20 bài tập Động lực học chất điểm có giải chi tiết môn Vật lý 10 năm 2020

20 BÀI TẬP ĐỘNG LỰC CHẤT ĐIỂM CÓ LỜI GIẢI HAY NHẤT

Bài 1: Đầu dưới của một lực kế treo trong một buồng thang máy có móc một vật khối lượng m = 2 kg. Cho biết buồng thang máy đang chuyển động nhanh dần đều theo phương thẳng đứng và lực kế đang chỉ 15 N. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2. Buồng thang máy đang chuyển động

     A. lên trên với gia tốc 2,5 m/s2.                                   B. lên trên với gia tốc 5 m/s2.

     C. xuống dưới với gia tốc 2,5 m/s2.                             D. xuống dưới với gia tốc 5 m/s2.

Bài 2: Một vật nhỏ có khối lượng m = 0,1 kg được treo vào một đầu sợi dây nhẹ không dãn, đầu còn lại của sợi dây được buộc chặt vào điểm cố định O. Cho vật m chuyển động theo quỹ đạo tròn nằm trong mặt phẳng thẳng đứng với tâm O và bán kính r = 0,5 m (hình bên). Bỏ qua sức cản của không khí và lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2.

Cho biết vận tốc của vật khi đi qua vị trí cao nhất của quỹ đạo là v = 5 m/s. Lực căng của sợi dây khi vật đi qua vị trí cao nhất của quỹ đạo là

A. 5 N.                               B. 1 N.                              

C. 6 N.                               D. 4 N.

Bài 3: Khối lượng của vật là đại lượng đặc trưng cho

     A. lực tác dụng lên vật.                                                B. mức quán tính của vật.

     C. gia tốc của vật.                                                        D. cảm giác nặng nhẹ về vật.

Bài 4: Một vật khối lượng m = 0,4 kg đặt trên mặt bàn nằm ngang như hình bên. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn là μt = 0,2. Tác dụng vào vật một lực kéo Fk = 1 N có phương nằm ngang. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2.

Tính từ lúc tác dụng lực kéo Fk, sau 2 giây vật đi được quãng đường là

A. 400 cm.                         B. 100 cm.                        

C. 500 cm.                         D. 50 cm.

Bài 5: Cùng một lúc, từ cùng một độ cao, vật A được ném ngang với vận tốc đầu v0, vật B được ném ngang với vận tốc đầu 2v0 và vật C được thả rơi tự do. Bỏ qua sức cản của không khí. Chọn kết luận đúng.

     A. Vật A chạm đất đầu tiên.                                        B. Vật B chạm đất đầu tiên.

     C. Vật C chạm đất đầu tiên.                                        D. Cả ba vật chạm đất cùng lúc.

Bài 6: Từ độ cao h = 5 m so với mặt đất, một vật nhỏ được ném chếch lên trên với vận tốc đầu
 v0 = 20 m/s, vectơ vận tốc đầu  hợp với phương ngang góc α = 600. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2. Độ cao cực đại so với mặt đất mà vật đạt được là

A. 15 m.                             B. 20 m.                            

C. 12,5 m.                          D. 10 m.

Bài 7: Một học sinh thực hiện đẩy tạ. Quả tạ rời tay tại vị trí có độ cao h = 2 m so với mặt đất, với vận tốc đầu v0 = 7,5 m/s và góc đẩy (góc hợp bởi vectơ vận tốc đầu  và phương ngang) là
 α = 450. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s2. Thành tích đẩy tạ của học sinh này (tầm bay xa của quả tạ)

A. 7,74 m.                          B. 5,74 m.                         

C. 7,31 m.                          D. 8,46 m.

Bài 8: Một quả bóng khối lượng m = 200 g bay với vận tốc v1 = 20 m/s thì đập vuông góc vào một bức tường rồi bật trở lại theo phương cũ với vận tốc v2 = 10 m/s. Khoảng thời gian va chạm vào tường là Δt = 0,05 s. Tính lực của tường tác dụng lên quả bóng.

A. 160 N.                           B. 40 N.                            

C. 80 N.                             D. 120 N.

Bài 9: Hai tàu thủy, mỗi chiếc có khối lượng 50 000 tấn, ở cách nhau 2 km. Lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn là

A. 833,8 N.                        B. 83,38 N.                       

C. 0,4 N.                            D. 0,04 N.

Bài 10: Một vật đang chuyển động với vận tốc 5 m/s. Nếu bỗng nhiên các lực tác dụng vào vật mất đi thì

     A. vật chuyển động chậm dần đều.

     B. vật chuyển động thẳng đều với vận tốc 5 m/s.

     C. vật đổi hướng chuyển động.

     D. vật dừng lại ngay vì không còn lực để duy trì chuyển động.

Bài 11: Từ độ cao h = 80 m so với mặt đất, một vật nhỏ được ném ngang với vận tốc đầu
 v0 = 20 m/s. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2. Tính từ lúc ném vật, sau khoảng bao lâu thì vectơ vận tốc và vectơ gia tốc của vật hợp với nhau góc α = 600?

A. 3,46 s.                           B. 1,15 s.                          

C. 1,73 s.                           D. 0,58 s.

Bài 12: Phải treo một vật có khối lượng bằng bao nhiêu vào một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m để lò xo giãn ra được 5 cm? Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2.

A. 5 kg.                              B. 2 kg.                             

C. 500 g.                            D. 200 g.

Bài 13: Một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất ở độ cao bằng bán kính R của Trái Đất. Lấy gia tốc rơi tự do tại mặt đất là g = 10 m/s2 và bán kính Trái Đất bằng R = 6400 km. Chu kì quay quanh Trái Đất của vệ tinh là

A. 2 h 48 min.                    B. 1 h 58 min.                   

C. 3 h 57 min.                    D. 1 h 24 min.

Bài 14: Cùng một lúc, từ cùng một điểm O, hai vật được ném ngang theo hai hướng ngược nhau với vận tốc đầu lần lượt là v01 = 30 m/s và v02 = 40 m/s. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2. Cho biết ngay trước khi chạm đất, vectơ vận tốc của hai vật có phương vuông góc với nhau. Độ cao so với mặt đất của điểm O là

A. 60 m.                             B. 40 m.                            

C. 30 m.                             D. 50 m.

Bài 15: Một vật đặt trên mặt phẳng nghiêng (góc nghiêng α = 300) được truyền vận tốc đầu \({\vec v_0}\)  theo phương song song với mặt phẳng nghiêng (hình bên). Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là  \(\mu = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\). Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2.

 Tính gia tốc của vật trong quá trình vật trượt lên phía trên mặt phẳng nghiêng.

A. 5 m/s2.                           B. 7,5 m/s2.                       

C. 12,5 m/s2.                      D. 2,5 m/s2.

Bài 16: Dưới tác dụng của lực F, vật có khối lượng 10kg tăng vận tốc từ 2 m/s đến 10m/s sau khi đi được một quãng đường 20m. Độ lớn của lực F là:

A. 24N.                              B. 26N.                             

C. 22N.                              D. 100J.

...

---Xem nội dung câu 17-20 ở phần xem Online hoặc tải file về máy---

ĐÁP ÁN ÔN TẬP ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

 

B1: 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:

\(\overrightarrow T + \overrightarrow P + \overrightarrow {{F_{qt}}} = 0 \to \overrightarrow T + \overrightarrow P - m\overrightarrow a = 0\) (a là gia tốc của thang máy).

Chiếu các véc tơ lên chiều dương ta có (giả sử \(\overrightarrow a \) hướng lên):

\(\begin{array}{l} T - P - ma = 0\\ \to T = P + ma\\ \to a = \frac{{T - P}}{m} = \frac{{15 - 20}}{2} = - 2,5(m/s) < 0 \end{array}\)

→ \(\overrightarrow a \) ngược chiều dương → \(\overrightarrow a \)  hướng xuống

→   Thang máy chuyển động nhanh dần đều xuống dưới với gia tốc a=2,5m/s2.

B2: 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:

\(\begin{array}{l} T + P = m{a_{ht}} = \frac{{m{v^2}}}{R}\\ \to T = \frac{{0,{{1.5}^2}}}{{0,5}} - 10.0,1 = 4N \end{array}\)

B3: 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).

B4: B

HD: Gia tốc của vật là:

\(a = \frac{{{F_k} - {F_{ms}}}}{m} = \frac{{1 - 0,4.0,2.10}}{{0,4}} = 0,5(m/{s^2})\)

Sau 2s tác dụng lực, quãng đường đi được của vật là:

\(S = \frac{1}{2}a{t^2} = \frac{1}{2}0,{5.2^2} = 1m = 100cm\)

B5: D

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.

B6: B

HD: Chiều cao cực đại của vật so với vị trí ném là  

\({h_{max}} = \frac{{v_o^2{{\sin }^2}\alpha }}{{2g}} = \frac{{{{20}^2}.{{(\frac{{\sqrt 3 }}{2})}^2}}}{{2.10}} = 15m\)

→chiều cao cực đại của vật so với mặt đất là:

\({H_{max}} = H + {h_{max}} = 5 + 15 = 20m\)

B7: C

HD: Chọn gốc toạ độ tại điểm ném, ta có phương trình quỹ đạo của vật là:

\(y = - \frac{g}{{2v_o^2{{\cos }^2}\alpha }}{x^2} + x\tan \alpha \)

Khi vật chạm đất thì y=-2 → x=7,31m.

B8: D

HD: Chọn chiều dương trùng với chiều chuyển động ban đầu của quả bóng, ta có gia tốc của bóng là:

\(\begin{array}{l} \overrightarrow a = \frac{{\overrightarrow v - \overrightarrow {{v_o}} }}{{\Delta t}}\\ \to a = \frac{{ - v - {v_o}}}{{\Delta t}} = - 600(m/{s^2})\\ \to F = m\left| a \right| = 120N \end{array}\)

B9: D

HD:

\(F = G\frac{{{m_1}{m_2}}}{{{r^2}}} = 6,{67.10^{ - 11}}\frac{{{{({{50.10}^6})}^2}}}{{{{({{2.10}^3})}^2}}} = 0,04N\)

B10: 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.

B11: B

HD: Vì véc tơ gia tốc có phương thẳng đứng nên:

\(\begin{array}{l} {v_{oy}} = {v_{ox}}\cot \alpha = {v_o}\cot \alpha = \frac{{20}}{{\sqrt 3 }}\\ \to t = \frac{{{v_{oy}}}}{g} = \frac{{20}}{{10\sqrt 3 }} = 1,15(s) \end{array}\)

B12: C

HD: Khi cân bằng ta có:

\(\begin{array}{l} mg = k.\Delta l\\ \to m = \frac{{k.\Delta l}}{g} = \frac{{100.0,05}}{{10}} = 0,5kg = 500g \end{array}\)

B13: C

HD: Trọng lực là lực hướng tâm cần thiết để giữ vệ tinh quay quanh Trái Đất .

\(\begin{array}{l} \to m{\omega ^2}r = mg\\ \to \omega = \sqrt {\frac{g}{r}} \\ \to T = \frac{{2\pi }}{\omega } = 2\pi \sqrt {\frac{r}{g}} \end{array}\)

Mặt khác ta có gia tốc rơi tự do tại độ cao của vệ tinh là:

\(g = \frac{{GM}}{{{{(R + R)}^2}}} = \frac{1}{4}\frac{{GM}}{{{R^2}}} = \frac{{10}}{4} = 2,5m/{s^2}\)

r=2R=12800km=128. 105m

\( \to T = 2.3,14.\sqrt {\frac{{{{128.10}^5}}}{{2,5}}} = 3h57\min \)

...

---Để xem tiếp nội dung phần đáp án và lời giải chi tiết, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---

 

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu 20 bài tập Động lực học chất điểm có giải chi tiết môn Vật lý 10 năm 2020. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Chuyên đề phương pháp giải bài tập Chuyển động thẳng đều môn Vật lý 10

• Bài tập Xác định vận tốc trung bình. Xác định các giá trị trong chuyển động thẳng đều

• Phương trình chuyển động và Đồ thị toạ độ - thời gian của Chuyển động thẳng đều

​Chúc các em học tập tốt !