Bài tập về các định luật Niu-tơn cơ bản, nâng cao có lời giải chi tiết (P2)
-
495 lượt thi
-
20 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Một xe ô tô đang chuyển động thẳng đều thì tắt máy và đi thêm được một quãng đường 48m thì dừng lại. Biết lực cản bằng 6% trọng lượng của xe. Lấy g = 10 m/s2. Tìm vận tốc ban đầu của xe.
Đáp án A
Câu 2:
Một ôtô đang chạy với tốc độ 60km/h thì lái xe hãm phanh, xe đi tiếp được quãng đường 50m thì dừng lại. Hỏi nếu ban đầu ôtô đang chạy với tốc độ 120km/h thì quãng đường hãm phanh đến khi dừng lại là bao nhiêu? Giả sử lực hãm trong hai trường hợp bằng nhau.
Đáp án D.
Do lực hãm trong hai trường hợp như nhau nên gia tốc trong hai trường hợp bằng nhau. Khi dùng lại v = 0 nên ta có:
Câu 3:
Một vật có khối lượng m = 2kg đặt trên bàn nhẵn nằm ngang chịu tác dụng của hai lực là F1 = 6N và F2 = 4N ngược chiều nhau như hình vẽ. Bỏ qua ma sát. Gia tốc của vật thu được là
Đáp án C.
Câu 4:
Tác dụng lực F lên vật A có khối lượng mA thì nó thu được gia tốc A. Tác dụng lực 3F lên vật B có khối lượng mB thì nó thu được gia tốc 2A. Tỉ số là
Đáp án B.
Câu 5:
Một vật có khối lượng m, chịu tác dụng đồng thời của hai lực F1 = 4N và F2 = 6N. Trường hợp nào sau đây độ lớn gia tốc của vật nhỏ nhất?
Đáp án D.
Câu 6:
Ba lực F1 = 3N, F2 = 4N và F3 tác dụng đồng thời lên một chất điểm. Giá trị nào sau đây của lực F3 không thể làm cho chất điểm đứng yên?
Đáp án D.
Câu 7:
Một vật tự trượt xuống một mặt phẳng nghiêng nhẵn với góc nghiêng là 30° so với phương nằm ngang. Bỏ qua ma sát, lấy g = 10 m/s2. Gia tốc của vật là
Đáp án B.
Theo Ví dụ 1 Dạng 3, gia tốc của vật tự trượt xuống theo mặt phẳng nghiêng là a = gsin -
Do mặt phẳng nghiêng nhẵn
Câu 8:
Một vật có trọng lượng P = 10N M, đang nằm yên trên mặt phẳng nghiêng với góc 300 so với phương ngang. Lấy g = 10 m/s2. Áp lực của vật lên mặt nghiêng là
Đáp án C.
Áp lực của vật lên mặt phẳng nghiêng có độ lớn bằng phản lực của mặt phẳng nghiêng lên vật: N = Pcos
Câu 9:
Để giữ một vật đứng yên trên mặt phẳng nghiêng nhẵn hợp với phương ngang một góc 30° cần tác dụng một lực F = 20N song song với mặt nghiêng. Trọng lượng của vật bằng
Đáp án D.
Điều kiện cân bằng suy ra:
Câu 10:
Thang máy có khối lượng m = 100kg đi xuống nhanh dần đều với gia tốc a = 2m/s2. Lấy g = 10 m/s2. Lực căng của cáp treo thanh máy là
Đáp án A.
Áp dụng định luật II Niu-tơn, chiều dương hướng xuống:
Câu 11:
Cho cơ hệ như hình vẽ: m1 = 1kg; m2 = 3kg; hệ số ma sát trượt giữa hai vật và mặt sàn là = 0,1; dây nối nhẹ, không giãn. Kéo vật m1 bằng một lực theo phương ngang. Lấy g = 10m/s2. Với F = 5N, tìm lực căng của dây nối hai vật.
Đáp án A.
Do dây không giãn nên hai vật chuyển động với cùng gia tốc. Áp dụng định luật II Newton cho hệ vật:
Chiếu lên phương ngang, chiều dương là chiều chuyển động:
Áp dụng định luật II Newton vật m2 :
Câu 12:
Cho cơ hệ như hình vẽ: m1= 1 kg; m2 = 3 kg; hệ số ma sát trượt giữa hai vật và mặt sàn là = 0,1; dây nối nhẹ, không giãn. Kéo vật m1 bằng một lực theo phương ngang. Lấy g = 10m/s2. Biết rằng dây nối hai vật chỉ chịu được lực căng tối đa là T0 = 6N. Tìm giá trị lớn nhất của F để dây nối hai vật không bị đứt trong quá trình chuyển động
Đáp án C.
Định luật II Niu-tơn cho hệ hai vật:
Chiếu lên phương ngang, chiều dương là chiều chuyển động:
Áp dụng định luật II Newton vật m2 :
Câu 13:
Một vật có khối lượng m bắt đầu trượt từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng với góc nghiêng so với mặt phẳng ngang với gia tốc a, cho gia tốc trọng trường là g. Biểu thức xác định hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là
Đáp án B.
Các lực tác dụng lên vật như hình vẽ.
Áp dụng định luật II Niu-tơn:
Câu 14:
Một đoàn tàu đang chuyển động với vận tốc thẳng đều với vận tốc v0 = 72km/h thì một số toa cuối (chiếm 25% tổng khối lượng đoàn tàu) bị tách ra khỏi đoàn tàu. Hỏi khi các toa đó dừng lại thì vận tốc của các toa ở phần đầu tàu là bao nhiêu? Biết lực kéo của đầu tàu không đổi; hệ số ma sát lăn giữa đường ray với mọi phần của đoàn tàu là như nhau, không đổi.
Đáp án A.
Gọi khối lượng cả đoàn tàu là m. Ban đầu chuyển động đều nên: (1)
Khi đứt ra:
+ Định luật II Niu-tơn cho phần đầu tàu:
Câu 15:
Cho cơ hệ như hình vẽ: m1 = 1kg; m2 = 3kg; hệ số ma sát trượt giữa hai vật và mặt sàn là ; dây nối nhẹ, không giãn. Kéo vật m1 bằng một lực F = 5N hợp với phương ngang góc = 30°. Lấy g = 10m/s2. Tìm lực căng của dây nối hai vật.
Đáp án B.
Áp dụng định luật II Niu-tơn cho hệ vật:
Câu 16:
Cho cơ hệ như hình vẽ: Hai chất điểm m1 = 1kg và m2 = 3kg buộc vào hai đầu sợi dây nhẹ, không dãn rồi vắt qua ròng rọc nhẹ. Góc nghiêng của mặt đỡ m1 là = 30°. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 10m/s2. Tìm lực mà sợi dây tác dụng lên ròng rọc.
Đáp án B.
Chọn chiều dương như hình vẽ:
Áp dụng định luật II Niu-tơn cho mỗi vật :
Câu 17:
Một chất điểm khối lượng m = 500g trượt trên mặt phẳng nằm ngang dưới tác dụng của lực kéo theo phương ngang. Cho hệ số ma sát là = 0,4; lấy g = 10m/s2. Đồ thị vận tốc - thời gian của chất điểm như hình vẽ. Giá trị của lực kéo trên mỗi giai đoạn OA, AB và BC lần lượt là
Đáp án A.
Áp dụng định luật II Niu-tơn:
Câu 18:
Một chất điểm khối lượng m = 5kg trượt trên mặt phẳng nằm ngang dưới tác dụng của lực kéo theo phương ngang. Cho hệ số ma sát là = 0,4; lấy g = 10m/s2. Đồ thị vận tốc - thời gian của chất điểm như hình vẽ. Hợp lực tác dụng lên chất điểm trên mỗi giai đoạn AB, BC và CD lần lượt là
Đáp án D.
Theo đinh luật II Niu-tơn, hợp lực F tác dụng lên chất điểm là: F = ma
Câu 19:
Một lò xo nhẹ độ cứng k = 100N/m, chiều dài tự nhiên l0 = 20cm. Gắn lò xo vào trần của một thang máy, đầu dưới của lò xo gắn vào vật có khối lượng m = 100g. Cho thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc a = 5m/s2 thì độ dãn của lò xo bằng bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2.
Đáp án C.
Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất. Các lực tác dụng vào vật như hình vẽ:
Chọn chiều dương hướng lên trên, áp dụng định luật II Niu-tơn ta có:
Câu 20:
Một lò xo nhẹ độ cứng k = 100N/m, chiều dài tự nhiên l0 = 20cm. Gắn lò xo vào trần của một toa tàu, đầu dưới của lò xo gắn vào vật có khối lượng m = 100g. Cho toa tàu chuyển động nhanh dần đều theo phương ngang a = 5,77m/s2 (= m/s2 ). lấy g = 10m/s2. Tìm chiều dài của lò xo khi đó.
Đáp án C.
Áp dụng định luật II Niu-tơn cho vật m: (1)
Gọi là góc lệch giữa trục của lò xo và phương thẳng dứng.
Chiếu (1) lên hộ trục Oxy như hình vẽ: