200 Bài tập môn Vật Lý hay và khó Có đáp án

200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI (200 Puzzling Physics Problems with Hint and solution) Tác giả: Gnädig,Loránd Eötvös University, Budapest G Honyek, Radnoti Teacher Training School K F Riley, University of Cambridge NXB : Year : Cambridge: Cambridge University Press 2002/2004 Động Học : 1, 3, 5, 36, 37, 38, 40, 41, 64, 65, 66, 84, 86 Động Lực Học : 2, 7, 8, 12, 13, 24, 32, 33, 34, 35, 37, 38, 39, 70, 73, 77, 78 , 79, 80, 82, 83, 85, 90, 154, 183, 184, 186, 193, 194 Hấp Dẫn : 15, 16, 17, 18, 32, 81, 87, 88, 109, 110, 111, 112, 116, 134 Năng Lượng Cơ Học : 6, 7, 17, 18, 32, 51, 107 Các Va Chạm : 20, 45, 46, 47, 48, 71, 72, 93, 94, 144, 194, 195 Cơ Vật Rắn : 39, 42, 58, 60, 61, 94, 95, 96, 97, 98, 99 Tĩnh Học : 9, 10, 11, 14, 25, 26, 43, 44, 67, 68, 69 Chuỗi/Dây Chuyền : 4, 67, 81, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 108 Chất Lỏng Chất Khí :19, 27, 28, 49, 50, 70, 73, 74, 75, 91, 115, 143, 200 Sức Căng Mặt Ngoài : 29, 62, 63, 129, 130, 131, 132, 143, 199 Nhiệt Động Học :20, 21, 133, 135, 136, 145, 146, 147, 148 Chuyển Pha : 134, 137, 138, 140, 141 Mắt : 52, 53, 54, 55, 56, 125, 126, 127, 128 Tĩnh Điện : 41, 90, 91, 92, 113, 114, 117, 118, 121, 122, 123, 124, 149, 150, 151, 152, 155, 156, 157, 183, 192, 193 Tĩnh Từ : 89, 119, 120, 153, 154, 172, 186 Dòng Điện : 22, 23, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 169, 170, 172 Điện Từ : 30, 31, 166, 167, 168, 171, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 184, 185, 186, 187 Vật Lý Hạt Nhân : 93, 188, 189, 190, 191, 194, 195, 196, 197, 198 Tích Phân Thứ Nguyên, Tỷ Xích, Đánh Giá : 15, 57, 58, 59, 76, 77, 126, 139, 142, 185, 199 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 1: Có ba sên nằm ba đỉnh tam giác cạnh 60cm Cùng lúc khởi hành, thứ hướng thứ hai, thứ hai hướng thứ ba, thứ ba hướng thứ nhất, với tốc độ khơng đổi 5cm/phút Trong suốt hành trình, ln chuyển động phía đích đến tương ứng Phải bao lâu, quãng đường mà lúc chúng gặp nhau? Viết phương trình đường đi? Nếu coi chất điểm chúng bị xung quanh điểm gặp lần ? Bài 2: Một vật nhỏ trạng thái nghỉ mép bàn nằm ngang Nó bị đẩy đột ngột di chuyển đến vị trí khác bàn , cách vị trí cũ 1m, sau 2s Phải vật có bánh xe ? Bài 3: Một thuyền với tốc độ 3m/s mặt nước lặng Người lái thuyền muốn vượt qua sông cho khoảng cách hai điểm ngắn Anh ta phải chèo thuyền theo hướng bờ vận tốc dòng nước a) 2m/s b) 4m/s Cho vận tốc dòng nước nơi Bài 4: Một thảm dài , mỏng , mềm đặt sàn Một đầu thảm bị uốn sau bị giật ngược lại với đơn vị vận tốc (không đổi ) , phần thảm nằm yên sàn Tìm vận tốc khối tâm Lực nhỏ cần thiết để kéo phần chuyển động, thảm có đơn vị dài đơn vị khối lượng ? Bài 5: Bốn sên di chuyển đồng , chuyển động thẳng mặt phẳng rộng Chúng cách ngẫu nhiên hai gặp , khơng có q hai gặp điểm ( khơng có tượng ba bốn lúc gặp ) Năm (4.3)/2 = gặp xảy Chúng ta phát biểu cách chắn gặp thứ sáu xảy hay không ? Bài 6: Hai “bọ gia” ( flatworm ) nặng 20g trèo lên tường mỏng, cao 10cm Một dài 20cm , “béo” dài 10cm Thử đoán xem thực công lớn để chống lại lực hấp dẫn nửa thân đỉnh tường ? Tính tỷ số cơng thực hai ? Bài 7: Một vận động viên bungee jumping ( môn thể thao nhảy từ cao xuống có buộc dây cổ chân , quảng cáo Yo!most ý :finga: ) cao = 2m chuẩn bị nhảy từ bục cao h = 25m so với hồ nước Sợi dây cao su có đầu buộc vào chân vận động viên , Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI đầu cố định vào bục Anh ta bắt đầu rơi tự xuống từ trạng thái nghỉ tư thẳng đứng Chiều dài tính đàn hồi sợi dây cao su chọn cho vận tốc người giảm xuống đầu trúc gần tới mặt nước VĐV đạt tới trạng thái cuối đầu cách mặt nước 8m a) Tính chiều dài bị kéo thêm dây cao su ? b) Vận tốc gia tốc tối đa đạt suốt thời gian nhảy ? Bài 8: Một khối băng có hình dạng hình chóp cân nằm thẳng đứng , đoạn 10m mặt nước Bỏ qua vận tốc dòng nước , tính chu kì dao động nhỏ theo phương thẳng đứng khối băng ? Cho khối lượng riêng băng 900 kg/m3 Bài 9: Nghiên cứu trạng thái tĩnh xe ô tô: Cho lị xo đỡ xe tơ bánh đồng Tìm độ lệch xe (coi vật rắn đồng chất) so với bánh : bánh xe đằng trước, bên phải, xe đặt cao 8cm so với mặt đường ? Kết có thay đổi hay khơng bánh trước xe đặt cao 8cm so với mặt đường? Kết liệu có phụ thuộc vào số lượng vị trí người ngồi xe hay không? Bài 10: Trong tiểu thuyết les Miserables , nhân vật Jean Valjean, tù nhân vượt ngục, tỏ thông minh trèo lên chỗ góc tường gồm hai tường vng góc cắt Hãy tính lực nhỏ mà cần để tác dụng lên tường suốt thời gian trèo Hệ số ma sát nghỉ cần thiết ? Bài 11: Một khối cầu ghép hai bán cầu làm hai chất khác bán đồng chất , đặt mặt phẳng nghiêng 30độ so với mặt phẳng ngang Liệu khối cầu giữ ngun vị trí cân mặt phẳng nghiêng hay không ? Bài 12: Một bóng nhỏ, đàn hồi bị rớt theo phương thẳng đứng lên mặt phẳng nghiêng góc α so với mặt phẳng ngang Đúng hay sai nói khoảng cách hai điểm nảy lên liên tiếp tăng theo cấp số cộng Giả thiết va chạm hồn tồn đàn hồi bổ qua sức cản khơng khí Bài 13: Một sóc nhỏ bị nhốt vào cũi hình trịn với trục quay không ma sát Bệ nằm ngang gắn cố định phía trục quay Ban đầu, sóc ta “nghỉ ngơi” đầu bệ J Khi bệ tháo ( không cố định ) , sóc bắt đầu chạy , , chuyển động (khéo léo) sóc nên bệ cũi trạng thái tĩnh Chú sóc thơng minh làm mà tài tình ? Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 14: Một xe đạp giữ cho khơng bị đổ hai bên chuyển động thẳng lùi; pedals giữ cho chúng vị trí cao thấp Một học sinh tinh nghịch ngồi xuống bên cạnh xe đạp (đã giữ vị trí trên) tác dụng lực theo phương nằm ngang, hướng đến bánh sau xe đạp, vào pedal có vị trí thấp a) Theo bạn, xe đạp chuyển động theo hướng nào? b) Bánh phát động bánh bị động (bánh sau bánh trước) quay theo chiều hay ngược chiều nhau? c) Cái pedal thấp chuyển động so với mặt đất? Bài 15: Nếu hệ mặt trời bị thu nhỏ lại theo tỷ lệ xích định, cho trung bình khoảng cách từ mặt trời đến trái đất 1m , năm dài ? Cho tỷ trọng vật chất không thay đổi Bài 16: Nếu khối lượng đôi khối lượng mặt trời Khoảng cách giữ chúng lại khoảng cách từ trái đất - mặt trời Hãy tính chu kỳ quay chúng Bài 17: a) Vận tốc nhỏ cần thiết cung cấp cho vật để trở thành vệ tinh chuyển động theo quỹ đạo tròn ? b) Cần phải dùng lượng để phóng vệ tinh lên quỹ đạo cực lớn gấp lần lượng phóng vệ tinh lên quỹ đạo xích đạo c) Vận tốc ban đầu tàu vũ trụ cần có để khỏi trường hấp dẫn trái đất d) Năng lượng lớn , giúp tàu vũ trụ thoát khỏi hệ mặt trời hay cho va đập với mặt trời Bài 18: Một tên lửa đặt phóng lên để thoát khỏi trường hấp dẫn trái đất Nhưng nhiên liệu đầu máy lại chút so với số lượng cần thiết , máy phụ có khả hoạt động thời gian ngắn , phải sử dụng Vậy dùng máy phụ lúc tốt : lúc cất cánh , lúc tên lửa dừng lại so với trái đất , hay khơng dùng chẳng hấn ? Bài 19: Một viên bi thép thể tích 1cm^3 chìm với vận tốc 1cm/s bình kín đựng đầy mật ong Động lượng mật ong khối lượng riêng 2g/cm^3 Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 20: Một chất khí nhiệt độ T bỏ vào bình với nhiệt độ ( ban đầu) vách bình T1 Khi áp suất khí gây bình lớn , T1 < T hay T1 > T ? Bài 21: Coi hai cầu sắt giống hệt , Một nằm cách điện ấm , Trong lại treo vào sợi dây cách điện Cung cấp lượng nhiệt cho hai cầu Thử tính xem có nhiệt độ cao hơn? Bài 22: Hai học sinh (không phải dân chuyên lý ) , A B sống hai phòng cạnh , định tiết kiệm cách mắc nối tiếp bóng điện trần nhà Họ thống phòng lắp bóng 100W , chia số tiền toán hoá đơn điện Tuy nhiên , hai định cố gắng làm tăng ánh sáng theo nhu cầu đối phương , nên A lắp bóng 200W , B lắp bóng 50W Học sinh rớt cuối kì hạn thi ? Bài 23: Một ắc quy có điện V nối với đầu I hộp đen hình vẽ Vơn kế nối vào đầu II V/2 ; ắc quy nối vào đầu II , vôn kế nối đầu cịn lại lại V Hộp đen gồm mạch điện , tìm thiết bị mạch Bài 24: Một thùng nước treo dây vào điểm cố định Người ta đẩy thùng cho đung đưa lắc Tuy nhiên , thùng bị thủng nước rò rỉ từ đáy thùng Chu kỳ dao động thay đổi thể nước thùng cạn ? Bài 25: Một cốc hình trụ chưa đựng có khối lượng 100g , bán kính 30mm thành cốc dày khơng đáng kể , có trọng tâm đáy 100mm Cần rót vào cốc lượng nước đầy đến đâu để cốc đạt trạng thái cân bền ? Bài 26: Món súp cá chuẩn bị bát đồng hình cầu có đường kính 40cm Bát đặt vào chậu chứa nước cho nguội với 10cm chìm nước Một điểm miệng bát kéo lên đoạn 10cm dây xích buộc chặt Nước liệu có chảy vào bát khơng ? Bài 27: Lỗ thủng hình trịn bán kính r đáy bình ban đầu đựng đầy nước bịt kín bóng khối lượng m bán kính R ( > r) Mực nước bình từ từ giảm , đạt tới giá trị h0 định , bóng bắt đầu lên khỏi lỗ Tìm h0 Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 28: Những bong bóng xà phịng chứa đầy khí He lơ lửng khơng khí Cái có khối lượng lớn , màng bong bóng hay khí ? Bài 29: Nước dính ướt thành ống mao dẫn thẳng đứng lên tới độ cao H chứa ba ống mao dẫn (a) , (b), (c) , làm từ vật liệu , đầu đặt vào đĩa lớn chứa đầy nước Nước có trào đầu ống mao dẫn không ? Bài 30: Một tụ cầu tích điện dần điện tích độ dẫn điện nhỏ điện môi hai tụ đồng tâm Độ lớn phương từ trường gây dòng điện dò ? Bài 31: Một cầu dẫn điện tích điện bán kính biến thiên Bán kính thay đổi theo chu kì với biên độ khơng đổi Điện tích bề mặt hoạt động ăngten râu phát điện từ trường Sóng phát từ cầu có dạng ? Bài 32: Độ cao mà người giữ kỉ lục giới việc nhảy ( thi đấu nhà) mặt trăng ? Bài 33: Một viên bi thép B trạng thái nghỉ cạnh bàn cao 1m Một viên bi A khác , sử dụng lắc lắc đơn dài 1m , thả khơng vận tốc đầu hệ thống treo lắc nằm ngang , va đập với B hình vẽ Khối lượng viên bi va chạm đàn hồi Coi chuyển động B tính chạm đất lần a) Bi chuyển động lâu ? b) Bi khoảng lớn ? Bài 34: Một lắc giữ cố định vào đầu sợi dây dài 50cm Tác dụng lực vào lắc khiến chuyển động theo đường trịn thẳng đứng bán kính 50cm với vận tốc không đổi 3cm/s Vẽ đồ thị , 15° Bài 35: Bài 36: Kim phút đồng hồ nhà dài gấp đôi kim Vào thời điểm sau nửa điêm ( 12 đêm ) , đầu mút kim phút chuyển động xa đầu mút kim nhanh ? Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 37: Một đá ném xiên với góc lớn theo phương ngang để xa người ném ? Bài 38: Một thân đường kính 20cm nằm cánh đồng ngang Một châu chấu lười muốn nhảy lên thân Hãy tìm vận tốc nhảy tối thiểu mà châu chấu cần có ( lực cản môi trường không đáng kể ) Bài 39: Một sợi tóc thẳng , độ cứng khơng đổi đặt bàn nằm ngang nhẵn , hai đầu sợi tóc đặt bọ chét Hãy khối lượng M tóc khơng q lớn so với khối lượng m bọ , chúng cách nhảy lúc với vận tốc góc ban đầu , tráo đổi vị trí cho mà khơng va đụng giữ khơng trung Bài 40: Một vịi nước gồm có bình phun hình bán cầu nhỏ nằm mặt nước bể , minh hoạ hình vẽ Bình phun có nhiều lỗ nhỏ phân bố , nước phun theo phương với vận tốc Hình dạng “ vịm” nước “thiết lập” từ tia nước ? Bài 41: Một hạt có khối lượng m, tích điện tích Q chịu ảnh hưởng phối hợp trường hấp dẫn điện trường có cường độ E khơng đổi theo phương ngang Nó phóng với vận tốc v mặt phẳng thẳng đứng song song với điện trường tạo góc θ với phương ngang Khoảng cách lớn mà hạt theo phương ngang trước chuyển động theo phương khác ? Bài 42: Một có khối lượng m chiều dài l không đổi đặt hai đầu lên hai ngón tay trỏ tơi Khi tơi đưa ngón tay từ từ dịch chuyển đồng thời gặp điểm , trượt ngón ngón Trong suốt trình , tơi phải thực cơng , hệ số ma sát nghỉ µn , hệ số ma sát trượt µt (µt ≤ µn ) ? Bài 43: Bốn viên gạch giống hệt đặt chồng chất lên mép bàn Chúng trượt lên theo đường để bóng viên cao hồn tồn nằm ngồi bàn khơng ? Nếu số lượng viên gạch tăng tuỳ ý lý thuyết cần giới hạn (để thoả mãn u cầu tốn phía ) ? Bài 44: Một kim loại mỏng bẻ theo đường nằm ngang , đặt đĩa bán kính R cố định thẳng đứng hình vẽ Cần phải có hệ số ma sát nghỉ đĩa kim loại lớn để kim loại không bị trượt khỏi đĩa ? Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 45: Hai bóng đàn hồi khối lượng m1 m2 đặt lên đỉnh hình vẽ ( với lỗ hổng nhỏ chúng ) sau thả cho hai rơi xuống mặt đất Tỷ số m1/m2 để bóng phía cuối nhận phần lượng lớn ? Tỷ số phải để bóng nảy lên chiều cao ? Bài 46: Một đồ chơi gồm có ba viên bi sắt khối lượng M , µ m treo cho chúng xếp theo thứ tự tâm theo đường thẳng ngang Viên bi khối lượng M bị kéo phía mặt phẳng chung tâm nâng đến chiều cao h thả Nếu M ≠ m va chạm đàn hồi , chần phải chọn µ để bi khối lượng m lên đến độ cao lớn ? (Bỏ qua loại va chạm phức tạp) Bài 47: Hai tạ đôi giống hệt di chuyển hướng phía đệm nằm ngang hình vẽ Mỗi tạ đôi coi hai chất điểm khối lượng m ghép lại không khối lượng chiều dài 2l Ban đầu , chúng không quay Mô tả chuyển động hai tạ đôi sau chúng va chạm đàn hồi Biểu diễn vận tốc tâm khối tạ hàm thời gian Bài 48: Hai khối nhỏ , nhẵn , giống hệt A B trượt tự hồ đóng băng Chúng nối với dây nhẹ , đàn hồi , dài √2L Tại thời điểm t=0 , A nghỉ x = y = B x = L ; y = Di chuyển trục y với vận tốc V Xác định vị trí vận tốc A B thời điểm a) t = 2L/V b) t = 100L/V Bài 49: Sau vịi bể hình chữ nhật mở , bể đầy nước sau thời gian T1 , Sau , vịi nước đóng lại , mở lỗ tháo nước đáy bể , nước rút hết sau thời gian T2 Chuyện xảy re vòi lỗ tháo nước mở Tỷ số T1 /T2 khiến bể tràn Áp dụng số , T1 = phút , T2 = phút Bài 50: Một bình hình trụ chiều cao h bán kính a đựng chất lỏng chiếm 2/3 bình Nó bị làm cho quay với vận tốc góc khơng đổi ω xung quanh trục thẳng đứng Bỏ qua hiệu ứng căng mặt , tìm biểu thức cho vận tốc góc lớn chuyển động quay Ω để chất lỏng không bị trào khỏi mép bình Bài 51: Peter đứng đường đua tính xe để tăng tốc từ đứng yên đến vận tốc 100 km/h , sử dụng hết x lít nhiên liệu tăng tốc đến vận tốc 200 km/h , sử dụng thêm 3x lít nhiên liệu Peter học động tỉ lệ với bình phương vận tốc Anh ta giả thiết lượng nhiên liệu chủ Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI yếu chuyển thành động xe, có nghĩa bỏ qua sức cản khơng khí loại lực ma sát Một đường ray xe lửa gần đường đua Paul có biết vật lý quan sát đua từ lúc xuất phát qua cửa sổ toa tàu chạy với vận tốc 100 km/h ngược với hướng chuyển động xe đua Anh ta lý luận sau: vận tốc xe tăng từ 100 - 200 km/h giai đoạn đầu, giai đoạn sau xe tăng tốc từ 200 - 300 km/h (3002 - 200 2)/(200 - 1002) x = (5/3)x lít nhiên liệu Vậy đúng, Peter Paul ? Bài 52: Khoảng cách ảnh nguồn sáng nằm đường thẳng cách 120 cm Khi thấu kính đặt vào khoảng nguồn sáng ảnh rõ nét nguồn sáng có hai vị trí khác thấu kính tỉ số độ lớn hai ảnh : Tiêu cự thấu kính Ảnh sáng hơn? Xác định tỉ số độ sáng hai ảnh Bài 53: Một người cầm kính mắt quan sát vật cố định cách di chuyển kính xa mắt Anh ta ngạc nhiên nhận thấy ban đầu vật trơng nhỏ dần, sau lại lớn dần Ngun nhân đâu ? Bài 54: Một lăng kính thuỷ tinh với tiết diện tam giác cân đáy nằm ngang nước; góc hai mặt với đáy  Một tia sáng tới phía mặt nước, song song với mặt nước vng góc với trục lăng kính vào lăng kính, bị phản xạ mặt đáy sau khúc xạ vào khơng khí Lấy chiết suất thuỷ tinh nước 2/3 4/3 Chứng tỏ  nhỏ 25,9o Bài 55: Một lăng kính thủy tinh hình vẽ nằm mặt bàn nằm ngang Một tia sáng nằm ngang vào lăng kính Nếu bán kính lăng kính R=5cm chiết suất thủy tinh n = 1,5 mặt bàn phần xa lăng kính hơn, ta thấy vết ánh sáng hay khơng ? Bài 56: Ánh sáng Mặt Trời sáng ánh sáng Mặt Trăng độ phản xạ Mặt Trăng  = 0.07 Bài 57: Annie người bạn trai cao lớn Andy thích chạy (jogging) với Họ nhận thấy chạy họ chuyển động với vận tốc, Andy ln nhanh Annie Sử dụng kiến thức vật lý giải vấn đề nào? Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 58: Một lắc đơn rắn đồng chất treo đầu thả từ vị trí nằm ngang Tỉ số chu kỳ dao động chúng chúng có chiều dài ? Bài 59: Một trực thăng bay lơ lửng cơng suất động P Một trực thăng khác y hệt có kích thước giảm nửa cần động có cơng suất để lơ lửng ? Bài 60: Một đồng chất đặt cạnh bàn vị trí thẳng đứng thả từ trạng thái nghỉ Tìm góc mà hợp với phương thẳng đứng khơng cịn tiếp xúc với bàn hai trường hợp a) Cạnh bàn khơng có ma sát có gờ nhỏ hình (a) b) Cạnh bàn có ma sát lớn bán kính cong cạnh bàn nhỏ so với chiều rộng Phân nửa chiều rộng ngồi bàn hình (b) khiến cho thả quay quanh cạnh bàn Chiều dài lớn so với chiều rộng Bài 61: Một bút chì đặt thẳng đứng với đầu hướng xuống Sau thả đổ xuống Đầu bút chì di chuyển theo hướng hướng mà ngã phụ thuộc vào hệ số ma sát? Đầu bút chì tiếp xúc với mặt bàn hay khơng ? Bài 62: Hai bong bóng xà phịng với bán kính R1, R2 nối thơng với ống Khơng khí di chuyển từ bong bóng sang bong bóng bong bóng R3 tạo thành Khơng khí di chuyển từ bong bóng sang Suất căng mặt xà phịng áp suất khí p0 Phương pháp đo bán kính có phải phương pháp phù hợp để xác định suất căng mặt ngồi chất lỏng hay khơng ? Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 63: Một giọt nước bị kẹp hai kính song song Khoảng cách hai kính d bán kính giọt nước bị kẹp D >> d Biết nước dính ướt hồn tồn thủy tinh Tìm lực tác dụng hai kính ? Bài 64: Một nhện gắn chặt sợi tơ "siêu đàn hồi" có chiều 1m vào tường thằng đứng Một sâu nhỏ sợi tơ Con nhện đói khơng muốn di chuyển vị trí mình, bắt đầu kéo đầu cịn lại sợi tơ với tốc độ không đổi v0 = 1cm/s Trong lúc sâu bắt đầu bị phía tường với với vận tốc khơng đổi sợi tơ u = 1mm/s Con sâu đến tường hay khơng ? Bài 65: Kết thay đổi nhện không chỗ mà di chuyển xa tường mang theo đầu lại sợi tơ ? Bài 66: Những đinh đóng nằm ngang vào bảng đặt thẳng đứng Như hình viên bi thép nhỏ thả từ điểm A đến điểm B cách va chạm đàn hồi vào đinh nhô (những đinh không vẽ hình) Có thể xếp đinh cho a) Viên bi từ A đến B nhanh cách trượt khơng ma sát theo đường thẳng AB ? b) Viên bi từ A đến B khoảng thời gian ngắn 0,4 giây ? Bài 67: Một đầu sợi dây thừng cột chắt vào tường thẳng đứng đầu lại kéo lực nằm ngang có độ lớn 20 N Hình dạng sợi dây hình Tìm khối lượng Bài 68: Tìm góc mà com-pa phải mở để chốt nối vị trí cao tốt mà com-pa treo sợi dây hình vẽ Giả thiết chiều dài hai cánh tay com-pa Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 10 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 69: Các sợi dài h1 , h , h3 buộc chặt vào cạnh đĩa hình tam giác đồng chất trọng lượng P Đầu sợi buộc chặt vào điểm hình vẽ Tìm sức căng dây, biểu diễn theo chiều dài dây trọng lượng đĩa Bài 70: Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 11 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 12 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HÓC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 75: Một ống để thẳng đứng, đầu hở với đường kính D chứa nước đến độ cao h Đầu kín với đường kính d Nước chảy ngồi qua lỗ nhỏ phía với tốc độ xấp xỉ v = gh Tuy nhiên tốc độ thời gian  Hãy thiết lập cơng thức tính thời gian  Hãy tính gia tốc nước đáy Bỏ qua ảnh hưởng độ nhớt chất lỏng Bài 76: Hãy thiết lập thời gian cát chảy xuống đồng hồ cát theo liệu hình vẽ Bài 77: Cho hệ ghép hình vẽ Hai lị xo giống dài lo , có độ cứng K Nâng vật lên 1cm theo phương vuông góc với trục lị xo thả nhẹ cho dao động với chu kì 2s Tìm chu kì dao động vật nâng vật lên 2cm trước thả Coi lo >> 1cm bỏ qua tác dụng trọng lực Bài 78: Một đầu lò xo nhẹ mềm, chiều dài tự nhiên L hệ số cứng k buộc chặt vào trục Một vật khối lượng m gắn vào đầu Lò xo thả từ trạng thái không biến dạng vị trí nằm ngang hình vẽ Chiều dài lị xo tới vị trí thẳng đứng Tưởng tượng lị xo mềm nghĩa mg >> kL lực đàn hồi xo tỷ lệ với độ biến dạng thời điểm theo phương ngang Bài 79: Một vật nặng khối lượng m treo sợi dây đàn hồi toa tàu chở hàng chuyển động với vận tốc vo đường ray chạy thử hình vẽ Toa hàng phanh lại lực mạnh Con lắc chuyển động tồn góc 180o hay khơng? Khi đầu dây căng tới vị trí thẳng đứng ? Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 13 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HÓC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 80: Một vật thuỷ tinh chứa đầy nước gắn chặt vào nêm trượt khơng ma sát xuống mặt phẳng nghiêng góc α hình vẽ Khối lượng mặt phẳng nghiêng M, tổng khối lượng nêm thuỷ tinh nước m Nếu khơng có chuyển động mặt nước vị trí nằm ngang Góc nghiêng cuối mà tạo với mặt nghiêng a) Mặt phẳng nghiêng cố định b) Mặt phẳng nghiêng chuyển động tự theo phương ngang Bài 81: If someone found a motionless string reaching vertically up into the sky and hanging down nearly to the ground that persion consider it as an evidence for UFOs , or could there be an ‘Earthly’ explanation in agreement with the well-known laws of physics? How long would the string need to be? Bài 82: Một cầu hình parabol bắc qua sơng rộng d = 100 m Điểm cao cầu cao bờ sông h = m Một xe có khối lượng m = 100 kg chạy qua cầu với tốc độ v = 20 ms-1 Sử dụng ký hiệu hình vẽ, tìm lực mà xe tác dụng lên cầu mà i) Xe điểm cao cầu ii) Xe qua ba phần tư cầu Bỏ qua lực cản khơng khí lấy g = 10 ms-2 Bài 83: Một chất điểm có khối lượng 0.5 kg chuyển động với vận tốc ms-1 đường hình elip chịu lực hướng 10 N tới điểm ngồi trục lớn lực 1.25 N điểm ngồi trục nhỏ Các trục elip dài bao nhiêu? Bài 84: Một người lái đò xuất phát từ bên bờ kênh đào thẳng để đến điểm đánh dấu bờ bên đối diện với điểm xuất phát Vận tốc nước kênh đào nơi v Người lái đò chèo cho vận tốc đò v Anh ta ln hướng mũi đị phía điểm đánh dấu, dịng nước lại mang trơi Dịng nước làm cho đị trơi khoảng bao nhiêu? Và quỹ đạo đị so với bờ sơng nào? Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 14 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 85: Hai đứa trẻ đứng đồi dốc, rộng xem phẳng Mặt đất đủ trơn để đứa trẻ bị ngã trượt xuống dốc với vận tốc không đổi nhận cú đẩy dù nhẹ Vì vui chơi, hai đứa trẻ dựa vào đồi đẩy đứa trẻ lại với theo phương ngang với vận tốc v0 = ms-1 Đứa trẻ trượt xuống đồi với vận tốc thay đổi phương độ lớn Vận tốc cuối đứa trẻ sức cản khơng khí bỏ qua lực ma sát độc lập với vận tốc? Bài 86: Bọn buôn lậu khởi hành tàu theo hướng vng góc với bờ sơng thẳng với vận tốc v Tàu lính tuần bờ biển cách tàu bọn bn lậu khoảng a rời bến lúc Tàu lính tuần tra với vận tốc khơng đổi hướng tàu bọn buôn lậu bắt bọn chúng cách bờ khoảng a Vận tốc tàu lính tuần tra lớn vận tốc tàu bọn buôn lậu lần? Bài 87: Các chất điểm có khối lượng m nằm đỉnh đa giác n cạnh minh họa hình với n = Hệ di chuyển có lực hấp dẫn tác dụng vật? Mất để vật va chạm với n = 2, 10? Xét trường hợp giới hạn n >> m = M0/n với M0 tổng khối lượng vật cho Bài 88: Một tên lửa phóng quay trở từ hành tinh hình cầu bán kính R cho vector vận tốc trở song song với vector vận tốc phóng Điểm phóng điểm trở có khoảng cách góc tâm hành tinh θ Chuyến bay tên lửa kéo dài chu kỳ vệ tinh bay sát bề mặt xung quanh hành tinh T0 ? Khoảng cách lớn tên lửa so với bề mặt hành tinh bao nhiêu? Xét trường hợp mà θ → Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 15 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 16 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 17 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 191 Các proton phải tăng tốc điện áp để va đập với proton khơng chuyển động tạo nên cặp proton phản proton? Hãy coi lượng khối lượng tĩnh proton gần 1GeV Bài 192.* Pozitron chuyển động nào, đặt vào lồng Faraday với vận tốc ban đầu không? Hãy coi pozitron hạt kinh điển chịu tác động lực điện trọng trường (Hình 87) Bài 193.* Lúc đầu hai pozitron hai proton giữ đỉnh hình vng để pozitron đường tréo góc, cịn proton đường tréo góc (Hình 88) Cạnh hình vng a = 1cm Tất hạt lúc bng Các hạt có vận tốc sau chúng bay tản khoảng cách lớn? Các hạt coi khối lượng điểm kinh điển chuyển động tác động điện trường Có thể bỏ qua tương tác hấp dẫn hạt Bài 194 Trong thí nghiệm tán xạ Compton điện tử bắn foton có lượng lượng tĩnh điện tử Hãy xác định góc foton bị tán xạ điện tử, mà xung lực chúng có giá trị Vận tốc điện tử bao nhiêu? o Bài 195 Các foton tia Röntgen bị tán xạ góc 90 điện tử lúc đầu trạng thái tĩnh Bước sóng foton thay đổi nào? Bài 196 Hãy hình dung điện tử kinh điển viên bi nhỏ Bán kính tối thiểu điện tử bao nhiêu, coi lượng tĩnh điện điện tử không lớn lượngtinhx mc2? Vận tốc góc điện tử bao nhiêu, momen xung lực điện tử h/(4π)? Điều ứng với vận tốc “xích đạo” nào, tồn lượng tĩnh điện tử đảm bảo trường tĩnh điện? Bài 197.* Một điện tử hộp to hình chữ nhật Hãy đánh giá bậc độ dầy lớp (trên đáy hộp) bị điện tử chiếm tác động lực hấp dẫn Bài 198.* Theo quan niệm kinh điển trường tĩnh điện hạt nhân nguyên tử hút điện tử vào hạt nhân Song tương quan bất định Heisenberg xác lập cho điện tử động lớn đến mức điện tử rời khỏi hạt nhân trường hợp Nguyên tử số nguyên tố vượt uranium có khả giữ điện tử giới hạn hạt nhân khoảng thời gian đáng kể phải bao nhiêu, thân nguyên tố phải đủ bền vững? Bài 199.* Sử dụng vận tốc song bề mặt (mao mạch) nước vận tốc sóng âm nước, cho thấy xác định kích thước phân tử nước Lưu ý vận tốc lan truyền sóng bề mặt với bước sóng 1cm khoảng 10000 lần nhỏ vận tốc âm nước Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 18 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HÓC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 200 Chúng tơi chúc mừng bạn đến tốn cuối sách này! Và có cách mừng hợp cạn ly champagne chúc sức khỏe bạn Tiếc thực việc thực tế, chúng tơi kiến nghị với bạn toán cuối rượu champagne Mọi người quen biết bọt rượu champagne Những bọt rượu hình thành túy thành ly đựng champagne sau lên, mà ngày nhanh Tại bọt rượu champagne lại tăng tốc vậy? Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 19 ... 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 16 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HÓC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Thầy Huy (0968 64 65 97) (Sưu tầm) 17 200 BÀI TẬP... 1,5 mặt bàn phần xa lăng kính hơn, ta thấy vết ánh sáng hay không ? Bài 56: Ánh sáng Mặt Trời sáng ánh sáng Mặt Trăng độ phản xạ Mặt Trăng  = 0.07 Bài 57: Annie người bạn trai cao lớn Andy thích... 97) (Sưu tầm) 200 BÀI TẬP VẬT LÍ HĨC BÚA VỚI HƯỚNG DẪN VÀ LỜI GIẢI Bài 28: Những bong bóng xà phịng chứa đầy khí He lơ lửng khơng khí Cái có khối lượng lớn , màng bong bóng hay khí ? Bài 29: Nước