lên độ cao cực đại thì v = 0.
Áp dụng định lí động năng tại vị trí bắt đầu ném và vị trí đạt độ cao cực đại
\(\frac{1}{2}mv_2^2 - \frac{1}{2}mv_1^2 = {A_P} \Leftrightarrow 0 - \frac{1}{2}mv_1^2 = mg{h_1} - mg{h_2} \Leftrightarrow 0 - \frac{1}{2}m{.7^2} = 0 - m.10{h_2} \Rightarrow {h_2} = 2,45\,\,m.\)
Cơ năng của vật được bảo toàn trong trường hợp
vật rơi trong không khí.
vật trượt có ma sát.
vật rơi tự do.
vật rơi trong chất lỏng nhớt.
Đáp án đúng: C
Khi con lắc đơn dao động đến vị trí cao nhất
động năng đạt giá trị cực đại.
thế năng đạt giá trị cực đại.
cơ năng bằng không.
thế năng bằng động năng.
Đáp án đúng: B
Một vật khối lượng 100 g được ném thẳng đứng từ độ cao 5,0 m lên phía trên với vận tốc đầu là 10 m/s. Chọn gốc thế năng tại mặt đất và bỏ qua lực cản của không khí. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định cơ năng của vật tại vị trí của nó sau 0,50 s kể từ khi chuyển động.
10 J.
12,5 J.
15 J.
17,5 J.
Đáp án đúng: A
Cơ năng của vật tại vị trí ban đầu:
Trong quá trình chuyển động, bỏ qua lực cản không khí nên cơ năng của vật được bảo toàn
Cơ năng của vật tại vị trí sau 0,5s là: W2 = W1 = 10J
Một vật được thả rơi tự do từ độ cao 3 m. Chọn mốc thế năng tại mặt đất và bỏ qua lực cản của môi trường. Độ cao của vật khi động năng bằng hai lần thế năng là
1,7 m.
2,2 m.
0,5 m.
1,0 m.
Đáp án đúng: D
Vật rơi tự do nên cơ năng được bảo toàn: W1 = W2
⇒ W1 = Wđ2 + Wt2 = 2Wt2+Wt2⇒ h2=h/3 = 1 m.
Một vật có khối lượng \(500{\rm{\;g}}\) nằm trên đỉnh của một mặt phẳng nghiêng có chiều dài \(14{\rm{\;m}}\), nghiêng góc \({30^ \circ }\) so với mặt phẳng ngang. Lấy \({\rm{g}} = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\), chọn mốc tính thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng và bỏ qua lực cản của môi trường. Thế năng trọng trường của vật là
\(35{\rm{\;J}}\).
\(70{\rm{\;J}}\).
\(50{\rm{\;J}}\).
\(100{\rm{\;J}}\).
Đáp án đúng: A
Mốc thế năng tại mặt đất, độ cao của vật so với mốc thế năng là:
\({\rm{h}} = \ell {\rm{sin}}\alpha = 14 \cdot {\rm{sin}}{30^ \circ } = 7{\rm{\;m}}\).
Thế năng trọng trường của vật là: \({{\rm{W}}_{\rm{t}}} = {\rm{m}}{\rm{.g}}{\rm{.h}} = 0,5.10.7 = 35{\rm{\;J}}\).
Từ mặt đất, một vật được ném lên thẳng đứng với vận tốc ban đầu \({{\rm{v}}_0} = 10{\rm{\;m}}/{\rm{s}}\). Bỏ qua sức cản của không khí và chọn mốc thế năng tại mặt đất. Cho \({\rm{g}} = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\). Vị trí cao nhất mà vật lên được cách mặt đất một khoảng là
\(15{\rm{\;m}}\).
\(5{\rm{\;m}}\).
\(20{\rm{\;m}}\).
\(10{\rm{\;m}}\).
Đáp án đúng: B
Cơ năng của vật lúc ném là: \({\rm{W}} = {{\rm{W}}_{\rm{d}}} = \frac{1}{2}{\rm{mv}}_0^2\).
Khi lên đến độ cao cực đại, vận tốc của vật bằng 0 nên cơ năng của vật là: \({\rm{W}} = {{\rm{W}}_{\rm{t}}} = {\rm{mgh}}\).
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có: \(\frac{1}{2}{\rm{mv}}_0^2 = {\rm{mgh}} \Rightarrow {\rm{h}} = \frac{{{\rm{v}}_0^2}}{{2{\rm{g}}}} = \frac{{{{10}^2}}}{{2.10}} = 5{\rm{\;m}}\).
Hiệu suất của một máy cơ đơn giản cho biết
khả năng sinh công tối đa của máy.
tỉ lệ phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ năng lượng cung cấp.
thời gian để máy thực hiện một công nhất định.
lực lớn nhất mà máy có thể tác dụng lên vật.
Đáp án đúng: B
Tại sao hiệu suất của các nhà máy nhiệt điện thường thấp hơn so với các nhà máy thủy điện?
Nguồn nhiên liệu của nhà máy nhiệt điện kém chất lượng hơn.
Quá trình chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng có nhiều hao phí hơn.
Nhà máy nhiệt điện thường có quy mô nhỏ hơn.
Nhà máy nhiệt điện gây ô nhiễm môi trường nhiều hơn.
Đáp án đúng: B
Một người dùng một ròng rọc cố định để kéo một vật có khối lượng \(40kg\) lên cao \(5m\). Lấy \(g = 10\,{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}\). Biết hiệu suất của ròng rọc là \(80\% \). Công hao phí của ròng rọc trong trường hợp trên là
\(400\;J\).
\(1000\;J\).
\(500\;J\).
\(2500\;J\).
Đáp án đúng: C
Trọng lượng của vật là: \(P = m.g = 40.10 = 400N\)
Công có ích để kéo vật: \({A_{ci}} = Ph = 400.5 = 2000J\)
Công toàn phần : \({A_{tp}} = \frac{{{A_{ci}}}}{H} = \frac{{2000}}{{0,8}} = 2500J\)
Công hao phí : \({A_{hp}} = {A_{tp}} - {A_{ci}} = 2500 - 2000 = 500J\)
Một người kéo một vật nặng lên cao \(h = 4m\)theo phương thẳng đứng với lực kéo \(F = 500N\). Nếu người đó sử dụng mặt phẳng nghiêng chiều dài \(\ell = 10m\) thì lực kéo là \({F^,} = 250N\). Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là
\(80\% \).
\(40\% \).
\(60\% \) .
\(20\% \).
Đáp án đúng: A
\({A_{ci}} = F.h = 500.4 = 2000J\) .
\({A_{tp}} = {F^,}.l = 250.10 = 2500J\) .
\(H = \frac{{{A_{ci}}}}{{{A_{tp}}}}.100\% = \frac{{2000}}{{2500}}.100\% = 80\% \) .
Một thác nước cao \(45m\), mỗi giây đổ \(180{m^3}\)nước. Lấy \(g = 10\,{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}\). Người ta dùng thác nước làm trạm thủy điện với hiệu suất \(85\% \). Biết khối lượng riêng của nước là \(D = 1000\,{\rm{kg/}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\). Công suất của trạm thủy điện bằng
\(68,85\,M{\rm{W}}\).
\({81.10^6}\,{\rm{W}}\).
\(86,58\,M{\rm{W}}\).
\(78,85\,{\rm{W}}\).
Đáp án đúng: A
Thể tích lượng nước đổ ra trong thời gian t: \(V = Q.t = 180t\)
Khối lượng nước đổ ra: \(m = D.V = 1000.180t = {18.10^4}t\)
Công của thác nước: \(A = P.h = mgh = {18.10^4}t.10.45 = {81.10^6}t\)
Công suất của thác nước: \({P_{tp}} = \frac{A}{t} = \frac{{{{81.10}^6}t}}{t} = {81.10^6}{\rm{(W)}}\)
Công suất của trạm thủy điện: \({P_{ci}} = {P_{tp}}H = {81.10^6}0,85 = 68,{85.10^6}{\rm{(W)}} = 68,85(MW)\)
Dựa vào sơ đồ cấu tạo cơ bản của một nhà máy thủy điện như hình bên dưới. Phân tích quá trình chuyển hóa năng lượng.
a)Đúng. Vì nước từ hồ chứa trên cao nên có thế năng, trong quá trình chảy xuống thấp thì thế năng chuyển hóa dần thành động năng và truyền cho cánh quạt của tuabin.
b)Đúng. Vì tuabin của máy phát điện quay sinh ra dòng điện cảm ứng (năng lượng điện).
c)Sai. Vì máy biến thế chỉ thay đổi giá trị hiệu điện thế nên không có sự chuyển hóa từ điện năng sang thế năng.
d)Sai. Vì trong quá trình truyền tải điện năng đến nơi tiêu thụ, dây tải điện có điện trở nên một phần năng lượng điện bị chuyển hóa thành nhiệt năng.
Một người đàn ông đang đẩy chiếc ô tô chuyển động đều lên dốc dài 29 m, nghiêng một góc 6° so với phương ngang. Biết lực do người tác dụng có phương song song với mặt phẳng nghiêng như hình bên dưới. Khối lượng của ô tô là 940 kg. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g= 10 m/s2.
a)Sai. Vì trọng lượng của ô tô là P = m.g = 940.10 = 9 400 N.
b)Đúng. N.
c)Đúng. kJ.
d)Sai. \({A_P} = P.d.\cos \left( {\vec P;\vec d} \right) = 9400.29.\cos \left( {90^\circ + 6^\circ } \right) \approx - 28,5\) kJ.
Một vật khối lượng 2 kg rơi tự do từ độ cao h so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 10 m/s2. Tốc độ ngay khi vừa chạm đất là 20 m/s.
a) Thời gian vật rơi: \(t = \frac{v}{g} = \frac{{20}}{{10}} = 2s\)
Độ cao thả vật: \(h = \frac{1}{2}g{t^2} = 20m\)
Công suất trung bình của trọng lực: \(P = \frac{{mgh}}{t} = \frac{{2,10.20}}{2} = 200W\)
b) Công suất tức thời: \({P_t} = mgv = 2.10.20 = 400W\)
c) Vì P = mgv => Đồ thị có dạng đường thẳng qua gốc tọa độ trong đồ thị (P – v).
d) Vì P = mgv => Đồ thị có dạng đường thẳng qua gốc tọa độ trong đồ thị (P – v).
Trong ôtô, xe máy vv... có bộ phận hộp số (sử dụng các bánh xe truyền động có bán kính to nhỏ khác nhau), giúp thay đổi tốc độ của xe máy.
- Số 1 tương ứng với tốc độ từ 0 – 10 km/h
- Số 2 tương ứng với tốc độ từ 10 – 20 km/h
- Số 3 tương ứng với tốc độ từ 20 – 40 km/h
- Số 4 tương ứng với tốc độ từ 40 km/h trở lên.
Giả sử ta có một chiếc xe máy hoạt động với công suất không đổi 10kW.
a) Công suất của xe là không đổi nên vận tốc tăng thì lực phát động sẽ giảm.
b) Số tăng thì lực phát động sẽ giảm.
c) Khi ở số 4: \({F_{\max }} = \frac{P}{{{v_{\min }}}} = \frac{{{{10.10}^3}}}{{\frac{{40}}{{3,6}}}} = 900N\)=> F < 900N.
d) Đúng.
Xét quá trình thả rơi tự do quả bóng từ độ cao 15 m xuống sân cỏ.
a) Khi vật rơi xuống, độ cao giảm dần nên thế năng của quả bóng giảm dần.
b) Khi vật rơi xuống, tốc độ của quả bóng tăng dần nên động năng của quá bóng tăng dần.
c) Lúc chạm đất, tốc độ của quả bóng là lớn nhất nên động năng của quả bóng có giá trị cực đại.
d) Vì \[{{\rm{W}}_t} = mgh \Rightarrow {{\rm{W}}_t} \sim h\] nên độ cao giảm một nửa thì thế năng của quả bóng cũng giảm một nửa.
Một chiếc xe hơi có động cơ mạnh đang tăng tốc trên đường cao tốc.
a)Động năng của xe phụ thuộc vào khối lượng và tốc độ của xe. Nếu xe chuyển động ngược chiều dương, vận tốc tăng lên thì tốc độ giảm → Động năng của xe giảm.
c) Phần động năng tăng thêm của xe bằng tổng công các ngoại lực tác dụng lên vật.
d) Theo định lí động năng: \[{{\rm{W}}_{d2}} - {{\rm{W}}_{d1}} = A \Leftrightarrow \frac{1}{2}m{v^2} - 0 = A \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{2{\rm{A}}}}{m}} .\] Nếu tổng công của các lực tăng 4 lần thì tốc độ đạt được của xe tăng 2 lần.
Một vật có khối lượng m = 2 kg được ném thẳng đứng lên với vận tốc v0 = 10 m/s. Lấy g = 10 m/s2, bỏ qua lực cản của không khí.
a) Động năng ban đầu của vật: \[{{\rm{W}}_{d0}} = \frac{1}{2}mv_0^2 = \frac{1}{2}{.2.10^2} = 100\,\,J.\]
b) Trong quá trình đi lên, tốc độ của vật giảm nên động năng của vật giảm.
c) Khi đạt được độ cao cực đại thì động năng của vật Wd = 0.
Áp dụng định lí động năng: \[{{\rm{W}}_d} - {{\rm{W}}_{d0}} = {A_P} \Leftrightarrow 0 - 100 = - P.{h_{{\rm{max}}}} = - mg{h_{{\rm{max}}}} \Rightarrow {h_{{\rm{max}}}} = 5\,\,m.\]
d) Từ lúc ném đến khi vật rơi xuống lại vị trí ném ban đầu, công của trọng lực AP = 0.
Theo định lí động năng, vì AP = 0 nên động năng của vật không thay đổi → tốc độ của vật bằng với lúc bắt đầu ném là 10 m/s.
Một máy bơm mỗi phút có thể bơm được 900 lít nước lên bể ở độ cao 10 m. Lấy g = 10 m/s2. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3 và hiệu suất của máy bơm là 70%.
a) Ta có \(m = D.V\;\)= \(\frac{{1000.\;900}}{{1000}}\;\)= 900 kg
b) Công vận chuyển 900 kg nước là \[A = P.h\] = 900.10.10 = 90000(J) = 90 kJ.
c) Công suất: \[P = \frac{A}{t}\] = 90000/60 = 1500(W) =1,5(kW)
Từ \(H = \frac{{{P_{ci}}}}{{{P_{tp}}}} \Rightarrow {P_i} = H.{P_{tp}} = \frac{{1500.70}}{{100}} = 1050({\rm{W)}}\)
d) Gọi khối lượng nước bơm lên là m, có \[mgh = P.t\]
\[ \Rightarrow \] \(m = \frac{{P.t}}{{gh}} = \frac{{1050.1800}}{{10.10}} = 18900(kg) = 18,9{m^3}\)
Một kĩ sư xây dựng nặng 65 kg trèo lên một chiếc thang dài 3,75 m. Thang được dựa vào bức tường thẳng đứng và tạo một góc α với mặt phẳng ngang như hình bên. Biết chân chiếc thang cách mép tường tường l = 1,375 m. Lấy g = 10 m/s2.
Tính công của trọng lực tác dụng lên kĩ sư khi người này leo được một đoạn dài 2,75 m theo đơn vị kJ (làm tròn đến hàng phần mười).
Ta có: \(\cos \alpha = \frac{l}{d} = \frac{{1,375}}{{2,75}}\) \(\alpha = 60^\circ \).
Công của trọng lực tác dụng lên kĩ sư khi người này leo từ chân đến đỉnh thang:
\({A_P} = P.d.\cos \left( {\vec P;\vec d} \right) = m.g.d.\cos \left( {\vec P;\vec d} \right) = 65.10.2,75.\cos \left( {90^\circ + 60^\circ } \right) \approx - 1,5\) kJ.
Mỗi tế bào cơ trong cơ thể người có thể coi như một động cơ siêu nhỏ, khi con người hoạt động, tế bào cơ sử dụng năng lượng hoá học để thực hiện công. Trong mỗi nhịp hoạt động, tế bào cơ có thể sinh một lực 1,6.10–12 N để dịch chuyển 9 nm.
Công mà tế bào cơ sinh ra trong mỗi nhịp hoạt động bằng bao nhiêu lần 1020 J.
Đổi: 9 nm = 9.109 m.
Công mà tế bào cơ sinh ra trong mỗi nhịp hoạt động:
\(A = F.d = 1,{6.10^{ - 12}}{.9.10^{ - 9}} = 1,{44.10^{ - 20}}\) J.
Một vật có khối lượng m = 2 kg rơi tự do không vận tốc đầu từ độ cao h, lấy g = 10 m/s2. Công suất tức thời của trọng lực tại thời điểm 2 giây kể từ lúc bắt đầu chuyển động bằng bao nhiêu W ?
Vận tốc tức thời tại thời điểm t = 2s là: \(v = gt = 10.2 = 20{\rm{m}}/{\rm{s}}\)
Công suất tức thời tại thời điểm t = 2 s là: \(P = F.v = P.v = (m.g)v = (2.10)20 = 400{\rm{W}}\)
Mộtđộng cơ điện cung cấp công suất 2KW cho 1 cần cẩu để nâng vật 100Kg chuyển động đều lên cao 50m. Lấy g = 10m/s2. Thời gian để thực hiện công việc đó bằng bao nhiêu giây?
Công cần thiết để kéo vật lên cao 50 m là:
Mặt khác: \(A = Pt \Rightarrow 50000 = 2000.t \Rightarrow t = 25({\rm{s}})\)
Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động thẳng đều trong 2 giờ xe được quãng đường 72 km. Động năng của ô tô này bằng bao nhiêu kJ?
Tốc độ chuyển động của vật: \(v = \frac{s}{t} = \frac{{72000}}{{2.3600}} = 10\,\,m/s.\)
Động năng của ô tô: \[{{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}{.2000.10^2} = 100000\,\,J = 100\,\,kJ.\]
Tại nơi có g=10 m/s2, một vật được ném thẳng đứng lên trên từ mặt đất với vận tốc ban đầu là 20 m/s. Chọn gốc thế năng là mặt đất. Khi động năng và thế năng của vật bằng nhau thì độ cao của vật là bao nhiêu mét?Bỏ qua sức cản của môi trường.
Vì: Gọi C là vị trí mà động năng bằng thế năng, tại đây động năng bằng thế năng:
Bảo toàn cơ năng ta có \({{\rm{W}}_{\rm{C}}} = {{\rm{W}}_{\rm{A}}} \Leftrightarrow 2{{\rm{W}}_{{\rm{tC}}}} = {{\rm{W}}_{\rm{A}}} \Leftrightarrow 2{\rm{mg}}{{\rm{h}}_{\rm{C}}} = \frac{1}{2}{\rm{m}}{{\rm{v}}^2} \Leftrightarrow {{\rm{h}}_{\rm{C}}} = \frac{{{{\rm{v}}^2}}}{{4{\rm{g}}}} = 10{\rm{\;m}}\)
Từ độ cao 10m, người ta ném một vật có khối lượng 400 g thẳng đứng lên trên với tốc độ 20m/s. Lấy g = 10 m/s2. Tính độ cao cực đại vật có thể đạt được theo đơn vị mét?Bỏ qua sức cản của môi trường và chọn gốc thế năng tại mặt đất.
Cơ năng của vật so với mặt đất là:
WA= WđA + WtA = \(\frac{1}{2}{\rm{mv}}_{\rm{A}}^2\)+mghA= \(\frac{1}{2}0,{4.20^2}\)+0,4.10.10 = 120J
Gọi D là vị trí cao nhất vật lên được ta có:
WD = mghD; WA = WD => 120 = 0,4.10.hD => hD = 30m
