Trắc nghiệm Vật Lí 10 bài 15 kết nối tri thức có đáp án — Không quảng cáo

Vận dụng kiến thức đã học

Biểu thức định luật 2 Newton là: \(a = \frac{F}{m}\)

Từ biểu thức định luật 2 Newton => F = m.a; \(m = \frac{F}{a}\)

Biểu thức tính lực: F = m.a

Ta có: F = m.a

+ m có đơn vị là kg

+ a có đơn vị là m/s ²

=> F có đơn vị là kg.m/s ²

Vận dụng lí thuyết đã học trong sách giáo khoa

Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật

Biểu thức định luật 2 Newton: \(a = \frac{F}{m}\)

Áp dụng định luật 2 Newton, ta có \(a = \frac{F}{m} = \frac{{50}}{5} = 10(m/{s^2})\)

Biểu thức định luật 2 Newton: \(a = \frac{F}{m}\)

Từ biểu thức định luật 2 Newton, ta có F = m.a = 30.3 = 90 (N)

Biểu thức tính trọng lực: P = m.g

Chọn chiều dưới từ dưới lên trên

Theo định luật 2 Newton ta có, \(\overrightarrow F  = \overrightarrow T  + \overrightarrow P \)

Chiếu lên chiều dương, có: F = T – P = T – m.g = 50 – 3.10 = 20 N

Định luật 2 Newton:

+ Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật.

+ Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng

+ Biểu thức: \(a = \frac{F}{m}\)

Theo định luật 2 Newton, ta có gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực

=> Lực giảm thì gia tốc cũng giảm

+ Biểu thức định luật 2 Newton: \(a = \frac{F}{m}\)

+ Biểu thức tính quãng đường trong chuyển động biến đổi đều: \(s = {v_0}.t + \frac{1}{2}.a.{t^2}\)

+ Ban đầu vật đứng yên nên v ₀ = 0

+ Gia tốc của vật đó là: \(a = \frac{F}{m} = \frac{5}{2} = 2,5(m/{s^2})\)

+ Quãng đường vật đi được là: \(s = {v_0}.t + \frac{1}{2}.a.{t^2} = 0.1 + \frac{1}{2}.2,{5.1^2} = 1,25(m)\)

+ Biểu thức định luật 2 Newton: \(a = \frac{F}{m}\)

+ Biểu thức tính vận tốc trong chuyển động biến đổi đều: v = v ₀ + a.t

+ Gia tốc của quả bóng là: \(a = \frac{F}{m} = \frac{{300}}{{0,5}} = 600(m/{s^2})\)

+ Ban đầu, quả bóng đứng yên nên v ₀ = 0

=> Tốc độ của quả bóng là: v = v ₀ + a.t = 0 + 600.0,03 = 18 (m/s)

+ Biểu thức định luật 2 Newton: F = m.a

+ Biểu thức tính quãng đường trong chuyển động thẳng nhanh dần đều: \(s = {v_0}.t + \frac{1}{2}.a.{t^2}\)

Ta có:

\(\begin{array}{l}s = {v_0}.t + \frac{1}{2}.a.{t^2}\\{v_0} = 0\\ \Rightarrow s = \frac{1}{2}.a.{t^2} \Rightarrow a = \frac{{2.s}}{{{t^2}}} = \frac{{2.0,6}}{{0,{4^2}}} = 7,5(m/{s^2})\\ \Rightarrow F = m.a = 2.7,5 = 15(N)\end{array}\)

+ Biểu thức định luật 2 Newton: F = m.a

+ Biểu thức mối liên hệ giữa vận tốc, gia tốc, thời gian trong chuyển động biến đổi đều:

v = v ₀ + a.t

Ta có v = 5,0 m/s; v ₀ = 1,0 m/s; t = 2,0 s

=> Gia tốc của vật là: \(a = \frac{{v - {v_0}}}{t} = \frac{{5,0 - 1,0}}{{2,0}} = 2(m/{s^2})\)

=> Lực tác dụng vào vật là: F = m.a = 4.2 = 8 (N)

Áp dụng công thức:

+ \(a = \frac{F}{m}\)

+ v = v ₀ + a.t

Đổi 1,5 tấn = 1500 kg

Gia tốc của ô tô là: \(a = \frac{F}{m} = \frac{{2500}}{{1500}} = \frac{5}{3}(m/{s^2})\)

Tốc độ của xe là: \(v = {v_0} + a.t = 0 + \frac{5}{3}.12 = 20(m/s)\)

Áp dụng công thức:

\(\begin{array}{l}a = \frac{F}{m}\\a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}}\end{array}\)

Gia tốc mà xe thu được là: \(a = \frac{F}{m} = \frac{{60}}{{200}} = 0,3(m/{s^2})\)

=> Thời gian để xe tăng tốc từ 6 m/s đến 12 m/s là: \(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} \Rightarrow \Delta t = \frac{{\Delta v}}{a} = \frac{{12 - 6}}{{0,3}} = 20(s)\)

Biểu thức định luật 2 Newton: \(a = \frac{F}{m}\)

Đổi 1,5 tấn = 1500 kg

=> Gia tốc của ô tô là: \(a = \frac{F}{m} = \frac{{600}}{{1500}} = 0,4(m/{s^2})\)

Vecto gia tốc cùng chiều với lực hãm phanh => Vecto gia tốc ngược chiều chuyển động.

Ta có:

+ Lực là đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.

+ Định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

=> Khi vật chịu tác dụng của một lực duy nhất thì nó sẽ bị biến dạng hoặc biến đổi vận tốc (do gia tốc đặc trưng cho sự biến đổi vận tốc của vật)

+ Vận dụng biểu thức định luật II Niutơn: \(F = ma\)

+ Vận dụng biểu thức: \({v^2} - v_0^2 = 2{\rm{as}}\)

Chọn chiều dương trùng chiều chuyển động của xe

Lực hãm xe có độ lớn \(F\)

+ Theo định luật II Niutơn, ta có gia tốc của các xe:

\({a_A} = \dfrac{{ - F}}{{{m_A}}};{a_B} = \dfrac{{ - F}}{{{m_B}}}\) (1)

(do các xe chuyển động chậm dần đều, lực hãm có chiều ngược chiều chuyển động)

+ Ta có: \({v^2} - v_0^2 = 2{\rm{as}}\)

=> Quãng đường xe A và xe B đi được thêm là:

\({s_A} =  - \dfrac{{v_0^2}}{{2{a_A}}};{s_B} =  - \dfrac{{v_0^2}}{{2{a_B}}}\) (2)

Theo đầu bài, ta có:

\(\begin{array}{*{20}{l}}{{s_B} < {s_A} \leftrightarrow  - \dfrac{{v_0^2}}{{2{a_B}}} <  - \dfrac{{v_0^2}}{{2{a_A}}}}\\{ \leftrightarrow \dfrac{{v_0^2}}{{2{a_B}}} > \dfrac{{v_0^2}}{{2{a_A}}} \to {a_A} > {a_B}}\end{array}\)

Kết hợp với (1), ta được:

\(\begin{array}{l} \to \dfrac{{ - F}}{{{m_A}}} > \dfrac{{ - F}}{{{m_B}}}\\ \leftrightarrow \dfrac{1}{{{m_A}}} < \dfrac{1}{{{m_B}}}\\ \to {m_B} < {m_A}\end{array}\)

Định luật II Niutơn: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

\(\overrightarrow a  = \dfrac{{\overrightarrow F }}{m}\)  hay \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

Trong trường hợp vật chịu tác dụng của nhiều lực thì \(\overrightarrow F \)  là hợp lực.

Theo định luật II Niuton ta có độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực

\( \Rightarrow \) Khi độ lớn hợp lực tác dụng lên vật tăng lên nhưng không đổi hướng thì gia tốc của vật sẽ tăng lên.

+ Chọn chiều (+)

+ Áp dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

+ Vận dụng biểu thức độc lập với thời gian: \({v^2} - v_0^2 = 2{\rm{as}}\)

Ta có:  \(v = 54km/h = 15m/s\)

+ Chọn chiều (+)  là chiều chuyển động, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh.

Theo định luật II - Niutơn, ta có: \(\overrightarrow a  = \frac{{\overrightarrow F }}{m} \to a =  - \frac{F}{m} =  - \frac{{3000}}{{1000}} =  - 3m/{s^2}\)

+ Mặt khác, ta có:

\(\begin{array}{l}{v^2} - v_0^2 = 2{\rm{as}} \leftrightarrow 0 - {15^2} = 2.( - 3)s\\ \to {\rm{s}} = {\rm{37,5m}}\end{array}\)

+ Áp dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

+ Chọn gốc thời gian

+ Vận dụng phương trình vận tốc, thay t vào phương trình vận tốc

+ Theo định luật II Niutơn, ta có: \(a = \frac{F}{m} = 750m/{s^2}\)

+ Chọn gốc thời gian là lúc chân cầu thủ chạm vào bóng

+ Phương trình vận tốc của vật: \(v = {v_0} + at = 0 + 750.0,015 = 11,25\,m/s\)

+ Áp dụng biểu thức tính gia tốc: \(\overrightarrow a  = \dfrac{{\Delta \overrightarrow v }}{{\Delta t}}\)

+ Áp dụng định luật $III$ Niutơn: \({\overrightarrow F _{AB}} =  - {\overrightarrow F _{BA}}\)

+ Áp dụng định luật $II$ Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

Ta xét chuyển động của xe $A$ có vận tốc trước khi va chạm là \({v_A} = 2m/s\), sau va chạm xe A có vận tốc là \(v = 1m/s\)

Áp dụng biểu thức xác định gia tốc: \(a = \dfrac{{{v_2} - {v_1}}}{{\Delta t}} = \dfrac{{1 - 2}}{{0,4}} =  - 2,5m/s\)

+ Theo định luật $III$ Niu-tơn: \({\overrightarrow F _{AB}} =  - {\overrightarrow F _{BA}}\)

+ Theo định luật $II$, ta có: $F = ma$

\(\begin{array}{l} \to {|F_{AB}|} = {|F_{BA}|} \leftrightarrow {m_A}{|a_A|} = {m_B}{a_B}\\ \to {a_B} = \dfrac{{{m_A}{|a_A|}}}{{{m_B}}} = \dfrac{{0,2.2,5}}{{0,1}} = 5m/{s^2}\end{array}\)

+ Áp dụng biểu thức tính gia tốc: \(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}}\)

+ Áp dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

Ta có:

+ Ban đầu: \({a_1} = \frac{{\Delta {v_1}}}{{\Delta t}} = \frac{2}{5} = 0,4m/{s^2}\)

Mặt khác, ta có: \({F_1} = m{a_1} = 0,4m\)

+ Khi tăng \(F' = 2.{F_1} = {\rm{2}}{\rm{.0,4m}} = 0,8m\)

\( \to {{\rm{a}}_2} = \frac{{0,8m}}{m} = 0,8m/{s^2}\)

Lại có: \({a_2} = \frac{{\Delta {v_2}}}{{\Delta t}} = \frac{{\Delta {v_2}}}{8} = 0,8m/{s^2} \to \Delta {v_2} = 6,4m/s\)

+ Vận dụng biểu thức độc lập: \({v^2} - v_0^2 = 2{\rm{as}}\)

+ Áp dụng biểu thức tính gia tốc: \(a = \dfrac{{\Delta v}}{{\Delta t}}\)

+ Áp dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

+ Ta có:

\({v^2} - v_0^2 = 2{\rm{as}} \to  - v_0^2 = 2{\rm{as}} = 3,6{\rm{a   }}(1)\)

Mặt khác: \(a = \dfrac{{v - {v_0}}}{{\Delta t}} \to  - {v_0} = at = 2a{\rm{          (2)}}\)

Từ (1) và (2) ta suy ra: \(a =  - 0,9{\rm{ }}m/{s^2}\)

+ Lực hãm phanh tác dụng lên ôtô: \(F = m.a{\rm{ }} =  - 450N\)

Áp dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

Theo định luật II Niutơn, ta có:

\(\begin{array}{l}{m_1} = \frac{F}{{{a_1}}};{m_2} = \frac{F}{{{a_2}}}\\ \to {a_3} = \frac{F}{{{m_3}}} = \frac{F}{{{m_1} + {m_2}}} = \frac{F}{{\frac{F}{{{a_1}}} + \frac{F}{{{a_2}}}}}\\ = \frac{{{a_1}{a_2}}}{{{a_1} + {a_2}}} = \frac{{2.3}}{{2 + 3}} = 1,2m/{s^2}\end{array}\)

Áp dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

Theo định luật II - Niutơn, ta có: \(F = ma\)

+ Khi \(m = {m_1} = 4kg\) thì \({a_1} = 3m/{s^2}\)

+ Khi \(m = {m_2}\) thì \({a_2} = 2m/{s^2}\)

Ta có, lực trong hai trường hợp là như nhau:

\(\begin{array}{l} \leftrightarrow {m_1}{a_1} = {m_2}{a_2} \leftrightarrow 4.3 = {m_2}.2\\ \to {m_2} = 6kg\end{array}\)

=> Khối lượng vật thêm vào là: \(6 - 4 = 2kg\)

+ Vận dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

+ Vận dụng biểu thức quãng đường: \(s = {s_0} + {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\)

Gọi m và m’ lần lượt là khối lượng của xe và của kiện hàng.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe

+ Áp dụng định luật II Niutơn:

• cho xe: \({a_1} = \frac{F}{m}\) (1)
• cho xe và kiện hàng: \({a_2} = \frac{F}{{m + m'}}\) (2)

+ Quãng đường đi của xe trong hai trường hợp là: \(s = \frac{1}{2}{a_1}t_1^2 = \frac{1}{2}{a_2}t_2^2\) (3)

Từ (3), ta suy ra: \(\frac{{{a_1}}}{{{a_2}}} = \frac{{t_2^2}}{{t_1^2}} = \frac{{{{20}^2}}}{{{{10}^2}}} = 4\)

Từ (1) và (2), ta suy ra: \(\frac{{{a_1}}}{{{a_2}}} = \frac{{m + m'}}{m} \to m' = 3m = 3.50 = 150kg\)

+ Vận dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

+ Vận dụng biểu thức xác định gia tốc: \(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}}\)

+Áp dụng định luật II - Niutơn cho vật:

• Trên đoạn đường AB: \({a_1} = \frac{{{F_1}}}{m}\) (1)
• Trên đoạn đường BC: \({a_2} = \frac{{{F_2}}}{m}\) (2)

Lấy (2)/(1) ta được: \(\frac{{{a_2}}}{{{a_1}}} = \frac{{{F_2}}}{{{F_1}}}\) (3)

+ Mặt khác, ta có:

• \({a_1} = \frac{{{v_1} - {v_{01}}}}{t} = \frac{{10 - 0}}{t} = \frac{{10}}{t}\)
• \({a_2} = \frac{{{v_2} - {v_{02}}}}{t} = \frac{{15 - 10}}{t} = \frac{5}{t}\)

Thay vào (3), ta được: \(\frac{{{F_2}}}{{{F_1}}} = \frac{{\frac{5}{t}}}{{\frac{{10}}{t}}} = \frac{1}{2}\)

+ Vận dụng biểu thức xác định gia tốc: \(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}}\)

+ Vận dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật, ta có:

+ Trong $6s$ đầu: \({a_1} = \dfrac{{{v_1} - {v_{01}}}}{{{t_1}}} = \dfrac{{5 - 8}}{6} =  - 0,5m/{s^2}\)

+ Trong $10s$ tiếp theo: \({a_2} = \frac{{{v_2} - {v_{02}}}}{{{t_2}}} = \dfrac{{{v_2} - 5}}{{10}}\) (1)

Ta có, với cùng một vật thì gia tốc a tỉ lệ thuận với lực tác dụng nên khi

\({F_2} = 2{F_1} \to {a_2} = 2{{\rm{a}}_1} = 2.( - 0,5) =  - 1m/{s^2}\)

Thay vào (1) ta được: \(\dfrac{{{v_2} - 5}}{{10}} =  - 1 \to {v_2} =  - 5m/s\)

+ Xác định các lực tác dụng lên vật

+ Vận dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

+ Viết phương trình vận tốc của vật: \(v = {v_0} + at\)

+ Viết phương trình chuyển động: \(s = {s_0} + {v_o}t + \frac{1}{2}a{t^2}\)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật

+ Các lực tác dụng lên vật: trọng lực \(\overrightarrow P \), phản lực \(\overrightarrow N \), lực hãm \(\overrightarrow {{F_h}} \)

+ Phương trình định luật II Niutơn cho vật: \(\overrightarrow P  + \overrightarrow N  + \overrightarrow {{F_h}}  = m\overrightarrow a \) (1)

Chiếu (1) lên chiều dương, ta được: \( - {F_h} = ma\) (2)

+ Mặt khác, ta có phương trình vận tốc: \(v = {v_0} + at\)

khi xe dừng lại \(v = 0 \to {v_0} =  - at\) (3)

Khi đó, quãng đường đi được của xe: \(s = {v_o}t + \frac{1}{2}a{t^2} =  - a{t^2} + \frac{1}{2}a{t^2} =  - \frac{1}{2}a{t^2}\) (4)

Từ (4), ta suy ra: \(a = \frac{{ - 2{\rm{s}}}}{{{t^2}}} = \frac{{ - 2.9}}{{{3^2}}} =  - 2m/{s^2}\)

=> thay vào (2), ta có: Lực hãm \({F_h} =  - ma =  - 2000.( - 2) = 4000N\)

+ Vận dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

+ Chọn hệ trục tọa độ, gốc thời gian, mốc thời gian

+ Viết phương trình chuyển động của mỗi xe: \(x = {x_0} + {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\)

+ Vận dụng tính chất hàm số bậc hai

+ Độ lớn lực kéo của động cơ của:

• Xe 1 là: \({F_1} = {m_1}{a_1}\)
• Xe 2 là: \({F_2} = {m_2}{a_2}\)

+ Chọn trục tọa độ Ox trùng vời đường thẳng AB, gốc O trùng với A, mốc thời gian là lúc hai xe khởi hành

+ Phương trình chuyển động của hai xe:

• Xe 1: \({x_1} = 5t + \frac{1}{2}{a_1}{t^2}\)
• Xe 2: \({x_2} = 30 + \frac{1}{2}{a_2}{t^2}\)

Ta có, khoảng cách giữa hai xe:

\(\Delta x = {x_2} - {x_1} = 30 + \frac{1}{2}{a_2}{t^2} - \left( {5t + \frac{1}{2}{a_1}{t^2}} \right)\)

Theo đầu bài, ta có: \({a_2} = 2{{\rm{a}}_1}\)

\( \to \Delta x = 30 + {a_1}{t^2} - \left( {5t + \frac{1}{2}{a_1}{t^2}} \right) = \frac{1}{2}{a_1}{t^2} - 5t + 30\) (*)

Tam thức (*) có hệ số lớn hơn 0, ta suy ra: \(\Delta {x_{\min }} = \frac{{ - \Delta }}{{4{\rm{a}}}} = \frac{{ - (25 - 60{{\rm{a}}_1})}}{{2{{\rm{a}}_1}}}\)

Mặt khác, theo đầu bài:

\(\begin{array}{l}\Delta {x_{\min }} = 5m \leftrightarrow \frac{{ - (25 - 60{{\rm{a}}_1})}}{{2{{\rm{a}}_1}}} = 5\\ \to {a_1} = 0,5m/{s^2}\end{array}\)

=> Lực kéo của mỗi động cơ xe là:

\(\left\{ \begin{array}{l}{F_1} = {m_1}{a_1} = 1000.0,5 = 500N\\{F_2} = {m_2}{a_2} = 1000.2.0,5 = 1000N\end{array} \right.\)

+ Sử dụng biểu thức tính quãng đường: \(S = {v_0}t + \dfrac{1}{2}a{t^2}\)

+ Vận dụng định luật II Niutơn: \(\overrightarrow F  = m\overrightarrow a \)

Ta có: \(S = {v_0}t + \dfrac{1}{2}a{t^2}\)

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow 30 = 2.3 + 0,5.a{.3^2}\\ \Rightarrow a = \dfrac{{16}}{3}m/{s^2}\end{array}\)

Lực cản của không khí tác dụng vào vật có độ lớn bằng:

\(\begin{array}{l}P - {F_C} = ma\\ \Rightarrow {F_c} = p - ma \\= mg - ma = 50 - 5.\dfrac{{16}}{3} = 23,33N\end{array}\)