Giáo án Vật lý 10 - Chủ đề 3; Các lực cơ học

CHỦ ĐỀ 3 – CÁC LỰC CƠ HỌC ( Lực hấp dẫn-lực đàn hồi-lực ma sát) I. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM. Câu 1: Chọn câu trả lời đúng Khi khối lượng của hai vật (coi như hai chất điểm ) và khoảng cách giữa chúng tăng lên gấp đôi thì lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn A.tăng gấp bốn B.tăng gấp đôi C.giảm đi một nửa D.giữ nguyên như cũ Câu 2: Chọn câu trả lời đúng Một vật có khối lượng 2kg ở trên mặt đất có trọng lượng 20N .nếu di chuyển vật tới một địa điểm cách tâm trái đất 2R,thì nó có trọng lượng bao nhiêu ? A.10N B.5N C.1N D.0,5N Câu 3: Chọn câu trả lời đúng Ở độ cao nào so với mặt đất ,gia tốc rơi tự do có giá trị bằng một nửa gia tốc rơi tự do ở mặt đất ?Cho biết bán kính Trái Đất R = 6400km A.2550km B.2650km C.2600km D.2700km Câu 4: . Chọn câu trả lời đúng Bán kính của trái đất là Rđ ,của mặt trăng là RT .nếu khối lượng riêng của cả hai như nhau thì tỉ số của gia tốc trọng trường trên bề mặt trái đất và bề mặt mặt trăng là A. B. ()2 C. ()3 D. Câu 5: Chọn câu trả lời đúng Cần phải tăng hay giảm khoảng cách giữa hai vật bao nhiêu ,để lực hút tăng 6 lần A.Tăng 6 lần B. Tăng lần C. Giảm 6 lần D. Giảm lần Câu 6: Chọn phát biểu đúng về lực hấp dẫn giữa hai vật A.Lực hấp dẫn giảm đi hai lần khi khoảng cách tăng hai lần B.Lực hấp dẫn tăng 4 lần khi khối lượng mỗi vật tăng hai lần C.Hằng số hấp dẫn có giá trị G = 6,67.1011 N/kg2 trên mặt đất D.Hằng số G của các hành tinh càng gần Mặt Trời thì có giá trị càng lớn Câu 7: Chọn câu trả lời đúng Khối lượng Trái Đất bằng 80 lần khối lượng Mặt Trăng .Lực hấp dẫn mà Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng bằng bao nhiêu lần lực hấp dẫn mà Mặt Trăng tác dụng lên Trái Đất ? A.Bằng nhau B.Lớn hơn 6400 lần C.Lớn hơn 80 lần D.Nhỏ hơn 80 lần Câu 8: Gia tốc rơi tự do của vật tạI mặt đất là g = 9,8 m/s2. Độ cao của vật đốI vớI mặt đất mà tạI đó gia tốc rơi gh = 8,9 m/s2 có thể nhận giá trị nào sau đây. Biết bán kính trái đất 6.400 Km. A. 26.500 Km. B. 62.500 km. C. 315 Km. D. 5.000 Km. Câu 9: . Một vật khối lượng 4kg ở trên mặt đất có trọng lượng 40N. Khi chuyển vật đến vị trí cách mặt đất h = 3R (R là bán kính trái đất) thì nó có trọng lượng là bao nhiêu: A. 2,5N. B. 3,5N. C. 25N. D. 50N. Câu 10: Chọn câu trả lời đúng Lực hấp dẫn do một hòn đá ở trên mặt đất tác dụng vào Trái Đất thì có độ lớn : A.lớn hơn trọng lượng của hòn đá B.nhỏ hơn trọng lượng của hòn đá C.bằng trọng lượng của hòn đá D.bằng 0 Câu 11: Khẳng định nào sau đây là đúng khi ta nói về lực đàn hồi của lò xo và lực căng của dây A.Đó là những lực chống lại sự biến dạng đàn hồi của lò xo và sự căng của dây B. Đó là những lực gây ra sự biến dạng đàn hồi của lò xo và sự căng của dây C.Chúng đều là những lực kéo D.Chúng đều là những lực đẩy Câu 12: Người ta dùng một sợi dây treo một quả nặng vào một cái móc trên trần nhà.Trong những điều sau đây nói về lực căng của sợi dây ,điều nào là đúng ? A.Lực căng là lực mà sợi dây tác dụng vào quả nặng và cái móc B.Lực căng là lực mà quả nặng và cái móc tác dụng vào sợi dây,làm nó căng ra C.Lực căng hướng từ mỗi đầu sợi dây ra phía ngoài sợi dây D.Lực căng ở đầu dây buộc vào quả nặng lớn hơn ở đầu dây buộc vào cái móc Câu 13: Chọn câu trả lời đúng Một lò xo nhẹ có độ cứng k và chiều dài ban đầu l0 ,được treo thẳng đứng .Treo vào điểm cuối của lò xo một vật khối lượng m .Sau đó treo vào điểm giữa của lò xo một vật giống hệt vật đầu tiên .Khi cân bằng ,lò xo treo hai vật có chiều dài là : A.l0 + 2mg/k B. l0 + 3mg/k C. l0 + 3mg/2k D. l0 + 2mg/3k Câu 14: Một lò xo treo thẳng đứng có độ dài tự nhiên 30cm.Treo vật 150g vào đầu dưới lò xo thì thấy lò xo dài 33cm .Hỏi nếu treo vật 0,1kg thì thấy lò xo dài bao nhiêu ? A.29cm B.32cm C.35cm D. 31cm Câu 15: Dùng hai lò xo để treo hai vật có cùng khối lượng, lò xo bị dãn nhiều hơn thì độ cứng A. Lớn hơn. B. Nhỏ hơn. C. Tương đương nhau. D. Chưa đủ điều kiện để kết luận Câu 16: Một lò xo có độ cứng 100N/m treo một vật có khối lượng 500g. Nếu dùng lò xo kéo vật lên trên với gia tốc 2m/s2 thì lò xo dãn ra một đoạn là bao nhiêu? Lấy g=10 m/s2. A. 5cm. B. 5,5cm. C. 6,5cm. D. 6cm. Câu 17: Câu nào dưới đây là sai ? A.Các lực ma sát nghỉ ,ma sát trượt ,ma sát lăn ,đều tỉ lệ thuận với áp lực mà vật tác dụng lên mặt tiếp xúc B.Các lực ma sát đều có hại ,ta phải tìm mọi cách để khử chúng C.Dầu bôi trơn có thể làm giảm mọi loại ma sát D.Lực ma sát nghỉ có khi lớn hơn ,có khi nhỏ hơn lực ma sát trượt Câu 18: Chọn câu trả lời đúng Một khúc gỗ có khối lượng 0,5kg đặt trên sàn nhà nằm ngang.người ta truyền cho nó một vận tốc đầu 5 m/s . Hệ số ma sát trượt giữa khúc gỗ và sàn nhà là 0,25.Lấy g =10m/s2 .Tính thời gian khúc gỗ từ lúc bắt đầu chuyển động cho đến khi dừng lại và quãng đường mà nó đi được . A. 2s ;4,5m B.2,5 s ;5 m C.2 s ;5 m D.2,5 s ;4,5m Câu 19: Chọn câu đúng trong các câu sau: A. Trong nhiều trường hợp, lực ma sát nghỉ đóng vai trò là lực phát động. B. Ma sát lăn nói chung là có lợi vì hệ số ma sát lăn nhỏ. C. Khi các vật đứng yên, ở mặt tiếp xúc luôn xuất hiện lực ma sát nghỉ. D. Lực ma sát trượt tỉ lệ với áp lực N nên luôn tỉ lệ với trọng lực P. Câu 20: Một xe lăn, khi được kéo bằng lực F = 2 (N) nằm ngang thì xe chuyển động đều. Khi chất lên xe một kiện hàng có khốilượng m = 2(kg) thì phải tác dụng lực F’ = 3F nằm ngang thì xe lăn mới chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10 m/s2. Hệ số ma sát giữa xe lăn và mặt đường 0,125. B. 0,2. C. 0,25. D. 0,3. Câu 21: Kéo một vật có khối lượng 70 kg trên mặt sàn nằm ngang bằng lực có độ lớn 210 N theo phương ngang làm vật chuyển động đều. Lấy g = 10 m/s2. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là: A. 0,147 B. 0,3 C. 1/3 D. Đáp số khác. Câu 22: Chọn câu đúng Một ôtô con chuyển động thẳng đều trên mặt đường .Hệ số ma sát lăn là 0,023 .Biết rằng khối lượng của ôtô là 1500kg và lấy g = 10m/s2 .Lực ma sát lăn giữa bánh xe và mặt đường có thể nhận giá trị nào sau đây A.Fms = 435N B. Fms = 345N C. Fms = 534N D.Một giá trị khác Câu 23: Chọn câu trả lời đúng Một ôtô có khối lượng 1400kg chuyển động không vận tốc đầu ,với gia tốc 0,7m/s2 .Hệ số ma sát bằng 0,02 .Lấy g =9,8m/s2 Lực phát động của động cơ là A.F = 12544 B. F = 1254,4 C. F = 125,44 D.Một giá trị khác Câu 24: Chọn câu sai. A.Lực ma sát lăn xuất hiện trên mặt tiếp xúc giữa hai vật khi chuyển động lăn trên nhau. B. Lực ma sát trượt xuất hiện trên mặt tiếp xúc giữa hai vật khi chuyển động trượt trên nhau. C. Lực ma sát nghỉ trở thành lực ma sát trượt khi vật từ trạng thái đứng yên sang trạng thái trượt. D. Lực ma sát nghỉ chỉ xuất hiện khi một vật đứng yên Câu 25: Một người kéo một vật chuyển động đều trên mặt sàn nằm ngang, quan hệ giữa lực kéo (F) và trọng lượng (P) như thế nào? F > P. B. F < P. C.F = P. D. Không xác định được vì không đủ dự kiện. Câu 26: Hệ số ma sát trượt:Chọn câu đúng A.Tỉ lệ thuận với lực ma sát trượt và tỉ lệ nghịch với áp lực. B. Phụ thuộc diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật. C. Không thuộc vào vật liệu và tình trạng của mặt tiếp xúc. D. tất cả các yếu tố trên. Câu 27: Chọn câu trả lời đúng Một ôtô có khối lượng 1200kg có thể đạt được vận tốc 15m/s trong 30s .Lực nào đã gây ra gia tốc cho xe và có độ lớn bao nhiêu ? A.Lực ma sát nghỉ ,độ lớn 600N B. Lực ma sát trượt ,độ lớn 600N C. Phản lực của mặt đường lên xe ,độ lớn 8000N D. Trọng lực của xe ,độ lớn 8000N Câu 28: Chọn câu trả lời đúng Một vật chuyển động chậm dần đều ,trượt được quãng đường 96m thì dừng lại .Trong quá trình chuyển động lực ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng tiếp xúc bằng 0,12 trọng lượng của vật .Lấy g =10m/s2.Thời gian chuyển động của vật có thể nhận giá trị nào sau đây : A.t = 16,25s B. t = 15,26s C. t = 21,65s D. t = 12,65s Câu 29: Dùng lực kéo nằm ngang 100000N kéo đều tấm bêtông 20 tấn trên mặt đất .Cho g = 10 m/s2 .Hệ số ma sát giữa bê tông và đất A.0,2 B.0,5 C.0,02 D. Câu 30: Chọn câu trả lời đúng Một vật lúc đầu nằm yên trên một mặt phẳng nhám nằm ngang.Sau khi được truyền một vận tốc đầu ,vật chuyển động chậm dần vì A.quán tính B.lực ma sát C.phản lực D.trọng lực II. BÀI TẬP TỰ LUẬN. Bài 1. Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm sẽ như thế nào nếu: a. Khoảng cách giữa chúng tăng 2 lần. b. Khoảng cách giữa chúng giảm 3 lần. c. Khối lượng vật 1 tăng 2 lần. d. Khối lượng vật 2 giảm 4 lần. e. Khối lượng vật 1 tăng 2 lần, khối lượng vật giảm 3 lần. f. . Khối lượng vật 1 tăng 2 lần, khoảng cách giữa chúng giảm2 lần g. Khối lượng mỗi vật tăng 2 lần, khoảng cách giữa chúng tăng 4 lần Bài 2. Tìm gia tốc rơi tự do tại một nơi có độ cao bằng nửa bán kính Trái Đất. Biết gia tốc rơi tự do tại mặt đất là 9,81m/s2. ĐS : 4,36m/s2 Bài 3. Tính lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trời. Biết khối lượng Trái Đất là 6.1024kg, khối lượng Mặt Trời là 2.1030kg, khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là 1,5.1011m và G = 6,67.10-11Nm2/kg2 ĐS : » 3,56.1022N Bài 4. Một lò xo có chiều dài tự nhiên 14cm, một đầu được giữ cố định. Khi treo một vật có khối lượng 200g thì chiều dài lò xo là 18cm. Lấy g = 10m/s2. a. Tính độ cứng của lò xo. b. Nếu treo thêm vật có khối lượng m’ thì chiều dài lò xo là 19cm. Tính m’ĐS : a. 50N/m ; b. 50g Bài 5. Một lò xo có chiều dài tự nhiên 26cm, khi bị nén lò xo có chiều dài 22cm và lực đàn hồi của lò xo là 3N. a. Tính độ cứng của lò xo. b. Khi bị nén với lực đàn hồi là 6N thì chiều dài của lò xo là bao nhiêu ? ĐS : a. 75N/m ; b. 18cm Bài 6. Khi treo quả cân có khối lượng 200g vào đầu dưới một lò xo (đầu trên cố định) thì lò xo dài 25cm. Khi treo thêm quả cân có khối lượng 100g thì chiều dài lò xo là 27cm. Lấy g = 10m/s2. Tính chiều dài ban đầu và độ cứng của lò xo. ĐS : 21cm và 50N/m Bài 7. Một người dùng dây kéo một vật có khối lượng m= 5kg trượt đều trên sàn ngang. Dây kéo nghiêng một góc a = 300 so với phương ngang . Hệ số ma sát trượt 0,3. Lấy g = 10m/s2. Xác định độ lớn của lực kéo F. ĐS : 14,8N Bài 8. Một vật trượt đều xuống mặt phẳng nghiêng dài 1m cao 0,2m .Tính hệ số masát giữa vật và mặt phẳng nghiêng ? ĐS : 0,2 Bài 9. (NC) Một vật bắt đầu trượt từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 10m, góc nghiêng a =300. Hỏi vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang bao lâu khi xuống hết mặt phẳng nghiêng. Biết hệ số ma sát giữa vật với mặt nghiêng và với mặt phẳng ngang là 0,2. Lấy g = 10m/s2. ĐS : 16m Bài 10. Một vật có khối lượng 6kg được đặt trên một mặt phẳng nghiêng a =300. Tác dụng vào vật 1 lực F = 48N song song với mặt phẳng nghiêng .Vật chuyển động lên trên nhanh dần đều . Hãy tìm gia tốc của chuyển động và quãng đường vật đi được sau thời gian 2s. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,3. Lấy g = 10m/s2. ĐS : 0,4m/s2 và 0,8m Bài 11. Một ôtô đang chuyển động với vận tốc 36km/h thì hãm phanh bắt đầu chuyển động thẳng chậm dần đều, hệ số ma sát trượt giữa bánh xe và mặt đường là 0,25. Lấy g = 10m/s2. a. Tính gia tốc của ôtô. b. Hỏi ôtô đi được đoạn đường bao nhiêu thì dừng lại ? Thời gian đi hết quãng đường đó. ĐS : a. -2,5m/s2 ; b. 20m, 4s Bài 12. Kéo một vật có khối lượng 5kg chuyển động thẳng trên sàn nhà. Biết rằng lúc đầu vật đứng yên, lực kéo có phương ngang và có độ lớn 30N, hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là 0,4. Lấy g = 10m/s2. a. Tính gia tốc của vật. b. Sau khi đi được quãng đường 16m thì vật có vận tốc là bao nhiêu ? Thời gian đi hết quãng đường đó ? c. Nếu bỏ qua ma sát và lực kéo có phương hợp với phương chuyển động một góc 600 thì vật chuyển động với gia tốc là bao nhiêu ? ĐS : a. 2m/s2 ; b. 16m, 4s ; c. 3m/s2 Bài 13. Một vật có khối lượng 3kg đang nằm yên trên sàn nhà. Khi chịu tác dụng của lực F cùng phương chuyển động thì vật chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc 2m/s2. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là 0,2. Lấy g = 10m/s2. a. Tính độ lớn của lực F. b. Nếu bỏ qua ma sát thì sau 2s vật đi được quãng đường là bao nhiêu ? ĐS : a. 12N ; b. 12m Bài 14. Một vật bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần đều trên sàn với lực kéo 20N có phương cùng phương chuyển động. Sau khi đi được quãng đường 3,2m thì vật có vận tốc 4m/s. Bỏ qua mọi ma sát. a. Tính khối lượng của vật. b. Nếu hệ số ma sát giữa vật và sàn là 0,2 thì sau khi đi được quãng đường 4m vận tốc của vật là bao nhiêu ? Lấy g = 10m/s2 ĐS : a. 8kg ; b. 2m/s Bài 15. Một vật bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần đều trên sàn với lực kéo 24N có phương hợp với phương chuyển động một góc 600. Sau khi đi được 4s thì vật có vận tốc 6m/s. Bỏ qua mọi ma sát. a. Tính khối lượng của vật. b. Nếu hệ số ma sát giữa vật và sàn là 0,17 thì sau khi đi được quãng đường 8m vận tốc của vật là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2 ĐS : a. 8kg ; b. 2m/s Bài 16. Một ôtô có khối lượng 1400kg chuyển động đều qua một đọan cầu vượt (coi là cung tròn) với tốc độ 32,4km/h. Lấy g = 10m/s2.Biết bán kính cong của đoạn cầu vượt là 35m. Tính áp lực của ôtô vào mặt cầu tại điểm cao nhất. ĐS : 10760N Bài 17. Một vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất ở độ cao h bằng bán kính R của Trái Đất. Cho R = 6400km và lấy g = 10m/s2. Tính tốc độ dài và chu kỳ quay của vệ tinh. ĐS : 5,66km/s và 14200s Bài 18. Một vật có khối lượng m = 0,7kg đang nằm yên trên sàn. Tác dụng vào vật một lực kéo có phương ngang, độ lớn là F. Sau khi kéo được 2s vật đạt vận tốc 2m/s. Lấy g = 10m/s2. a. Tính gia tốc của vật và quãng đường đi được của vật trong 2s đầu. b. Tính F, biết rằng hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là mt = 0,3. ĐS : 1m/s2 ; 2m ; 2,8N Bài 19. Một vật có khối lượng m = 25kg bắt đầu trượt trên sàn nhà dưới tác dụng của một lực kéo nằm ngang, độ lớn F = 100N. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là mt = 0,2. Lấy g = 10m/s2. Tìm : a. Gia tốc của vật. b. Quãng đường vật đi được trong giây thứ 2. ĐS : 2m/s2 ; 3m a h Bài 20. (NC) Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng a = 300 (như hình vẽ). Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là mt = 0,3. Lấy g = 10m/s2. a. Tính gia tốc của vật. b. Tính vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng. Biết h = 0,6m. ĐS : 2,4m/s2 ; 2,4m/s Bài 21. Một ôtô có trọng lượng P = 16000N chuyển động đều qua một đoạn cầu vượt (coi là một cung tròn), áp lực của ôtô lên mặt cầu tại điểm cao nhất là N = 14400N. Biết bán kính cong của cầu là r = 49m. Lấy g=10m/s2. Tính vận tốc của ôtô. ĐS : 7m/s Bài 22. Một vật có khối lượng m = 5,6kg đang nằm yên trên sàn nhà. Tác dụng vào vật một lực kéo có phương hợp với phương chuyển động một góc a = 450 và có độ lớn là F. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là mt = 0,25. Lấy g = 10m/s2. a. Tính F để vật chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a = 0,5m/s2. b. Sau 3s thì lực kéo ngừng tác dụng. Tính thời gian vật còn đi thêm trước khi dừng hẳn. ĐS : 19N ; 0,4s Bài 23. Khi treo một vật có khối lượng 200g vào đầu dưới của một lò xo (đầu trên cố định) thì chiều dài của lò xo là 25cm. Khi treo thêm quả cân có khối lượng 100g thì chiều dài của lò xo là 27cm. Tính chiều dài ban đầu l0 và độ cứng k của lò xo. ĐS : 21cm ; 50N/m Bài 24. Một vật có khối lượng m = 30kg bắt đầu trượt trên sàn nhà dưới tác dụng của một lực nằm ngang có độ lớn F = 150N. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là mt = 0,3. Lấy g = 10m/s2. Tính : a. Gia tốc của vật. b. Vận tốc của vật cuối giây thứ 3. c. Quãng đường vật đi được trong 3 giây đầu. d. Vận tốc của vật sau khi đi được quãng đường 16m. e. Quãng đường vật đi được trong giây thứ năm. ĐS : a. 2m/s2 ; b. 6m/s ; c. 9m ; d. 8m/s ; e. 9m Bài 25. Một vật có khối lượng m = 4kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực có phương cùng với hướng chuyển động. Hệ số ma sát giữa vật và sàn là mt = 0,3. Lấy g = 10m/s2. Tính độ lớn của lực F để : a. Vật chuyển động với gia tốc bằng 1,25 m/s2. b. Vật chuyển động thẳng đều. ĐS : a. 17N ; b.12N Bài 26. Một vật có khối lượng m = 4kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực có phương hợp với hướng chuyển động một góc a = 450. Hệ số ma sát giữa vật và sàn là mt = 0,3. Lấy g = 10m/s2. Tính độ lớn của lực F để : a. Vật chuyển động với gia tốc bằng 1,25 m/s2. b. Vật chuyển động thẳng đều. ĐS : a. 18,5N ; b.12N Bài 27. Một vật có khối lượng 1kg đặt trên mặt bàn nằm ngang (như hình vẽ). Hệ số ma sát trượt giữa vật và bàn là mt = 0,37. Vật bắt đầu được kéo đi bằng một lực F = 4N có phương hợp với phương nằm ngang một góc a = 300. Lấy g = 10m/s2. Tính gia tốc của vật. Quãng đường đi được và vận tốc của vật sau 4s. ĐS : 0,5m/s2 ; 2m