Đề kiểm tra 1 tiết Chương 4 – Các định luật bảo toàn Lý 10: Véc tơ động lượng là véc tơ

PHẦN TRẮC NGHIỆM (6đ)

1. Véc tơ động lượng là véc tơ

A. cùng phương, ngược chiều với véc tơ vận tốc

B. có phương hợp với véc tơ vận tốc một góc \(\alpha \) bất kì

C. có phương vuông góc với véc tơ vận tốc

D. cùng phương, cùng chiều với véc tơ vận tốc

2. Một vật có khối lượng 1 kg được thả rơi tự do. Cho g = 10 m/s². Sau 2s động lượng của vật là:

A. 10 kg.m/s                            B. 2 kg.m/s

C. 20 kg.m/s                            D. 1 kg.m/s

3. Chọn phát biểu sai

A. động lượng là một đại lượng véc tơ

B. xung của lực là một đại lượng véc tơ

C. động lượng tỉ lệ với khối lượng vật

D. động lượng của vật trong chuyển động tròn đều không đổi

4. Chọn phát biểu sai. Đối với vật chuyển động tròn đều thì

A. động năng không đổi

B. động lượng có độ lớn không đổi

C. cơ năng không đổi

D. công của lực hướng tâm bằng không

5. Một vật rơi tự do từ độ cao 120m. Lấy g = 10 m/s². Bỏ qua sức cản của không khí. Động năng của vật gấp đôi thế năng tại độ cao

A. 10m                                    B. 30m

C. 20m                                    D. 40m

6. Một chất điểm có khối lượng m, chuyển động không vận tốc đầu dưới tác dụng của lực \(\overrightarrow F \) không đổi. Động lượng của chất điểm này tại thời điểm t là

\(\begin{array}{l}A.\,\overrightarrow p  = \overrightarrow F mt\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,B.\,\overrightarrow p  = \overrightarrow F t\\C.\,\overrightarrow p  = \dfrac{{\overrightarrow F t}}{m}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,D.\,\overrightarrow p  = \overrightarrow F m\end{array}\)

7. Một người khối lượng m đang treo mình trên cành cây thì thấy một chiếc ô tô tải khối lượng M đang đi ngang qua với vận tốc v. Người đó thả mình rơi xuống thùng xe. Vận tốc của cả người và xe sau đó là

\(\begin{array}{l}A.\,\,v’ = \dfrac{{\left( {M + m} \right)v}}{M}\,\\B.\,v’ = \,\dfrac{{Mv}}{M}\\C.\,\,v’ =  – \dfrac{{\left( {M + m} \right)v}}{M}\,\\D.\,\,v’ =  – \dfrac{{Mv}}{{\left( {M + m} \right)}}\,\end{array}\)

8. Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị của công ?

A. kW.h                                  B. N.m

C. kg.m²/s²                              D. kg.m²/s

9. Kéo một xe goong bằng một sợ dây cáp với một lực bằng 150N. Góc giữa dây cáp và mặt phẳng nằm ngang bằng 30^o. Công của lực tác dụng lên xe để xe chạy được 200 m có gái trị là

A. 30000J                                B. 15000J

C. 25950J                                D. 51900J

10. Một chiếc tàu hỏa chạy trên đường thẳng nằm ngang với vận tốc không đổi 50 m/s. Công suất của đầu máy là 1,5.10⁴ kW. Lực cản tổng cộng tác dụng lên tàu hỏa có độ lớn là

A. 300N                                  B. 3.10⁵N

C. 7,5.10⁵N                             D. 7,5.10⁸N

11. Công thức nào sau đây thể hiện mối liên hệ giữa động lượng và động năng ?

A. W_đ = \(\dfrac{{{p^2}}}{{2m}}\)

B. W_đ = \( – \dfrac{{{p^2}}}{{2m}}\)

C. W_đ = \(\dfrac{{2m}}{{{p^2}}}\)

D. W_đ = 2mp²

12. Một người có khối lượng 50kg, ngổi trên ô tô đang chuyển động với vận tốc 72 km/h. Động năng của người đó so với ô tô là

A. 129,6 kJ                              B. 10 kJ

C. 0J                                        D. 1 kJ

13. Xét chuyển động của con lắc đơn như hình bên. Phát biểu nào sau đây là đúng ?

A. động năng của vật cực đại tại A và B, cực tiểu tại O

B. động năng của vật cực đại tại O và cực tiểu tại A và B

C. thế năng của vật cực đại tại O

D. thế năng của vật cực tiểu tại M

14. Thả một quả bóng tennit có khối lượng m = 20 g từ độ cao h₁ = 5 m xuống mặt đất, nó nảy lên đến độ cao h₂ = 3 m. Lấy g = 10 m/s². Độ biến thiên cơ năng của quả tennis là

\(\begin{array}{l}A.\,\,\Delta {\rm{W}} = 4J\\ B.\,\,\Delta {\rm{W}} = 400J\\C.\,\,\Delta {\rm{W}} = 0,4J\\ D.\,\,\,\Delta {\rm{W}} = 40J\end{array}\)

15. Khi nị nén 3cm, một lò xo có thế năng đàn hồi bằng 0,18J. Độ cứng của lò xo bằng

A. 200 N/m                             B. 300 N/m

C. 400 N/m                             D. 500 N/m

16. Một vật chuyển động thẳng biến đổi đều theo phương ngang. Đại lượng nào của vật sau đây là không đổi ?

A. cơ năng

B. động lượng

C. động năng

D. thế năng

17. Một vật bắt đầu trượt không ma sát trên mặt phẳng nghiêng nghiêng góc \(\alpha \) và từ độ cao h. Khi xuống đến chân mặt phẳng nghiêng thì vật có vận tốc là v. người ta tăng góc nghiêng lên thành \(2\alpha \)  và cũng thả vật trượt từ độ cao h. Vận tốc của vật khi trượt tới chân mặt phẳng nghiêng là:

A. 2v                           B. v

C. \(\dfrac{v}{{\sqrt 2 }}\)                       D. \(\sqrt 2 v\)

18. Một vật được ném thẳng đứng từ dưới lên cao. Trong quá trình chuyển động của vật thì

A. thế năng của vật giảm, trọng lực  sinh công dương

B. thế năng của vật giảm, trọng lực  sinh công âm

C. thế năng của vật tăng, trọng lực  sinh công dương

D. thế năng của vật tăng, trọng lực  sinh công âm

PHẦN TỰ LUẬN (4đ)

19. (2đ) Hai vật có khối lượng m₁ = 1kg, m₂ = 3 kg chuyển động với các tốc độ v₁ = 1 m/s và v₂ = 1 m/s. Tìm tổng động lượng của hệ trong các trường hợp

a) \(\overrightarrow {{v_1}} \) và \(\overrightarrow {{v_2}} \) cùng hướng

b) \(\overrightarrow {{v_1}} \) và \(\overrightarrow {{v_2}} \) cùng phương, ngược chiều

c) \(\overrightarrow {{v_1}} \) và \(\overrightarrow {{v_2}} \) vuông góc nhau

20. (2đ) Một con lắc lò xo có độ cứng k = 250 N/m được đặt nằm ngang. Một đầu gắn cố định, một đầu gắn một vật có khối lượng M = 100g, có thể chuyển động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn \(\Delta l = 5\,cm\) rồi thả nhẹ. Xác định độ lớn nhất của vật.

PHẦN TRẮC NGHIỆM (6đ)

1.D

2. C

3. D

4.C

5.D

\({W_đ} = 2{W_t} \Rightarrow {W_đ} = {W_t} = W\)

\(\Rightarrow {{\rm{W}}_t} = \dfrac{{\rm{W}}}{3}\)

\( \Rightarrow mgh = \dfrac{{mgH}}{3} \)

\(\Rightarrow h = \dfrac{H}{3} = \dfrac{{120}}{3} = 40\,m\)

6.B

Gia tốc của chất điểm không đổi: \(\overrightarrow a  = \dfrac{{\overrightarrow F }}{m}\)

Vận tốc của chất điểm tại thời điểm t là: \(\overrightarrow v  = \overrightarrow a t\)

Động lượng của chất điểm tại thời điểm t: \(\overrightarrow p  = m\overrightarrow v  = m\overrightarrow a t = \overrightarrow F t\)

7.B

Hệ gồm ô tô và người chuyển đọng theo phương ngang là hệ cô lập. DO hệ chỉ chuyển động theo phương ngang nên ta có

Động lượng của hệ khi người thả mình xuống xe là: p = Mv

Động lượng của hệ sau khi người rơi xuống xe là: p’ = (m + M)v’

Do động lượng của hệ được bảo toàn nên:

\(p = p’ \Rightarrow Mv = \left( {m + M} \right)v’\)

\(\Rightarrow v’ = \dfrac{{Mv}}{{(m + M)}}\)

9.C

Áp dụng công thức

\(A = Fs\cos \alpha  = 150.200.\cos {30^o}\)\(\, = 30000.\dfrac{{\sqrt 3 }}{2} = 25950\,J\)

10. B

Công suất của đầu máy được tính bằng công thức:

\(P = \dfrac{A}{t} = \dfrac{{Fs}}{t} = Fv \Rightarrow \) Lực cản: \(F = \dfrac{P}{v} = \dfrac{{1,{{5.10}^7}}}{{50}} = {3.10^5}\,N\)

11. A

Từ biểu thức động năng ta có khai triển:

W_đ = \(\dfrac{1}{2}m{v^2} = \dfrac{{{m^2}{v^2}}}{{2m}} = \dfrac{{{p^2}}}{{2m}}\)

12. C

13. B

Độ biến thiên cơ năng của bóng tennit là:

\(\Delta {\rm{W}} = {{\rm{W}}_1} – {{\rm{W}}_2} = {{\rm{W}}_{t1}} = {{\rm{W}}_{t2}} \)

\(\;\;\;\;\;\;\;\;= mg{h_1} – mg{h_2} \)

\(\;\;\;\;\;\;\;\;= 0,02.10(5 – 3) = 0,4\,J\)

15. C

Thế năng đàn hồi của lò xo:

\({{\rm{W}}_t} = \dfrac{1}{2}k\Delta {l^2} \Rightarrow k = \dfrac{{2{W_t}}}{{\Delta {l^2}}} = 400\,N/m\)

16. D

17. B

18. D

Khi một vật được ném lên, độ cao của vật tăng dần nên thế năng tăng. Trong quá trình chuyển động của vật từ dưới lên, trọng lực luôn hướng ngược chiều chuyển động nên nó là lực cản, do đó trọng lực sinh công âm.

PHẦN TỰ LUẬN (4đ)

19. (2đ)

a) \(p = {p_1} + {p_2} = {m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} \)

\(\;\;\;\;\;\;\,= 1.3 + 3.1 = 6\,kg.m/s\)

b) \(p = {p_1} – {p_2} = {m_1}{v_1} – {m_2}{v_2} \)\(\,= 0\,kg.m/s\)

c) \(p = \sqrt {p_1^2 + p_2^2}  = \sqrt {{3^2} + {3^2}}  = \sqrt {18}\)\(\,  = 4,242\,kg.m/s\)

Véc tơ \(\overrightarrow p \) nghiêng góc 45^o với vả hai véc tơi \({\overrightarrow v _1}\) và \({\overrightarrow v _2}\)

20. (2đ)

Ta có cơ năng của vật bằng thế năng cực đại khi vật bị kéo rời khỏi vị trí cân bằng một đoạn \(\Delta l = 5\,\,cm\) được tính bằng công thức:

\({{\rm{W}}_t} = {{\rm{W}}_{t\left( {\max } \right)}} = \dfrac{1}{2}k{\left( {\Delta l} \right)^2}\)                      (1)

Khi qua vị trí cân bằng, cơ năng bằng động năng cực đại và được tính bằng công thức:

W₂ = Đ_đ(max) = \(\dfrac{1}{2}k{\left( {\Delta l} \right)^2}\)               (2)

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:

W₁ = W₂                                                             (3)

Thay (1), (2) vào (3) ta có:

\(\dfrac{1}{2}M{\left( {{v_{\max }}} \right)^2} = \dfrac{1}{2}k{\left( {\Delta l} \right)^2}\)

\({v_{\max }} = \sqrt {\dfrac{k}{M}{{\left( {\Delta l} \right)}^2}}  = \Delta l\sqrt {\dfrac{k}{M}} \)

\(\;\;\;\;\;\;\;\;= 0,05\sqrt {\dfrac{{250}}{{0,1}}}  = 2,5\,m/s\)