Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Đề số 2 - Chương 2 - Vật lí 10

Đề bài

Phần I: Trắc nghiệm

Câu 1: Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của hai lực thành phần có độ lớn F₁ và F₂ thì hợp lực \(\overrightarrow F \) của chúng luôn có độ lớn thỏa mãn hệ thức:

A. \(F = F_1^2 + F_2^2\)

B. \(\left| {{F_1} - {F_2}} \right| \le F \le {F_1} + {F_2}\)

C. \(F = {F_1} + {F_2}\)

D. \(F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2} \)

Câu 2: Một chất điểm chuyển động dưới tác dụng của hai lực có giá đồng quy \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \) thì vecto gia tốc của chất điểm

A. cùng phương, cùng chiều vs lực \(\overrightarrow {{F_2}} \)

B. cùng phương, cùng chiều với lực \(\overrightarrow {{F_1}} \)

C. cùng phương, cùng chiều với phương và chiều của hợp lực giữa \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \)

D. cùng phương, ngược chiều với phương và chiều của hợp lực giữa \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \)

Câu 3: Đơn vị của hằng số hấp dẫn là:

A. \(\frac{{N.{m^2}}}{{k{g^2}}}\)                B. \(\frac{{N.{m^2}}}{{kg}}\)

C. \(\frac{{kg.m}}{{{N^2}}}\)                 D. \(\frac{{N.k{g^2}}}{{{m^2}}}\)

Câu 4: Khi khối lượng của hai vật và khoảng cách giữa chúng đều tăng lên gấp đôi thì lực hấp dẫn giữa chúng đều tăng lên gấp đôi thì lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn

A. tăng gấp đôi

B. giảm đi một nửa

C. tăng gấp bốn

D. không đổi

Câu 5: Một vật có khối lượng m đứng yên trên mặt sàn nằm ngang thì được truyền tức thời một vận tốc ban đầu. Hệ số ma sát trượt là . Câu nào sau đây là sai?

A. Độ lớn của lực ma sát trượt là .

B. Gia tốc của vật thu được không phụ thuộc vào khối lượng của vật trượt.

C. Vật chắc chắn chuyển động chậm dần đều.

D. Gia tốc của vật thu được phụ thuộc vào vận tốc ban đầu.

Câu 6: Khi nói về lực đàn hồi của lò xo. Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Lực đàn hồi luôn có chiều ngược với chiều biến dạng của lò xo.

B. Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi luôn tỉ lệ thuận với độ biến dạng.

C. Khi lò xo bị dãn, lực đàn hồi có phương dọc theo trục lò xo.

D. Lò xo luôn lấy lại được hình dạng ban đầu khi thôi tác dụng lực.

Câu 7: Đặc điểm của hệ ba lực cân bằng là

A. có giá đồng phẳng, có hợp lực bằng 0.

B. có giá đồng phẳng và đồng quy, có hợp lực khác 0.

C. có giá đồng quy, có hợp lực bằng 0.

D. có giá đồng phẳng và đồng quy, có hợp lực bằng 0.

Câu 8: Thước AB = 100cm, trọng lượng P = 10N, trọng tâm ở giữa thước. Thước có thể quay dễ dàng xung quanh một trục nằm ngang đi qua O với OA = 30cm. Để thước cân bằng và nằm ngang, ta cần treo một vật tại đầu A có trọng lượng bằng bao nhiêu?

A. 4,38 N           B. 5,24 N

C. 6,67 N           D. 9,34 N

Câu 9: Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không quay khi tổng momen của lực tác dụng bằng 0. Điều này chỉ đúng khi mỗi momen lực tác dụng được tính đối với

A. trọng tâm của vật rắn.

B. trọng tâm hình học của vật rắn.

C. cùng một trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa lực.

D. điểm đặt của lực tác dụng.

Câu 10: Một quả cầu có trọng lượng P = 40N được treo vào tường nhờ một sợi dây hợp với mặt tường một góc α = 30°. Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc giữa quả cầu và tường. Hãy xác định lực căng của dây tác dụng lên quả cầu (hình vẽ).

 

A. 40 N                       B. 80 N

C. 42,2 N                    D. 46,2 N

Câu 11: Một lò xo có một đầu cố định. Khi kéo đầu còn lại với lực 2N thì lò xo dài 22cm. Khi kéo đầu còn lại với lực 4N thì lò xo dài 24cm. Độ cứng của lò xo này là:

A. 9,1 N/m.                 B. 17.10² N/m.

C. 1,0 N/m.                 D. 100 N/m.

Câu 12: Một mẩu gỗ có khối lượng m = 250 g đặt trên sàn nhà nằm ngang. Người ta truyền cho nó một vận tốc tức thời v₀ = 5 m/s. Tính thời gian để mẩu gỗ dừng lại và quãng đường nó đi được cho tới lúc đó. Hệ số ma sát trượt giữa mẩu gỗ và sàn nhà là µ_t = 0,25. Lấy g = 10 m/s².

A. 1 s, 5 m.          B. 2 s, 5 m.

C. 1 s, 8 m.          D. 2 s, 8 m.

Phần II: Tự luận

Câu 1: Một vật được ném ngang ở độ cao 20m phải có vận tốc đầu là bao nhiêu để trước lúc chạm đất vận tốc của nó là 25m/s?

Câu 2: Vòng xiếc là một vành tròn bán kính R = 8 m, nằm trong mặt phẳng thẳng đứng. Một người đi xe đạp trên vòng xiếc này, khối lượng cả xe và người là 80 kg. Lấy g = 9,8 m/s², tính lực ép của xe lên vòng xiếc tại điểm cao nhất với vận tốc tại điểm này là v = 10 m/s.

Câu 3: Thanh OA có khối lượng không đáng kể, có chiều dài 20cm, quay dễ dàng quanh trục nằm ngang O. Một lò xo gắn vào điểm C. Người ta tác dụng vào đầu A của thanh một lực F = 20N hướng thẳng đứng xuống dưới (Hình vẽ). Khi thanh ở trạng thái cân bằng, lò xo có phương vuông góc với OA, và OA làm thành một góc α = 30° so với đường nằm ngang.

 

a) Tính phản lực N của lò xo vào thanh.

b) Tính độ cứng k của lò xo, biết lò xo ngắn đi 8cm so với lúc không bị nén.

Lời giải chi tiết

Phần I: Trắc nghiệm

1. B	2. C	3. A	4.D	5.D	6.D
7.D	8.C	9.C	10.D	11.D	12.B

Câu 1:

 

Áp dụng quy tắc hình bình hành ta có:

\(\left( {\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} } \right) = \alpha  \Rightarrow F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \alpha } \)

+ \(\overrightarrow {{F_1}}  \uparrow  \uparrow \overrightarrow {{F_2}}  \Leftrightarrow \alpha  = {0^0} \Rightarrow F = {F_1} + {F_2}\)

+ \(\overrightarrow {{F_1}}  \uparrow  \downarrow \overrightarrow {{F_2}}  \Leftrightarrow \alpha  = {180^0} \Rightarrow F = \left| {{F_1} - {F_2}} \right|\)

\( \Rightarrow \left| {{F_1} - {F_2}} \right| \le F \le {F_1} + {F_2}\)

Chọn B

Câu 2:

Một chất điểm chuyển động dưới tác dụng của hai lực có giá đồng quy \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \) sẽ chuyển động theo phương và chiều của hợp lực \(\overrightarrow F  = \overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}} \)

Áp dụng định luật II Newton ta có: \(\overrightarrow F  = \overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}}  = m\overrightarrow a \)

Suy ra vectơ gia tốc của chất điểmcùng phương, cùng chiều với phương và chiều của hợp lực giữa \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \) 

Chọn C

Câu 3:

Đơn vị của hằng số hấp dẫn là: \(\frac{{N.{m^2}}}{{k{g^2}}}\)

Chọn A

Câu 4:

Ta có: \({F_{h{\rm{d}}}} = G\frac{{{m_1}{m_2}}}{{{r^2}}}\)

Nếu khối lượng tăng gấp đôi → tử số tăng gấp 4; khoảng cách tăng gấp đôi → mẫu số tăng gấp 4. => Lực hấp dẫn không thay đổi.

Chọn D

Câu 5:

Gia tốc của vật thu được là a = -μg, gia tốc này không phụ thuộc vào vận tốc ban đầu.

Chọn D

Câu 6:

Chọn D

Câu 7:

Muốn cho một vật chịu tác dụng của ba lực không song song ở trạng thái cân bằng thì:

- Ba lực đó phải đồng phẳng và đồng quy

- Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba \(\overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}}  =  - \overrightarrow {{F_3}} \)

Chọn D

Câu 8:

 

Thanh cân bằng nằm ngang khi:

\({M_{P'\left( O \right)}} = {M_{P\left( O \right)}} \Leftrightarrow P'.OA = P.GO\)

OA = 30 cm, OG = AB/2 – AO =20 cm

\( \Rightarrow P' = P.\frac{{GO}}{{OA}} = 10.\frac{{20}}{{30}} = 6,67N\)

Chọn C

Câu 9:

Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không quay khi tổng momen của lực tác dụng bằng 0. Điều này chỉ đúng khi mỗi momen lực tác dụng được tính đối với cùng một trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa lực.

Chọn C

Câu 10:

 

Quả cầu chịu tác dụng của ba lực: \(\overrightarrow P ,\overrightarrow N ,\overrightarrow T \)

Khi quả cầu nằm cân bằng ta có: \(\overrightarrow P  + \overrightarrow N  + \overrightarrow T  = \overrightarrow 0  \Leftrightarrow \overrightarrow P  + \overrightarrow N  =  - \overrightarrow T  \\\Leftrightarrow \overrightarrow P  + \overrightarrow N  = \overrightarrow {T'} \)

Từ hình vẽ ta có: \(\cos \alpha  = \frac{P}{{T'}} \Rightarrow T' = \frac{P}{{\cos \alpha }} = \frac{{40}}{{\cos {{30}^0}}} \approx 46,2N\)

Vì T = T’ nên lực căng của dây là 46,2N

Chọn D

Câu 11:

Vì độ cứng k không đổi nên ta có:

\(k = \frac{{{F_1}}}{{\Delta {l_1}}} = \frac{{{F_2}}}{{\Delta {l_2}}}\)(1)

Với \(\Delta {l_1} = {l_1} - {l_0};\Delta {l_2} = {l_2} - {l_0}\)

Từ (1) suy ra:

\(\begin{array}{l}\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{l_1} - {l_0}}}{{{l_2} - {l_0}}} \Leftrightarrow \frac{2}{4} = \frac{{0,22 - {l_0}}}{{0,24 - {l_0}}}\\ \Leftrightarrow 0,24 - {l_0} = 0,44 - 2{l_0}\\ \Leftrightarrow {l_0} = 0,2\end{array}\)

\( \Rightarrow k = \frac{{{F_1}}}{{{l_1} - {l_0}}} = \frac{2}{{0,22 - 0,2}} = 100N/m\)

Chọn D

Câu 12:

Ta có: \({F_{m{\rm{s}}}} = \mu N = \mu mg\) (xe chuyển động ngang không có lực kéo nên N=P=mg)

=> Xe chuyển động chậm dần đều với gia tốc: \(a = \frac{{ - {F_{m{\rm{s}}}}}}{m} =  - \mu g =  - 2,5m/{s^2}\)

Lại có:

\({v^2} - v_0^2 = 2{\rm{a}}s \Rightarrow s = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2{\rm{a}}}} = \frac{{{0^2} - {5^2}}}{{2.\left( { - 2.5} \right)}} \\= 5m\)

Thời gian mẩu gỗ chuyển động là:

\(t = \frac{{v - {v_0}}}{a} = \frac{{0 - 5}}{{ - 2.5}} = 2\left( s \right)\)

Chọn B

Phần II: Tự luận

Câu 1:

Ta có:

\(\begin{array}{l}h = \frac{1}{2}g{t^2} = \frac{1}{2}\frac{{{{\left( {gt} \right)}^2}}}{g}\\ \Leftrightarrow gt = \sqrt {2gh} \\ \Leftrightarrow {v_y} = \sqrt {2gh} \end{array}\)

Vận tốc của vật tại thời điểm chạm đất thỏa mãn công thức:

\(\begin{array}{l}{v^2} = v_0^2 + v_y^2 = v_0^2 + 2gh\\ \Rightarrow {v_0} = \sqrt {{v^2} - 2gh}  = \sqrt {{{25}^2} - 2.10.20}  = 15m/s\end{array}\)

Câu 2:

 

Tại điểm cao nhất của vòng xiếc có các lực tác dụng lên xe là trọng lực \(\overrightarrow P \) và phản lực \(\overrightarrow N \) của vòng xiếc.

Ta có: \(P + N = {F_{ht}} = m\frac{{{v^2}}}{R} \Rightarrow N = m\frac{{{v^2}}}{R} - P\)

Gọi \(\overrightarrow {N'} \) là lực ép của người đi xe lên vòng xiếc, ta có:

\(N' = N = \frac{{m{v^2}}}{R} - mg = \frac{{{{80.10}^2}}}{8} - 80.9,8 = 216N\)

Câu 3:

a)

Điều kiện để thanh OA nằm cân bằng là: \({M_{\overrightarrow N }} + {M_{\overrightarrow F }} = 0\)

Chọn chiều dương là chiều kim đồng hồ MF >0, MN>0

Suy ra: \( - N.{d_N} + F.{d_F} = 0\)

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}{d_N} = OC = 10cm = 0,1m\\{d_F} = OH = OA.\cos {30^0} = 0,1732m\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow N = F.\frac{{{d_F}}}{{{d_N}}} = 20.\frac{{0,1732}}{{0,1}} = 34,64N\)

b)

Phản lực của lò xo tác dụng vào thanh chính bằng lực đàn hồi của lò xo:

\(N = k\left| {\Delta l} \right| \Rightarrow k = \frac{N}{{\left| {\Delta l} \right|}} = \frac{{34,64}}{{0,08}} = 433N/m\)

HocTot.Nam.Name.Vn