Ôn tập động lực học chất điểm pot

1 đáp án (động lực học chất điểm) B1: B HD: Khi vận tốc của vật thay đổi thì gia tốc của vật khác không. Theo định luật II Niutơn ta có: m F a  nên khi đó F khác không. B2: C HD: Số chỉ lực kế bằng lực căng của lò xo tác dụng lên vật. Chọn HQC gắn với thang máy, chiều dương hướng lên ta có: 0 0 qt T P F T P ma              (a là gia tốc của thang máy). Chiếu các véc tơ lên chiều dương ta có (giả sử a  hướng lên): 15 20 0 2,5( / ) 2 T P T P ma T P ma a m s m              < 0 a   ngược chiều dương  a  hướng xuống  Thang máy chuyển động nhanh dần đều xuống dưới với gia tốc a=2,5m/s 2 . B3: D HD: Chọn trục tọa độ có phương đứng, chiều dương hướng xuống. áp dụng định luật II Niutơn cho vị trí cao nhất của vật ta có: 2 2 0,1.5 10.0,1 4 0,5 ht mv T P ma T N R        B4: B HD: Theo định luật II Niutơn, khối lượng đặc trưng cho khả năng bảo toàn trạng thái ban đầu của vật (gọi là mức quán tính). B5: B HD: Gia tốc của vật là: 2 1 0,4.0,2.10 0,5( / ) 0,4 k ms F F a m s m      . Sau 2s tác dụng lực, quãng đường đi được của vật là: 2 2 1 1 0,5.2 1 100 2 2 S at m cm     B6: D 2 HD: Xét theo phương đứng thì cả 3 vật đều có vận tốc ban đầu bằng không và gia tốc bằng g, do vậy thời gian rơi của cả ba vật bằng nhau. B7: B HD: Chiều cao cực đại của vật so với vị trí ném là 2 2 2 2 3 20 .( ) sin 2 15 2 2.10 o max v h m g      chiều cao cực đại của vật so với mặt đất là: 5 15 20 max max H H h m      B8: C HD: Chọn gốc toạ độ tại điểm ném, ta có phương trình quỹ đạo của vật là:   tan cos2 2 22 xx v g y o  . Khi vật chạm đất thì y=-2  x=7,31m. B9: D HD: Chọn chiều dương trùng với chiều chuyển động ban đầu của quả bóng, ta có gia tốc của bóng là: NamFsm t vv a t vv a oo 120)/(600 2        B10: D HD: N r mm GF 04,0 )10.2( )10.50( 10.67,6 23 26 11 2 21   B11: B HD: Theo định luật II Niutơn: F=ma nên khi F=0 thì a=0  vật tiếp tục chuyển động thẳng đều với vận tốc cũ. B12: B HD: Vì véc tơ gia tốc có phương thẳng đứng nên 3 20 cotcot   ooxoy vvv )(15,1 310 20 s g v t oy  3 B13: C HD: Khi cân bằng ta có: gkg g lk mlkmg 5005,0 10 05,0.100. .    B14: C HD: Trọng lực là lực hướng tâm cần thiết để giữ vệ tinh quay quanh Trái Đất g r T r g mgrm     2 2 2  . Mặt khác ta có gia tốc rơi tự do tại độ cao của vệ tinh là: 2 22 /5,2 4 10 4 1 )( sm R GM RR GM g    , r=2R=12800km=128.10 5 m min573 5,2 10.128 .14,3.2 5 hT  B15: A HD: Thời gian rơi của hai vật là: g h t 2  . Vận tốc của mỗi vật theo phương Oy là v y =gt. Từ hình vẽ ta có: gt v v gt o o 2 1 cot,tan   . Do +=90 o nên m g vv hghgtvv oo oo 60 2 2)(cottan 21 2 21   B16: C HD: Phương trình chuyển động của vật là: amFNP ms  . Chiếu phương trình này lên phương mặt phẳng nghiêng và phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng ta có: )2(sin),1(cos maPFNP ms   . Thay (1) vào (2) ta có: 2 /5,12)cos(sin smkga   B17: A HD: NmaFsm S vv a o 24/4,2 20 . 2 210 2 2 22 22      B18: C   v 1 v 2 4 HD: Gia tốc của vật là: )/(152/5 22 smaSvvsm m F a o  B19: A HD: Chất điểm sẽ chuyển động nhanh dần đều khi a và v cùng dấu B20: B HD: Khi hãm xe, lực ma sát sẽ gây ra gia tốc cho xe là a=g, gia tốc này không phụ thuộc vào khối lượng của vật nên khi tăng khối lượng lên gấp đôi thì quãng đường xe đi được vẫn là s. B21: D HD: Gia tốc ở bề mặt hành tinh là: 2 R M Gg  , mà 3 3 4 , RVVM   nên khi R tăng lên gấp đôi thì thể tích hành tinh tăng gấp 8 lần 2 1 .8 4. 11 11 2 12 2 21 2 1  RM RM RM RM g g B22: C HD: Giả sử độ biến dạng của hệ là l  lực đàn hồi của hai lò xo là: F 1 =F 2 =k.l  độ cứng của lò xo tương đương là k l FF k 2' 21     B23: B HD: Khi bóng đập vào tường thì bóng tác dụng lực lên tường. Theo định luật III Niutơn thì tường sẽ tác dụng lực lên bóng khiến nó bật trở lại. B24: D HD: Lực ma sát có chiều ngược chiều chuyển động gây ra gia tốc cho vật là: g m mg m F a ms      B25: D B26: D 5 HD: Xét HQC gắn với thang thì người đứng yên, ngoài trọng lực P, người đó còn chịu thêm tác dụng của lực quán tính ngược chiều gia tốc của thang. Để trọng lượng biểu kiến giảm thì lực quán tính phải hướng lên trên  gia tốc của thang hướng xuống nên chỉ có trường hợp D thoả mãn. B27: C HD: Lực ma sát giữa vật và mặt bàn đóng vai trò là lực hướng tâm nên: NRmF ms 25,0.2.1 22   B28: B HD: Chọn chiều dương hướng xuống, gia tốc của vật khi đi lên là: 0)cos(sin       ga . Vật chuyển động chậm dần đều lên trên rồi dừng lại và trượt xuống. Khi vật trượt xuống ta có: 0)cos(sin       ga  gia tốc vật lúc lên và lúc xuống cùng hướng nhau. B29: B HD: 2 21 21 21 21 2211 /2 63 6.3 ' sm aa aa a F a F F mm F aamamF          B30: A HD: Theo định luật II Niutơn ta có: F=ma, mà vật chuyển động thẳng đều thì a=0 nên F=0. B31: B HD: Khi vật đang chuyển động nhanh dần nếu chịu thêm tác dụng của lực cản (nhỏ hơn lực phát động) thì lực cản này có tác dụng làm giảm gia tốc của vật. B32: B 6 HD: Gọi l 1 , l 2 , l là độ biến dạng của từng lò xo và hệ lò xo. Ta có: k F l k F l k F l  ,, 2 2 1 1 . Do )/(50 100100 100.100111 21 21 21 21 mN kk kk k kkk lll      B33: A HD: Trường hợp B và C cánh tay đòn bằng không nên mô men lực bằng không còn trường hợp D lực có tác dụng làm vật tịnh tiến dọc theo trục quay. B34: B HD: )(25510.34,0. 10.8,0 600 2 2 2 1 1 22 1 1 11 Nl l F lkF l F klkF        B35: B HD: Do lực hấp dẫn (có giá trị bằng trọng lượng của vật) tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách nên khi đưa vật tới vị trí cách tâm trái đất 2R thì lực hấp dẫn sẽ giảm 4 lần N P P 5,2 4 10 4 '  B36: A HD: Độ cao cực đại được xác định bằng công thức: g v H o 2 sin 22     tăng thì H tăng, H lớn nhất khi sin=1 hay =90 o B37: D HD: Lực ma sát nghỉ cực đại: NmgNF 305,0.60 max   . Do F<F max nên vật vẫn đứng im, do vậy lực ma sát có độ lớn bằng lực kéo và bằng 20N B38: A HD: 2 0 v .sin22 L .Do g   từ 0 90 0  22 từ 0 đến 180 0 7 Mà sin  = sin (180 - - B)  có 2 giá trị của  cho cùng giá trị L * Khi 0  90 0 ;  tăng thì sin 2 tăng  L giảm * 22 > 90 0 thì  tăng  L giảm Mặt khác L lớn nhất khi sin 2 lớn nhất hay sin 2 = 1  22 = 90 0  = 45 0 B39: A HD: TH 1 : - 2 0 v = 2aS TH 2 : - (2v 0 ) 2 = 2a S’  S’ = 4 S (Do khối lượng xc không đổi  lực ma sát không đổi do đó gia tốc a cũng không đổi). B40: A HD:   2 GM g R h   g giảm 4 lần  khoảng cách tăng 2 lần  h = R B41: A Giải thích tương tự câu 1 B42: D HD: 2 1 2 F.r G m .m  . Trong đó F đơn vị là niu tơn hay kgm/s 2 m đơn vị là kg r đơn vị là m  đơn vị của G L Nm 2 / kg 2 hay 3 2 m kgS 8 B43: A HD: Khoảng cách giữa 2 quả cầu + Ban đầu : 2r + Sau khi tịnh tiến : 2r + d = 4r  Khoảng cách tăng 2 lần  lực hấp dẫn giảm 4 lần B44: C HD: Do lúc đó lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm giữ cho tàu quay quanh mặt đất nên gây ra gia tốc hướng tâm g  P  Fhd Fq mg mg 0          B45: D HD: F a.m     vec tơ gia tốc cùng chiều với vectơ lực gây ra tốc đó. Mặt khác vật chuyển động chậm dần  a. v < 0 hay , a ngược chiều với v  F ngược chiều chuyển động. B46: C HD:   2 2 2 0 V 10 a 2 m / s 2S 2.25        F = ma = 2500 . (-2) = - 5000 (N) (dấu – có nghĩa lực ngược chiều chuyển động). B47: A HD: Khi người đạp chân vào đất chân người tác dụng vào đất lực 1 F  thì mặT ĐấT tác dụng vào chân người phản lực 1 F  có 1 1 F F     . 9 Do đó hợp lực do đất tác dụng lên hệ hai người và dây sẽ hướng sang phía có phản lực lớn hơn hay ai đạp đất mạnh hơn thì người đó thẳng. B48: D HD:   2 F 12 a 4 m / s 3n 3    Mặt khác 2 2 2 2 1 0 1 V V 2aS V 2 2.4.12 100        V 1 = 10 (m/s)  t = 1 0 v v 10 2 2 / s a 4     B49: D HD:   2 1 0 v v 10 4 a 3 m / s t 2       F = am = 3.10 = 30 (N) S =   2 2 2 2 1 0 v v 10 4 14 m 2a 2.3     . án (động lực học chất điểm) B1: B HD: Khi vận tốc của vật thay đổi thì gia tốc của vật khác không. Theo định luật II Niutơn ta có: m F a  nên khi đó F khác không. B2: C HD: Số chỉ lực. có: F=ma, mà vật chuyển động thẳng đều thì a=0 nên F=0. B31: B HD: Khi vật đang chuyển động nhanh dần nếu chịu thêm tác dụng của lực cản (nhỏ hơn lực phát động) thì lực cản này có tác dụng. )/(152/5 22 smaSvvsm m F a o  B19: A HD: Chất điểm sẽ chuyển động nhanh dần đều khi a và v cùng dấu B20: B HD: Khi hãm xe, lực ma sát sẽ gây ra gia tốc cho xe là a=g, gia tốc này không phụ thuộc vào khối