Bài tập tự luận Vật lý 10 theo chủ đề.ĐS

a) Lập phương trình chuyển động của xe đạp. a) Lập phương trình chuyển động của hai xe. b) Thời điểm nào để hai xe gặp nhau. c) Vị trí hai xe gặp nhau. Tính vận tốc của xe thứ nhất so v[r]

********

Chủ đề 1: Chuyển động thẳng đều.  Lúc sáng, người xe đạp từ A B với vận tốc 15 (km/h) a) Lập phương trình chuyển động xe đạp

b) Lúc 10 người xe đạp vị trí ?

ĐS : x = 15t ; x = 60 (km)

 Hai xe A B cách 112 (km) chuyển động ngược chiều Xe thứ có vận tốc 36 (km/h), xe thứ hai có vận tốc 20 (km/h) khởi hành lúc

a) Lập phương trình chuyển động hai xe b) Thời điểm để hai xe gặp

c) Vị trí hai xe gặp

ĐS : x1 = 36t, x2 = -20t +112 ; ; Cách A : 72 (km)

 Hai ô tô chạy chiều đoạn đường thẳng với vận tốc 50 (km/h) 80 (km/h) Tính vận tốc xe thứ so với xe thứ hai

ĐS : v12 = -30 (km/h)

 Hai ô tô xuất phát lúc từ hai địa điểm A B cách 20 (km), chuyển động chiều từ A đến B với vận tốc 40 (km/h) 30 (km/h)

a) Lập phương trình chuyển động hai xe trục tọa độ, lấy A làm gốc tọa độ, chiều từ A đến B chiều dương

b) Xác định khoảng cách hai xe sau 1,5 (h) sau (h) c) Xác định vị trí gặp hai xe

ĐS : x1 = 40t, x2 = 20 + 30t ; km, 10 km ; Cách A 80 km

 Hai bến sông A B cách 24 (km), dòng nước chảy theo hướng AB với vận tốc (km/h) Một ca nô chuyển động từ A B hết (h) Hỏi ca nô ngược từ B đến A hết ?

ĐS : (h)

 Một ca nô nước yên lặng chạy với vận tốc 30 (km/h) Ca nơ chạy dịng sông nước chảy từ bến A thượng lưu đến bến B hạ lưu (h) ngược lại (h) Tìm :

a) Khoảng cách hai bến sơng b) Vận tốc dịng nước so với bờ sông

ĐS : 72 (km) ; (km/h)

 Một thuyền chuyển động xi dịng từ A đến B cách (km) dọc theo dịng sơng lại quay A tất 2,5 (h) Biết vận tốc thuyền nước yên lặng (km/h) Tính vận tốc dịng nước thời gian thuyền xi dịng

ĐS : (km/h) ; 1(h)

 Một thuyền từ A đến B dịng sơng lại quay A Biết vận tốc thuyền nước yên lặng 12 (km/h), vận tốc dịng nước so với bờ sơng (km/h), khoảng cách AB = 14 (km) Tính thời gian tổng cộng thuyền

ĐS : 2,4 (h)

Chủ đề 2: Chuyển động thẳng biến đổi

********

ĐS : v v t1 v t2

t 

 = 60 (km/h)

 Một người xe đạp chuyển động thẳng đều, nửa quãng đường với vận tốc v1 = 12 (km/h) nửa quãng đường lại với vận tốc v2 = 20 (km/h) Hãy xác định vận tốc trung bình người xe đạp quãng đường

ĐS :

1

2v v

v

v v



 = 15 (km/h)

 Một đoàn tàu chạy với vận tốc 72 (km/h) hãm phanh, sau (s) dừng hẳn lại a) Tìm gia tốc đoàn tàu

b) Quãng đường mà đoàn tàu kể từ lúc hãm phanh

ĐS : a = -4 (m/s2) ; s = 50 (m)

 Một đoàn tàu chuyển động với vận tốc 36 (km/h) xuống dốc, chuyển động nhanh dần với gia tốc 0,1 (m/s2) đến cuối dốc vận tốc đạt tới 72 (km/h)

a) Tính thời gian đồn tàu chuyển động dốc b) Tính chiều dài dốc

ĐS : t = 100 (s) ; s = 1500 (m)

 Một ô tô bị hãm chuyển động chậm dần với gia tốc 0,5 (m/s2

) sau 20 (s) kể từ lúc bắt đầu hãm dừng lại

a) Tìm vận tốc ô tô lúc bắt đầu hãm

b) Ô tô đoạn đường từ lúc bị hãm đến lúc dừng lại

ĐS : v0 = 10 (m/s) ; s = 100 (m)

 Một đoàn tàu dừng hẳn lại 20 (s) sau bắt đầu hãm phanh thời gian tàu chạy 120 (m) Coi đoàn tàu chuyển động chậm dần Hãy tìm vận tốc tàu lúc bắt đầu hãm phanh gia tốc

ĐS : v0 = 12 (m/s) ; a = -0,6 (m/s2)

 Hai xe đạp khởi hành lúc ngược nhiều Người thứ khởi hành A có vận tốc ban đầu 18 (km/h) lên dốc chậm dần với gia tốc 20 (cm/s2) Người thứ hai khởi hành B với vận tốc ban đầu 5,4 (km/h) xuống dốc nhanh dần với gia tốc 0,2 (m/s2) Biết khoảng cách AB = 130 (m) a) Thiết lập phương trình chuyển động hai xe

b) Sau thời gian hai xe gặp ?

c) Vị trí hai xe gặp ? Mỗi xe quãng đường dài ?

ĐS : x1 = 5t - 0,1t2, x2 = 130 – 1,5t – 0,1t2 ; t = 20 (s) ; xe (1) : 60 (m), xe (2) : 70 (m)

 Một vật rơi tự giây cuối đoạn đường 63,7 (m) Tính : a) Thời gian bắt đầu rơi chạm đất

b) Vật đoạn đường dài ?

ĐS : t = (s) ; h = 240 (m)

Chủ đề 3: Chuyển động tròn  Một bánh xe quay 100 vòng thời gian (s) Hãy xác định : a) Chu kỳ, tần số

b) Vận tốc góc bánh xe

ĐS : T = 0,02 (s), n = 50 (Hz) ; ω = 314 (rad/s)

********

a) Một đĩa trịn bán kính 60 (cm) quay với chu kỳ 0,02 (s) Tìm vận tốc dài điểm nằm vành đĩa

b) Một ô tô qua khúc quanh cung trịn bán kính 100 (m) với vận tốc dài 10 (m/s) Tìm gia tốc hướng tâm tác dụng vào xe

ĐS : v = 188,4 (m/s) ; aht = (m/s2)

Chủ đề 4: Các định luật Newton

 Một lực F truyền cho vật có khối lượng m1 gia tốc (m/s2), truyền cho vật có khối lượng m2 gia tốc (m/s2) Nếu đem ghép hai vật làm thành lực truyền cho vật ghép gia tốc ?

ĐS :

1

a a a

a a



 = 2,7 (m/s

2

)

 Thực tính toán cần thiết để trả lời câu hỏi sau :

Một lực F = (N) tác dụng vào vật có khối lượng m = 15 (kg) Hỏi vận tốc vật sau 10 (s) Ma sát không đáng kể Cần tác dụng lực vào vật có khối lượng m = (kg) để có gia tốc a = (cm/s2)

ĐS : v = (m/s) ; F = 0,1 (N)

Chủ đề 5: Các lực học

 Một lò xo mang khối lượng m1 = 10 (g) dài 50,4 (cm), mang khối lượng m2 = 50 (g) dài 52 (cm) Lấy g = 10 (m/s2) Tính chiều dài ban đầu độ cứng lò xo

ĐS : l0 = 50 (cm) ; k = 25 (N/m)

 Thực tính tốn cần thiết để trả lời câu hỏi sau :

a) Tính lực hấp dẫn hai tàu thuỷ có khối lượng 5000 (tấn) cách (km) xem chúng chất điểm

b) Tính khối lượng trái đất biết bán kính trái đất R = 6400 (km) gia tốc mặt đất g0 = 9,8 (m/s

)

ĐS : Fhd = 1,67.10-4 (N) ; M = 6.1024 (kg)

 Thực tính toán cần thiết để trả lời câu hỏi sau :

a) Phải treo vật có khối lượng vào lị xo có độ cứng k = 100 (N/m) để dãn (cm) Lấy g = 10 (m/s2)

b) Cần kéo vật trọng lượng P = 20 (N) với lực để vật chuyển động Biết hệ số ma sát trượt μ = 0,4

ĐS : m = 0,1 (kg) ; Fk = (N)

 Một ô tô khối lượng m = (tấn), chuyển động đường ngang, hệ số ma sát bánh xe mặt đường μ = 0,1 Tính lực kéo động tơ trường hợp :

a) Ơ tơ chuyển động thẳng

b) Ơ tơ chuyển động nhanh dần với gia tốc (m/s2)

ĐS : Fk = 980 (N) ; Fk = 2980 (N)

 Một ô tô bắt đầu chuyển động nhanh dần Lực kéo động xe F = 2500 (N) Sauk hi quãng đường 200 (m), vận tốc xe đạt 72 (km/h) Sau đó, xe chuyển động thêm 450 (m) tắt máy thêm thời gian (s) dừng Biết hệ số ma sát bánh xe mặt đường toàn đường μ Tính :

******** c) Vận tốc trung bình xe tồn quãng đường

ĐS : 2000 (N); 14 (m/s);

1

S S S

v

t t t

 



  = 14,7 (m/s)

Chủ đề 6: Ứng dụng đl Newton lực học  Thực tính tốn cần thiết để trả lời câu hỏi sau :

a) Một xe có khối lượng m = 500 (kg) chạy đường ngang Lực kéo xe có độ lớn Fk = 1000 (N), sức cản ma sát khơng đáng kể Tính gia tốc xe

b) Một vật khối lượng m = 200 (g) bắt đầu chuyển động nhanh dần đường ngang 80 (cm) (s) Biết lực ma sát có độ lớn Fms = 0,02 (N) Tính lực kéo vật

ĐS : a = (m/s2) ; Fk = 0,04 (N)

 Một vật khối lượng m = 100 (kg) nén lên đáy thiết bị dùng để nâng lên cao mỏ lực ? Nếu thiết bị :

a) Được nâng lên cao theo phương thẳng đứng với gia tốc a = 20 (cm/s2) theo phương b) Chuyển động Lấy g = 9,8 (m/s2)

ĐS : Q = 1000 (N) ; Q = 980 (N)

 Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10 (m) cao (m), hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng 0,1 Tìm gia tốc vật Sau vật đến chân dốc ? Vận tốc chân dốc Lấy g = 9,8 (m/s2)

ĐS : a = 4,05 (m/s2) ; t = 2,22 (s) ; v = 8,99 (m/s)

 Một ô tô khối lượng m = 2,5 (tấn) chuyển động với vận tốc không đổi 54 (km/h), bỏ qua ma sát Tìm lực nén tơ lên cầu qua điểm cầu trường hợp :

a) Cầu vồng xuống với bán kính 50 (m)

b) Cầu vồng lên với bán kính 50 (m) Lấy g = 9,8 (m/s2)

ĐS : Q = 35750 (N) ; Q = 13250 (N)

 Hai vật khối lượng m1 = 0,2 (kg), m2 = 0,3 (kg) nối với sợi dây không dãn đặt mặt bàn ngang, ma sát không đáng kể Ta tác dụng vào m1 lực kéo Fk = (N) song song với mặt bàn Tìm :

a) Gia tốc chuyển động vật b) Lực căng dây nối hai vật

ĐS : a = (m/s2) ; T = 0,6 (N)

 Cho hệ hình Biết m1 = 1,5 (kg), m2 = (kg), khối lượng rịng rọc dây treo khơng đáng kể, bỏ qua ma sát Hãy tìm :

a) Gia tốc chuyển động hệ

b) Lực căng dây nối vật Lấy g = 10 (m/s2)

m1

m2

********

 Cho hệ hình Biết m1 = (kg), m2 = (kg), hệ số ma sát μ = 0,3 α = 300 Tìm gia tốc chuyển động, lực căng dây Lấy g = 10 (m/s2)

m1

m2



ĐS : a = 0,4 (m/s2) ; T = 48 (N)

 Từ đỉnh tháp cao 80 (m), cầu ném ngang với vận tốc ban đầu 20 (m/s).Lấy g = 10 (m/s2) Viết phương trình toạ độ cầu Xác định toạ độ vật sau ném (s) Viết phương trình quỹ đạo vật Xác định vị trí vận tốc vật chạm đất

ĐS : x = 20t, y = 5t2 ; (40,20) (m) ; s = 80 (m) ; v = 44,72 (m/s)

Chủ đề 7: Cân vật rắn

 Các nhẹ AB, AC nối với với tường nhờ lề Tại A có treo trọng vật P = 1000 (N) Tìm lực đàn hồi α = 300, β = 600

C

B

A





ĐS : NC = 865 (N) ; NB = 500 (N)

 Xác định hợp lực Fcủa hai lựcF F1, 2  

đặt A, B song song chiều Biết F1 = (N), F2 = (N), AB = 100 (cm)

ĐS : F = 10 (N) cách A : 60 (cm)

 Thanh OA = 60 (cm) có trọng lượng P = 40 (N) đặt ngang nhờ lề O dây treo AD Tại B (AB = 20cm) người ta đặt vật nặng P1 = 60 (N) Biết α = 450

********

A O

D

B



ĐS : MP = 1200 (Nm) ; MP’ = 2400 (Nm) ; T = 84,6 (N)

Chủ đề 8: Định luật bảo toàn động lượng

 Một đại bác nằm ngang khối lượng ms = 1000 (kg), bắn viên đạn khối lượng md = 2,5 (kg) Vận tốc viên đạn khỏi nòng súng vd = 600 (m/s) Tìm vận tốc súng

ĐS : vs = -1,5 (m/s)

 Một xe khối lượng m1 = 30 (tấn) chuyển động đường thẳng với vận tốc v1 = 1,5 (m/s) đến mắc vào xe thứ hai đứng yên có khối lượng m2 = 20 (tấn) Tính vận tốc xe móc vào

ĐS : v = 0,9 (m/s)

 Một người có khối lượng m1 = 50 (kg) nhảy từ xe có khối lượng m2 = 80 (kg) chuyển động theo phương ngang với vận tốc v = (m/s) Biết vận tốc nhảy xe v0 = (m/s) Tính vận tốc xe sau người nhảy :

a) Cùng chiều b) Ngược chiều

ĐS : v’2 = 0,5 (m/s) ; v’2 = 5,5 (m/s)

Chủ đề 9: Định luật bảo toàn lượng

 Động vật rơi tự tăng theo quy luật với thời gian rơi, với quãng đường ? Sau giây rơi tự vật với khối lượng (kg) có động 200 (J) Lấy g = 10 (m/s2)

ĐS :

2

d

mg

W  t mgS ; t = (s)

 Thực phép tính cần thiết để trả lời câu hỏi sau :

a) Tính cơng cần thiết để nâng vật có khối lượng m = 50 (kg) theo phương thẳng đứng lên độ cao h = (m) Lấy g = 10 (m/s2)

b) Tính cơng người bờ kéo thuyền Biết người dùng lực F = 100 (N) hướng lực hợp với hướng chuyển động góc α = 300 thuyền qng đường (km)

ĐS : A = 2500 (J) ; A = 86500 (J)

 Một vật m = (kg) thả rơi từ độ cao h = (m) xuống hồ nước sâu h’ = (m) Tính cơng trọng lực vật rơi tới đáy hồ.Lấy g = 10 (m/s2)

ĐS : A = 300 (J)

******** m1

m2



ĐS : A = 1,5 (J)

 Một xe trượt băng khối lượng m = 80 (kg), trượt từ núi xuống Sau thu vận tốc (m/s) tiếp tục chuyển động đường ngang Tính lực ma sát tác dụng lên xe đoạn đường ngang biết xe dừng lại sau 40 (m)

ĐS : Fms = 25 (N)

 Thực phép tính cần thiết để trả lời câu hỏi sau :

a) Một máy bay có khối lượng (tấn) bay với vận tốc 360 (km/h) Tính động máy bay

b) Một vật có khối lượng (kg) cách mặt đất 10 (m) Tính vật Lấy g = 10 (m/s2)

ĐS : Wd = 107 (J) ; Wt = 200 (J)

 Người ta ném vật nặng 400 (g) thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu v0 = (m/s)

Tìm động ban đầu vật Vật lên cao điểm khởi hành Ở độ cao vật lần động ( bỏ qua sức cản khơng khí )

ĐS : Wd = 0,8 (J) ; hmax = 0,2 (m) ; h’ = 0,15 (m)

 Một vật khối lượng m = (kg) trượt không vận tốc đầu xuống mặt phẳng nghiêng cao h = (m) dài s = 10 (m) Hãy tính : Động vật chân mặt phẳng nghiêng Vận tốc vật Biết hệ số ma sát toàn quãng đường mà vật qua μ = 0,05 g = 9,8 (m/s2)

ĐS : Wd = 4,9 (J) ; v = 3,1 (m/s)

 Một vật m = (kg) từ độ cao h = 240 (m) rơi xuống đất với vận tốc ban đầu v0 = 14 (m/s)

a) Tính lúc rơi Tính vận tốc vật chạm mặt đất Sau đến mặt đất, vật sâu vào đất đoạn s = 0,2 (m)

b) Tính lực cản trung bình đất tác dụng lên vật Coi ma sát khơng khí khơng đáng kể g = 10 (m/s2)

ĐS : W = 2498 (J) ; v = 70,68 (m/s) ; Fc = 12490 (N)

 Hiệu suất động đầu tàu chạy điện chế truyền chuyển động 0,8 Khi chạy với vận tốc 54 (km/h) động sinh công suất 900 (kW) Xác định lực kéo đầu tàu

ĐS : Fk = 48000 (N)

 Một ống tiêm có piston tiết diện S1 = (cm2) kim tiêm tiết diện S2 = (mm2) Ấn vào piston với lực F = (N) nước ống tiêm với vận tốc ? Biết ρ = 1000 (kg/m3), bỏ qua ma sát trọng lực

ĐS : v2 = (m/s)

********  Một trái banh dung tích 2000 (cm3

) chứa khơng khí áp suất (atm) Người ta đá trái banh nên dung tích cịn lại 500 (cm3) Tính áp suất khơng khí banh lúc Xem nhiệt độ khơng đổi

ĐS : P2 = (atm)

 Trong bình kín chứa khí nhiệt độ 270

C áp suất (atm) Khi nung nóng đẳng tích, khí bình lên đến 870C áp suất khí lúc ?

ĐS : P2 = 2,4 (atm)

 Thực phép tính cần thiết để trả lời câu hỏi sau :

a) Tính thể tích khối khí 54,60C, biết nhiệt độ 00C khối khí tích 20 (cm3) Q trình thay đổi nhiệt độ xem áp suất không đổi

b) Một khối khí tích 600 (cm3) nhiệt độ -330C Hỏi nhiệt độ khối khí tích 750 (cm3) Biết áp suất khơng đổi

ĐS : V = 24 (cm3) ; t2 = 270C

 Một xylanh có piston đóng kín chứa khối khí nhiệt độ 270C, áp suất 750 (mmHg) Nung nóng khối khí đến nhiệt độ 1950C thể tích tăng gấp rưỡi Tính áp suất khối khí xylanh lúc

ĐS : P2 = 780 (mmHg)

 Hình đồ thị biểu diễn biến đổi trạng thái lượng khí lý tưởng hệ toạ độ V,T Hãy biểu diễn trình hệ toạ độ P,V P,T

V

1

2

3

O

Chủ đề 11: Nội khí lý tưởng

 Một vật nặng 300 (g) -200C bỏ vào nhiệt lượng kế đồng có khối lượng 100 (g), chứa 280 (g) nước 150C Tính nhiệt độ sau hệ thống Biết nhiệt dung riêng vật 0,1 (cal/g độ), đồng 0,09 (cal/g độ), nước 1(cal/g độ)

ĐS : t = 11,70C

 Một khối khí có áp suất P = 100 (N/m2

), thể tích V1 = (m3), nhiệt độ t1 = 270C nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 870C Tính cơng khí thực

ĐS : A = 40 (J)

 Mỗi nồi supde máy nước công suất 10 (kW) tiêu thụ 10 (kg) than đá Hơi nước vào xylanh có nhiệt độ 2000C 1000C

a) Tính hiệu suất lý tưởng máy nước

b) Tính hiệu suất thực tế, biết suất toả nhiệt than đá 36.106 (J/kg)

********

 Tính hiệu suất động tàu thuỷ chạy nhiệt, công suất động 2100 (mã lực) Nếu chuyến tiêu thụ 2,4 (tấn) dầu lửa Năng suất toả nhiệt dầu 4,4.107 (J/kg)