Bài tập ôn – Vật lí 10 – HK2 – Đề 1 tiết

Phạm vi: Chương 4: Năng lượng, công, công suất (Bài 23–27) và Chương 5: Động lượng (Bài 28–30). Lấy $g = 10$ m/s$^2$ trong các bài tập dưới đây.

Phần 1: Cơ bản

Bài 1. Tính động lượng của vật có khối lượng 2 kg đang chuyển động với tốc độ 5 m/s.

Bài 2. Tính động lượng của vật có khối lượng 0,2 kg đang chuyển động với tốc độ 50 m/s.

Bài 3. Một lực 10 N tác dụng lên một vật trong 0,2 s. Tính xung lượng của lực và độ biến thiên động lượng của vật.

Bài 4. Một vật có khối lượng 1 kg chuyển động với tốc độ 4 m/s, va chạm mềm với một vật khác có khối lượng 3 kg đang đứng yên. Tính tốc độ của hai vật sau va chạm.

Bài 5. Một khẩu súng có khối lượng 5 kg bắn ra một viên đạn có khối lượng 0,01 kg với tốc độ 400 m/s. Tính tốc độ giật lùi của súng.

Bài 6. Một lực 15 N tác dụng theo phương ngang làm vật dời chỗ 6 m. Tính công của lực.

Bài 7. Một máy thực hiện được công 1200 J trong 12 s. Tính công suất của máy.

Bài 8. Tính động năng của vật có khối lượng 4 kg đang chuyển động với tốc độ 3 m/s.

Bài 9. Tính thế năng trọng trường của vật có khối lượng 2 kg ở độ cao 5 m so với mặt đất.

Bài 10. Một vật có khối lượng 2 kg ở độ cao 3 m, đang chuyển động với tốc độ 4 m/s. Tính cơ năng của vật (chọn mốc thế năng tại mặt đất).

Bài 11. Một máy có công có ích 400 J, công toàn phần 500 J. Tính hiệu suất của máy.

Bài 12. Hai vật có khối lượng 2 kg và 3 kg chuyển động cùng chiều với tốc độ lần lượt là 3 m/s và 2 m/s. Tính động lượng của hệ hai vật.

Bài 13. Hai vật có khối lượng 5 kg và 2 kg chuyển động ngược chiều nhau với tốc độ lần lượt là 4 m/s và 3 m/s. Tính động lượng của hệ hai vật (chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật 5 kg).

Bài 14. Một lò xo có độ cứng 50 N/m bị dãn 0,2 m. Tính thế năng đàn hồi của lò xo.

Bài 15. Thả rơi tự do một vật có khối lượng 1 kg từ độ cao 5 m. Bỏ qua sức cản của không khí. Tính tốc độ của vật ngay khi chạm đất.

Bài 16. Nâng đều một vật có khối lượng 10 kg lên cao 2 m trong 4 s. Tính công suất của lực nâng.

Phần 2: Nâng cao

Bài 17. Một xe tải có khối lượng 800 kg chuyển động với tốc độ 12 m/s, va chạm mềm với một xe tải khác có khối lượng 1200 kg đang chuyển động cùng chiều với tốc độ 4 m/s. Tính tốc độ của hai xe sau va chạm.

Bài 18. Hai viên bi có cùng khối lượng 0,1 kg. Viên bi thứ nhất chuyển động với tốc độ 8 m/s, va chạm đàn hồi xuyên tâm với viên bi thứ hai đang đứng yên. Trong va chạm đàn hồi xuyên tâm giữa hai vật có cùng khối lượng, hai vật trao đổi vận tốc cho nhau. Tính tốc độ của mỗi viên bi sau va chạm.

Bài 19. Một vật có khối lượng 3 kg đang đứng yên thì nổ thành hai mảnh. Mảnh thứ nhất có khối lượng 1 kg bay với tốc độ 20 m/s. Tính tốc độ và hướng chuyển động của mảnh thứ hai có khối lượng 2 kg.

Bài 20. Một người kéo một vật bằng một lực 100 N hợp với phương ngang một góc $37^\circ$ ($\cos 37^\circ \approx 0{,}8$), làm vật trượt được quãng đường 15 m trên mặt sàn ngang. Tính công của lực kéo.

Bài 21. Một vật có khối lượng 2 kg trượt không ma sát từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng cao 6 m xuống chân mặt phẳng nghiêng. Tính tốc độ của vật ở chân mặt phẳng nghiêng.

Bài 22. Một chiếc búa có khối lượng 2 kg đập vào đầu đinh với tốc độ 10 m/s rồi dừng lại sau 0,01 s. Tính lực trung bình mà búa tác dụng lên đinh.

Bài 23. Một ô tô chuyển động với tốc độ 15 m/s dưới tác dụng của lực kéo 2000 N cùng hướng chuyển động. Tính công suất của lực kéo.

Bài 24. Một con lắc đơn gồm một vật nhỏ có khối lượng 0,5 kg treo vào một sợi dây dài 1 m. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng sao cho dây treo nằm ngang rồi thả nhẹ. Tính tốc độ của vật ở vị trí thấp nhất và lực căng của dây tại vị trí thấp nhất.

Đáp án

Phần 1: 1. 10 kg·m/s. 2. 10 kg·m/s. 3. Xung lượng 2 N·s; $\Delta p = 2$ kg·m/s. 4. 1 m/s. 5. 0,8 m/s. 6. 90 J. 7. 100 W. 8. 18 J. 9. 100 J. 10. 76 J. 11. 80%. 12. 12 kg·m/s. 13. 14 kg·m/s. 14. 1 J. 15. 10 m/s. 16. 50 W.

Phần 2:

Bài 17. $v = \frac{800 \cdot 12 + 1200 \cdot 4}{800 + 1200} = \frac{14400}{2000} = 7{,}2$ m/s.

Bài 18. Viên bi thứ nhất dừng lại ($v_1' = 0$), viên bi thứ hai chuyển động với tốc độ 8 m/s.

Bài 19. Bảo toàn động lượng: $0 = 1 \cdot 20 + 2 \cdot v_2 \Rightarrow v_2 = -10$ m/s. Mảnh thứ hai chuyển động ngược chiều với mảnh thứ nhất, tốc độ 10 m/s.

Bài 20. $A = Fs\cos\alpha = 100 \cdot 15 \cdot 0{,}8 = 1200$ J.

Bài 21. $v = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 \cdot 10 \cdot 6} = \sqrt{120} \approx 10{,}95$ m/s.

Bài 22. $F = \frac{\Delta p}{\Delta t} = \frac{2 \cdot 10}{0{,}01} = 2000$ N.

Bài 23. $P = Fv = 2000 \cdot 15 = 30000$ W.

Bài 24. Tốc độ ở vị trí thấp nhất: $v = \sqrt{2gl} = \sqrt{2 \cdot 10 \cdot 1} = \sqrt{20} \approx 4{,}47$ m/s. Lực căng: $T = mg + \frac{mv^2}{l} = 5 + \frac{0{,}5 \cdot 20}{1} = 15$ N.