Thứ sáu, 01/11/2024
IMG-LOGO

Chương IV. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN (P2)

  • 2415 lượt thi

  • 47 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

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

Xem đáp án

Chọn D.

Khi vật lên đến vị trí cao nhất thì vận tốc bằng 0. Trong quá trình vật chuyển động hướng lên thì trọng lực sinh công âm


Câu 2:

Một vật có khối lượng 0,2 kg được ném thẳng đứng từ mặt đất với vận tốc 10 m/s. Lấy g=10m/s2. Bỏ qua sức cản. Khi vật đi được quãng đường 8 m thì động năng của vật có giá trị bằng

Xem đáp án

Chọn D.

 Vị trí cao nhất lên tới  

Vậy khi vật đi được quãng đường 8 m tức là trong quá trình rơi tự do trở lại, chuyển động rơi này có vận tốc ban đầu bằng 0 và trọng lực lại sinh công dương nên:

W’đ – 0 = mg(s – h) = 0,2.10(8 – 5) = 6 J.


Câu 3:

Một búa máy khối lượng 900 kg rơi từ độ cao 2 m vào một cái cọc khối lường 100 kg. Va chạm giữa búa và cọc là va chạm mềm. Cho g=10m/s2. Động năng của hệ (búa + cọc) sau va chạm là

Xem đáp án

Chọn A.

Áp dụng định lí biến thiên động năng, vận tốc của búa ngay trước khi va chạm mềm với cọc là:

Khi va chạm giữa búa và cọc là va chạm mềm thì theo định luật bảo toàn động lượng ta có:

Vậy động năng của hệ búa và cọc sáu va chạm là:


Câu 4:

Hai xe ô tô A B có khối lượng mA=2mB, đồ thị tọa độ - thời gian của hai xe như ở hình bên. Gọi WđA, WđB tương ứng là động năng của xe A và xe B. Kết luận đúng là

Xem đáp án

Chọn B.

Động năng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v được xác định theo công thức:

Theo bài mA = 2mB (2)

Từ đồ thị ta thấy đây là đồ thị chuyển động thẳng đều do vậy ta được

Từ (1); (2) và (3) ta được:


Câu 5:

Một viên đạn có khối lượng m=10g đang bay với vận tốc v1=1000m/s thì gặp bức tường. Sau khi xuyên ngang qua bức tường dầy 4cm thì vận tốc của viên đạn còn lại là v2=400 m/s. Độ lớn lực cản trung bình của bức tường lên viên đạn bằng

Xem đáp án

Chọn C.

Các lực tác dụng vào vật gồm:

+ Lực cản của tường  FC

+ Trọng lực  P

Công lực cản cản tr chuyển động của viên đạn là

(Trọng lực  có phương vuông góc vi chuyn động nên công của trọng lc bằng O)

 

Độ biến thiên động năng của vật là

 

 

Từ (1) và (2) theo định lý biến thiên động năng ta được:

 

Độ lớn lực cản trung bình của bức tường lên viên đạn bằng: Fc = 105000N.

 


Câu 6:

Một ô tô có khối lượng 1600kg đang chạy vói tốc độ 54 km/h thì người lái xe nhìn thấy một vật cản trước mặt cách khoảng 10m. Người đó tắt máy và hãm phanh khẩn cấp với lực hãm không đổi là 2.104 N. Xe dừng lại cách vật cản một khoảng bằng

Xem đáp án

Chọn B.

Các lực tác dụng vào vật gồm:

+ Lực cản của tường  FC

+ Trọng lực P , phản lực  N

Công lực cản cản tr chuyển động của viên đạn là

(Trọng lực P  ; phản lực N có phương vuông góc với chuyển động nên công ca chúng bằng O)

 

Độ biến thiên động năng của vật là

 

Từ (1) và (2) theo định lý biến thiên động năng ta được:

 

Ban đu vật cản cách xe là 10m xe đi 9m thì dừng vậy xe dừng cách vật cản là 1m.

 


Câu 7:

Chỉ ra câu sai trong các phát biểu sau.

Xem đáp án

Chọn C.

Trong trường hợp nâng vật lên thì lực nâng sinh công dương, còn trọng lực sinh công âm.


Câu 8:

Tìm phát biểu sai.

Xem đáp án

Chọn A.

Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.

Khi một vật khối lượng m đặt độ cao z so với mặt đất (trong trọng trường của Trái Đất) thì thế năng trọng trường của vật được định nghĩa bằng công thức

Thế năng trên mặt đất bằng không (z = 0). Ta nói, mặt đất được chọn là mốc (hay gốc) thế năng.

Trong hệ SI, đơn vị đo thế năng là jun (J).


Câu 9:

Thế năng đàn hồi của một lò xo không phụ thuộc vào

Xem đáp án

Chọn C.

Công của lực đàn hồi ch phụ thuộc độ biến dạng đầu và độ biến dạng cuối của lò xo, vậy lực đàn hồi cũng là lực thế.

Thế năng đàn hồi của một lò xo không phụ thuộc vào chiều biến dạng của lò xo.


Câu 10:

Một vật yên nằm yên có thể có

Xem đáp án

Chọn B.

Một vật yên nằm yên có vận tốc bằng 0 nên động lượng và động năng không có. Thế năng có thể có.


Câu 11:

Một thang máy có khối lượng 1 tấn chuyển động từ tầng cao nhất cách mặt đất 100  m xuống tầng thứ 10 cách mặt đất 40 m. Lấy g=9,8 m/s2. Nếu chọn gốc thế năng tại tầng 10, thì thế năng của thang máy ở tầng cao nhất là

Xem đáp án

Chọn A.

Chọn gốc thế năng tại tầng 10 thì độ cao của vật khi ở tầng cao nhất so với mốc thế năng bằng z = 100 - 40 = 60 m nên của thang máy ở tầng cao nhất là:

Wt = mgz = 1000.9,8.60 = 588000 J = 588 kJ


Câu 15:

Thế năng của một lò xo khi nó bị dãn một khoảng x là Wt=k x2, với k là hằng số. Lực đàn hồi khi đó bằng

Xem đáp án

Chọn D.

Gọi k0 là độ cứng của lò xo.

Khi biến dạng một đoạn x thì thế năng đàn hồi của lò xo là: Wt = 0,5.k0.x2.

Mà Wt = kx2 với k là hằng số.

Nên 0,5.k0.x2 = kx2 k0 = 2k.

Lực đàn hồi khi đó bằng: Fđh = k0.x = 2kx.


Câu 17:

Một lò xo treo thẳng đứng có độ cứng 10 N/m và chiều dài tự nhiên 10 cm. Treo vào đầu dưới của lò xo một quả cân khối lượng 100 g, lấy g=10m/s2, bỏ qua khối lượng của lò xo. Giữ quả cân ở vị trí sao cho lò xo có chiều dài 5 cm thì thế năng tổng cộng của hệ (lò xo – quả nặng) với mốc thế năng tại vị trí cân bằng là

Xem đáp án

Chọn B.

Tại vị trí cân bằng (VTCB) lò xo dãn:

∆ℓ = mg/k = 0,1.10/10 = 0,1 m = 10 cm.

Khi đó chiều dài của lò xo là: ℓ = ℓ0 + ∆ℓ = 20 cm.

Tại vị trí lò xo có chiều dài ℓ’ = 5 cm thì có độ biến dạng so với VTCB là:

|∆ℓ’| = ℓ - ℓ’ = 15 cm = 0,15 m.

Vậy thế năng tổng cộng của hệ bằng:


Câu 18:

Một vật được thả rơi tự do, trong quá trình rơi

Xem đáp án

Chọn C.

Một vật được thả rơi tự do, trong quá trình rơi vận tốc và độ cao của vật thay đổi nên động năng và thế năng thay đổi, nhưng tổng động năng và thế năng của vật không thay đổi.


Câu 19:

Một vận động viên trượt tuyết từ trên vách núi trượt xuống, tốc độ trượt mỗi lúc một tăng. Như vậy đối với vận động viên

Xem đáp án

Chọn B.

Một vận động viên trượt tuyết từ trên vách núi trượt xuống nên độ cao giảm và vận tốc tăng. Do đó động năng tăng, thế năng giảm.


Câu 20:

Trong quá trình dao động của một con lắc đơn thì tại vị trí cân bằng

Xem đáp án

Chọn A.

Trong quá trình dao động của một con lắc đơn thì tại vị trí cân bằng con lắc đơn có tọa độ cao thấp nhất do vậy thế năng nhỏ nhất, động năng lớn nhất.


Câu 21:

Khi thả một vật trượt không vận tốc đầu trên mặt phẳng nghiêng có ma sát

Xem đáp án

Chọn C.

Khi thả một vật trượt không vận tốc đầu trên mặt phẳng nghiêng có ma sát thế năng giảm do trọng lực sinh công. Do đó độ giảm thế năng bằng công của trọng lực.


Câu 22:

Một vật được ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc đầu 4 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Tốc độ của vật khi có động năng bằng thế năng là

Xem đáp án

Chọn A.

 Chọn mốc thế năng tại mặt đất.

Bỏ qua sức cản không khí nên cơ năng được bảo toàn: W1 = W2


Câu 24:

Một vật được ném từ độ cao 15 m với vận tốc 10 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g=10m/s2. Tốc độ của vật khi chạm đất là

Xem đáp án

Chọn B.

Chọn mốc thế năng tại mặt đất.

Bỏ qua sức cản không khí nên cơ năng được bảo toàn: W1 = W2


Câu 25:

Một vật được ném xiên từ mặt đất với vận tốc ban đầu hợp với phương ngang một góc 30  và có độ lớn là 4 m/s. Lấy g=10m/s2, chọn gốc thế năng tại mặt đất, bỏ qua mọi lực cản. Độ cao cực đại của vật đạt tới là

Xem đáp án

Chọn C.

Tại vị trí có độ cao cực đại thì v2y = 0; v2x = v1cos

Chọn mốc thế năng tại mặt đất.

Bỏ qua sức cản không khí nên cơ năng được bảo toàn: W1 = W2


Câu 27:

Một vật trượt không ma sát từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng. Khi đi được 2/3 quãng đường theo mặt phẳng nghiêng tì tỉ số động năng và thế năng của vật bằng

Xem đáp án

Chọn C.

 Chọn mốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng.

Vật trượt không ma sát nên cơ năng được bảo toàn: W1 = W2

Khi vật trượt được 2/3 mặt phẳng nghiêng thì h2 = h1/3 => mgh2 = mgh1/3


Câu 32:

Một chất điểm có khối lượng m bắt đầu trượt không ma sát từ trên mặt phẳng nghiêng xuống. Gọi α  là góc của mặt phẳng nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang. Động lượng của chất điểm ở thời điểm t có độ lớn là

Xem đáp án

Chọn A.

Gia tốc chuyển động trượt không ma sát của vật trên mặt phẳng nghiêng:

a = gsin α .

Động lượng của vật tại thởi điểm t: p = mv = mat = mgsin α.t


Câu 35:

Một vật có khối lượng 1 kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 3 m, cao 1,2 m. Vận tốc của vật ở chân mặt phẳng nghiêng bằng 2 m/s. Lấy g=10m/s2. Công của lực ma sát bằng

Xem đáp án

Chọn A.

Gia tốc của vật trong quá trình trượt là:

Áp dụng định luật II Niu-tơn cho vật: Psin  – Fms = ma

 

Công của lực ma sát:

 


Câu 36:

Xem đáp án

Chọn B.

Vật trượt lên với tốc độ không đổi bởi lực  dọc theo mặt phẳng nghiêng nên theo định luật II Niu-tơn có:

F = Psin30  + Fms = mg(sin30o  + cos30o )

AF = Fℓ = mg(sin30o + cos30o) = mg(sin30o + cos30o)hsin 300


Câu 41:

Khi bị nén 3 cm một lò xo có thế năng đàn hồi bằng 0,18 J. Độ cứng của lò xo bằng

Xem đáp án

Chọn D.

Thế năng đàn hồi bằng 0,18 J


Câu 43:

Một lò xo được treo thẳng đứng có độ cứng 10 N/m và chiều dài tự nhiên 10 cm. Treo vào đầu dưới của lò xo một quả cân khối lượng 100 g. Giữ quả cân ở vị trí sao cho lò xo có chiều dài 25 cm. Lấy g=10m/s2, bỏ qua khói lượng của lò xo, chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Thế năng tổng cộng của hệ (lò xo + quả cân) bằng

Xem đáp án

Chọn A.

Tại VTCB lò xo dãn: ∆ℓ = mg/k = 10 cm.

Khi đó chiều dài lò xo: ℓ = ℓ0 + ℓ = 20 cm.

Tại vị trí lò xo có chiều dài ℓ’ = 25 cm thì có độ biến dạng so với VTCB là:

|∆ℓ’| = ℓ – ℓ’ = 5 cm.

Vậy thế năng tổng cộng của hệ bằng: 


Câu 44:

Một vật có khối lượng 200 g bắt đầu rơi tự do từ điểm M cách mặt đất 10 m. Tại điểm N động năng của vật gấp 3 lần thế năng. Lấy g=10m/s2, bỏ qua mọi lực cản của không khí. Thời gian chuyển động của vật trên đoạn MN là

Xem đáp án

Chọn C.

Chọn gốc thế năng tại mặt đất.

Bỏ qua mọi lực cản không khí, cơ năng của vật rơi được bảo toàn: WM = WN.

WtM + 0 = WtN + WđN = 4WtN zM = 4zN

MN = zM – zN = 3zM/4 = 7,5 m.

Thời gian rơi tự do trên đoạn MN là;


Câu 46:

Một viên đạn khối lượng 1 kg bay với tốc độ 100 m/s đến cắm vào một toa xe chở cát có khối lượng 1 tấn đang chuyển động với tốc độ 1m/s. Nhiệt lượng tỏa ra trong trường hợp xe đi ngược chiều với đạn bằng

Xem đáp án

Chọn B.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ (xe + đanh) ngay khi va chạm:

Động năng của hệ ngay trước va chạm là:

Động năng của hệ sau va chạm là:

Theo định luật bảo toàn năng lượng Q = Wđ – W’đ = 5500 – 406,2 ≈ 5093,8 J.


Bắt đầu thi ngay