49 bài tập Động lực học chất điểm có lời giải chi tiết dành cho học sinh Khá- Giỏi môn Vật lý 10

49 BÀI TẬP ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

MỨC ĐỘ: VẬN DỤNG CAO

Bài 1: Phát biểu nào sau đây là đúng?

     A. Khi không còn lực nào tác dụng lên vật nữa thì vật đang chuyển động sẽ lập tức dừng lại.

     B. Khi vận tốc của vật thay đổi thì chắc chắn hợp lực tác dụng lên vật khác không.

     C. Nếu không chịu lực nào tác dụng thì mọi vật đứng yên.

     D. Vật chuyển động được là nhờ có lực tác dụng lên vật.

Bài 2: 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 3: 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 4: 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 5: 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 μ_t = 0,2. Tác dụng vào vật một lực kéo F_k = 1 N có phương nằm ngang. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s².

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

A. 400 cm.                         B. 100 cm.                        

C. 500 cm.                         D. 50 cm.

Bài 6: 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 7: 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 8: 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 9: 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 10: 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 11: 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 12: 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 13: 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 14: 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 15: 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.

...

---Xem nội dung câu 16-49 ở phần xem Online hoặc tải file về máy---

ĐÁP ÁN ÔN TẬP 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: \(a = \frac{F}{m}\) 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:

\(\overrightarrow T + \overrightarrow P + \overrightarrow {{F_{qt}}} = 0 \to \overrightarrow T + \overrightarrow P - m\overrightarrow a = 0\) (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.

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:

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

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:

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

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

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

B6: 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.

B7: 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:

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

B8: 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.

B9: D

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

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

B10: D

HD:

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

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:

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

 

...

---Nội dung đầy đủ và chi tiết của 49 bài tập Động lực học chất điểm nâng cao môn Vật lý 10 các bạn vui lòng xem trực tuyến hoặc tải file về máy---

 

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu 49 bài tập Động lực học chất điểm có lời giải chi tiết dành cho học sinh Khá- Giỏi môn Vật lý 10. 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 !