Sách giải điện tử

Đối tượng nghiên cứu của Vật lí là gì?

A. Các dạng vận động và tương tác của vật chất.

B. Quy luật tương tác của các dạng năng lượng.

C. Các dạng vận động của vật chất và năng lượng.

D. Quy luật vận động, phát triển của sự vật hiện tượng.

Mục tiêu của môn Vật lí là gì?

A. Mô tả được quy luật của vật chất quanh ta.

B. Tiến hành làm được các thí nghiệm vật lí.

C. Tìm ra được các phương pháp nghiên cứu khoa học.

D. Phát huy năng lực, sở trường và hình thành nghề nghiệp của người học.

Sắp xếp các bước tiến hành quá trình tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí:

(1) Rút ra kết luận.

(2) Đề xuất vấn đề.

(3) Quan sát, suy luận.

(4) Hình thành giả thuyết.

(5) Kiểm tra giả thuyết.

Nối những từ, cụm từ tương ứng ở cột A với những từ, cụm từ tương ứng ở cột B.

Chọn phát biểu sai. Trong môn Vật lí, kiến thức có thể được hình thành từ

A. quan sát thực nghiệm. 

B. suy luận dựa trên lí thuyết đã biết.

C. A và B đều sai.

D. A và B đều đúng.

Hãy mô tả kí hiệu trên thiết bị hay ý nghĩa các biển báo sau đây:

Kí hiệu	Mô tả	Kí hiệu	Mô tả
DC hoặc dấu “-”		“+” hoặc màu đỏ
AC hoặc dấu “~"		“-” hoặc màu xanh
Input (I)
Output

Trái Đất quay quanh Mặt Trời theo quỹ đạo có bán kính 150 000 000 km.

a) Phải mất bao lâu để ánh sáng Mặt Trời đến Trái Đất? Biết tốc độ ánh sáng trong không gian 3.${10}^8$ m/s.

b) Tính tốc độ quay quanh Mặt Trời của Trái Đất. Giải thích tại sao đây là tốc độ trung bình, không phải là vận tốc của Trái Đất. Biết thời gian Trái Đất quay quanh Mặt Trời là 365 ngày.

Một người đi thang máy từ tầng G xuống tầng hầm B2, rồi lên tới tầng 15 của toà nhà. Biết mỗi tầng cách nhau 3 m. Tính độ dịch chuyển và quãng đường đi được của người đó:
a) Khi đi từ tầng G xuống tầng hầm B2.
b) Khi đi từ tầng hầm B2 lên tầng 15.
c) Trong cả chuyến đi.

Khi lái xe trên đường, người lái chỉ mất tập trung một khoảng thời gian rất nhỏ cũng có thể gây ra va chạm không mong muốn. Khi một người hắt hơi mạnh, mắt của người đó có thể nhắm lại trong 0,50 s. Nếu người đó đang lái xe với tốc độ 90 km/h thì xe sẽ đi được bao nhiêu mét trong khoảng thời gian nhắm mắt đó?

Thị trấn A cách thị trấn B là 20,0 km theo đường thẳng. Một người đi xe đạp rời thị trấn A và đi đến thị trấn B với tốc độ 20,0 km/h. Vào đúng thời điểm đó, người đi xe đạp thứ hai rời thị trấn B đi đến thị trấn A với tốc độ 15,0 km/h.
a) Hai người đi xe đạp sẽ gặp nhau ở đâu giữa hai thị trấn?
b) Tìm khoảng thời gian từ lúc xuất phát đến khi họ gặp nhau.

Một người đi bộ 5,0 km trên một con đường thẳng theo hướng bắc rồi quay đầu lại và đi 12 km theo hướng nam. Tìm:

a) Tổng quãng đường đã đi.    

b) Độ dịch chuyển.

Một chiếc thuyền đi xuôi dòng 1,6 km rồi quay đầu đi ngược dòng 1,2 km. Toàn bộ chuyến đi mất 45 phút. Tìm:
a) Tốc độ trung bình của thuyền.
b) Độ dịch chuyển của thuyền.
c) Vận tốc trung bình của thuyền.

Một máy bay chuyển động với tốc độ 700 km/h trong 1400 km, rồi gặp gió ngược làm giảm tốc độ còn 500 km/h trong 800 km tiếp theo. Tính:
a) tổng thời gian cho chuyến bay.    

b) tốc độ trung bình của máy bay.

Một người đi bộ với tốc độ không đổi 5,00 m/s dọc theo đường thẳng từ A đến B rồi đi ngược lại theo đường thẳng đó từ B đến A với tốc độ không đổi 3,00 m/s.
a) Tốc độ trung bình của người ấy trong toàn bộ chuyến đi là bao nhiêu?
b) Tìm vận tốc trung bình của người ấy trong toàn bộ chuyến đi.

Một xe thí nghiệm chuyển động trên đường thẳng. Độ dịch chuyển của nó theo thời gian được thể hiện trong bảng 1.

Tìm vận tốc trung bình của xe:
a) Trong 1 giây đầu tiên.
b) Trong 3 giây cuối.
c) Trong toàn bộ thời gian quan sát.

Bạn Lan chơi trò chơi tìm kho báu ở ngoài vườn với các bạn của mình. Bạn Lan giấu kho báu của mình là một chiếc nơ vào trong một cái  hộp rồi viết mật thư tìm kho báu như sau: Bắt đầu từ gốc cây mận, đi 10 bước về phía Bắc, sau đó đi 7 bước về phía Đông, 12 bước về phía Nam, 9 bước về phía Tây là tới chỗ giấu kho báu.
a) Hãy tính quãng đường phải đi (theo bước) để tìm ra kho báu.
b) Tính độ dịch chuyển (theo bước) để tìm ra kho báu.

Cho đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của hai xe chuyển động trên cùng đường thẳng.

a) Nhận xét về tính chất chuyển động, tính vận tốc của mỗi xe. 
b) Lập phương trình độ dịch chuyển – thời gian của hai xe.
c) Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau.

Số liệu về độ dịch chuyển và thời gian của chuyển động thẳng của một xe ô tô đồ chơi chạy bằng pin được ghi trong bảng sau.

a) Vẽ đồ thị dịch chuyển - thời gian chuyển động.
b) Mô tả chuyển động của xe.
c) Tính vận tốc của xe trong 3 s đầu.

Nhà của Đăng và trường nằm trên cùng một con đường nên hằng ngày Đăng đều đi học bằng xe đạp từ nhà đến trường với tốc độ không đổi bằng 4 m/s (khi trời lặng gió). Trong một lần Đăng đạp xe từ nhà đến trường, có một cơn gió thổi ngược chiều trong khoảng thời gian 90 s. Hình vẽ mô tả đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của Đăng trong 5 phút đầu tiên. Tìm tốc độ của gió so với mặt đất.

Cho đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của ô tô chuyển động thẳng theo một hướng xác định. Ô tô đi với tốc độ lớn nhất trong đoạn đường nào? Vì sao? 

Đồ thị độ dịch chuyển - thời gian trong chuyển động thẳng của một xe ô tô đồ chơi điều khiển từ xa được vẽ ở hình bên.

a) Mô tả chuyển động của xe.
b) Xác định vị trí của xe so với điểm xuất phát của xe ở giây thứ 2, giây thứ 4, giây thứ 8 và giây thứ 10.
c) Xác định tốc độ và vận tốc của xe trong 2 giây đầu, từ giây 2 đến giây 4 và từ giây 4 đến giây 8.
d) Xác định quãng đường đi được và độ dịch chuyển của xe sau 10 giây chuyển động. Tại sao giá trị của chúng không giống nhau?

Cho đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của An đang bơi trong bể bơi dài 50 m. Đồ thị này cho biết những gì về chuyển động của An?

a) Mô tả chuyển động của An. 
b) Xác định quãng đường và tốc độ của An trong các đoạn OA, AB và BC. 
c) Xác định độ dịch chuyển và vận tốc của người đó trong cả quá trình bơi. 

Một người đi bộ 3,0 km theo hướng Nam rồi 2,0 km theo hướng Tây.
a) Vẽ giản đồ vectơ để minh họa các độ dịch chuyển.
b) Tìm độ dịch chuyển tổng hợp.

Đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của một chuyển động thẳng được cho như hình vẽ.

A) Hãy mô tả chuyển động.
B) Xác định tốc độ và vận tốc của chuyển động trong các khoảng thời gian: 
a) Từ 0 đến 0,5 h.         b) Từ 0,5 đến 2,5 h.
c) Từ 0 đến 3,25 h.        d) Từ 0 đến 5,5 h.

An và Bình đi xe đạp theo một con đường thẳng. Tại thời điểm t = 0, An đang đi với tốc độ không đổi là 3,0 m/s qua chỗ Bình đang ngồi trên xe đạp đứng yên. Cũng tại thời điểm đó, Bình bắt đầu đuổi theo An. Tốc độ của Bình tăng đều từ thời điểm t = 0 s đến t = 5 s, khi đi được 10 m. Sau đó Bình tiếp tục đi với tốc độ không đổi là 4,0 m/s.
a) Vẽ đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của An, từ t = 0 s đến t = 12 s.
b) Khi nào Bình đuổi kịp An?
c) Từ lúc chuyển động với tốc độ không đổi, Bình đi thêm bao nhiêu mét nữa thì gặp được An?

Bạn An và bạn Bình ở hai đầu một đoạn đường thẳng AB dài 10 km đi bộ đến gặp nhau. Bạn An đi trước bạn Bình 0,5 h. Sau khi bạn Bình đi được 1 h thì hai bạn gặp nhau. Biết hai bạn đi cùng tốc độ.
a) Tính vận tốc của hai bạn.
b) Viết phương trình chuyển động của hai bạn.
c) Vẽ đồ thị độ dịch chuyển - thời gian cho chuyển động của hai bạn trên cùng một hệ trục toạ độ.
d) Xác định vị trí và thời điểm hai người gặp nhau.

Một người điều khiển thuyền đi được 5,6 km theo hướng Bắc trên mặt hồ phẳng lặng trong thời gian 1,0 h. Sau đó, anh ta quay thuyền đi về phía Tây 3,4 km trong 30,0 phút.
a) Tìm độ dịch chuyển tổng hợp của thuyền.
b) Xác định vận tốc trung bình của chuyến đi.

Một người đang ở phía tây của một cái hồ và muốn bơi ngang qua để đến vị trí ở phía đông, đối diện với vị trí xuất phát của mình. Người này có thể bơi với vận tốc 1,9 m/s khi nước hồ lặng. Biết rằng lá cây trôi trên mặt nước hồ được 4,2 m về hướng nam trong 5,0 s.
a) Người này sẽ phải bơi theo hướng nào để đến vị trí đối diện trực tiếp với vị trí của anh ta?
b) Tìm vận tốc tổng hợp của người đó.
c) Nếu hồ rộng 4,8 km thì người đó phải bơi bao nhiêu phút?

Một người có thể bơi với vận tốc 2,5 m/s khi nước sông không chảy. Khi nước sông chảy với vận tốc 1,2 m/s theo hướng Bắc Nam thì sẽ làm thay đổi vận tốc của người bơi (so với bờ). Tìm vận tốc tổng hợp của người đó khi

a) bơi ngược dòng chảy.        

b) bơi xuôi dòng chảy.

Gió thổi về hướng Nam với vận tốc 40 km/h. Muốn máy bay đi về hướng Tây thì người phi công phải lái máy bay đi trong gió về hướng nào? Biết vận tốc của máy bay khi gió lặng 200 km/h. Tìm vận tốc của máy bay đối với đất.

Một canô chạy qua sông xuất phát từ A, mũi hướng tới điểm B bờ bên kia. AB vuông góc với bờ sông. Nhưng do nước chảy, nên khi đến bên kia, canô lại ở C cách B đoạn BC = 200 m. Thời gian qua sông là 1 phút 40 giây. 
Nếu người lái giữ cho mũi canô chếch ${60}^0$ so với bờ sông và mở máy chạy như trước thì canô tới đúng vị trí B. Hãy tính:
a) Vận tốc nước chảy và vận tốc canô.
b) Bề rộng của dòng sông.
c) Thời gian qua sông của canô lần sau.

Ở một đoạn sông thẳng, dòng nước có vận tốc $v_2$, một thuyền chuyển động đều có vận tốc so với nước luôn có độ lớn là $v_1$ từ A. 
- Nếu người lái hướng mũi thuyền theo B thì sau 10 phút, thuyền tới C phía hạ lưu với BC = 120 m.
- Nếu người lái hướng mũi thuyền về phía thượng lưu theo góc lệch α thì sau 12 phút 30 giây thuyền tới đúng B.
a) Tính vận tốc thuyền $v_1$ và bề rộng L của sông.
b) Xác định góc lệch α.

Một canô muốn đi thẳng qua một con sông rộng 0,10 km. Động cơ của canô tạo cho nó vận tốc 4,0 km/h trong nước sông không chảy. Tuy nhiên, có một dòng chảy mạnh đang di chuyển về phía hạ lưu với vận tốc 3,0 km/h.
a) Canô phải đi theo hướng nào để đến vị trí ở bờ bên kia đối diện với vị trí xuất phát?
b) Chuyến đi sẽ mất bao nhiêu phút?

Một ô tô đang đi với tốc độ 14 m/s thì gặp đèn đỏ phía trước. Người lái hãm phanh và ô tô dừng lại sau 5,0 s. Tính gia tốc của ô tô. 

Một chiếc xe thể thao đang chạy với tốc độ 110 km/h thì hãm phanh và dừng lại trong 6,1 giây. Tìm gia tốc của nó.

Trước khi vào đường cao tốc, người ta làm một đoạn đường nhập làn để ô tô có thể tăng tốc. Giả sử rằng một ô tô bắt đầu vào một đoạn đường nhập làn với tốc độ 36 km/h, tăng tốc với gia tốc 4,0 m/${\mathrm{s}}^2$, đạt tốc độ 72 km/h khi hết đường nhập làn để bắt đầu vào đường cao tốc. Tính độ dài tối thiểu của đường nhập làn.

Một ô tô đang đi với vận tốc 50,0 km/h theo hướng bắc thì quay đầu đi về hướng tây với vận tốc 50,0 km/h. Tổng thời gian đi là 5,0 s. Tìm:
a) độ thay đổi vận tốc.

b) gia tốc của xe.

Một ô tô thể thao tăng tốc trên đường thẳng từ trạng thái đứng yên lên 70 km/h trong 6,3 s. Gia tốc trung bình của nó là bao nhiêu?

Một đoàn tàu đang đi trên đường thẳng với tốc độ 115 km/h. Tàu phanh và mất 1,5 phút để dừng lại. Tính gia tốc trung bình của nó.

Một vận động viên chạy nước rút, đạt tốc độ tối đa là 9,0 m/s trong 1,5 giây. Tính gia tốc trung bình của vận động viên này.

Đồ thị vận tốc - thời gian của một vật chuyển động dọc theo trục Ox được thể hiện trong hình vẽ. Xác định gia tốc trung bình của vật trong các khoảng thời gian: 

a) t = 5,00 s đến t = 15,0 s.    

b) t = 0 đến t = 20,0 s.

Trên hình vẽ a), b) và c) là đồ thị vận tốc - thời gian (v - t) của các vật chuyển động thẳng theo một hướng xác định. Các đồ thị gia tốc theo thời gian của các chuyển động này (a - t), được biểu diễn theo thứ tự xáo trộn là d), e) và g). Hãy chọn từng cặp đồ thị v - t và đồ thị a – t ứng với mỗi chuyển động. Giải thích. 

Xét một người đi xe máy trên một đoạn đường thẳng. Tốc độ của xe máy tại mỗi thời điểm được ghi lại trong bảng dưới đây.

a) Vẽ đồ thị vận tốc - thời gian của xe máy.
b) Nhận xét tính chất chuyển động của xe máy.
c) Xác định gia tốc của xe máy trong 10 s đầu tiên và trong 15 s cuối cùng.
d) Từ đồ thị vận tốc - thời gian, tính quãng đường và tốc độ trung bình mà người này đã đi được sau 30 s kể từ lúc bắt đầu chuyển động.

Cho đồ thị vận tốc - thời gian của một quả bóng thả rơi chạm đất rồi nảy lên theo phương thẳng đứng. Quả bóng được thả tại A và chạm đất tại B. Quả bóng rời khỏi mặt đất tại D và đạt độ cao cực đại tại E. Có thể bỏ qua tác dụng của lực cản không khí. 

a) Tại sao độ dốc của đoạn thẳng AB lại giống độ dốc của đoạn thẳng DE?
b) Diện tích tam giác ABC biểu thị đại lượng nào?
c) Tại sao diện tích tam giác ABC lớn hơn diện tích tam giác CDE?

Một quả bóng bàn được bắn ra theo phương ngang với vận tốc đầu bằng không đến va chạm vào tường và bật lại trong khoảng thời gian rất ngắn. Hình vẽ là đồ thị vận tốc - thời gian mô tả chuyển động của quả bóng trong 20 s đầu tiên. Tính quãng đường mà quả bóng bay được sau 20 s kể từ lúc bắt đầu chuyển động. 

Quan sát đồ thị vận tốc - thời gian mô tả chuyển động thẳng của tàu hỏa và trả lời các câu hỏi sau:
 
a) Tại thời điểm nào, vận tốc tàu hỏa có giá trị lớn nhất?
b) Vận tốc tàu hỏa không đổi trong khoảng thời gian nào? 
c) Tàu chuyển động thẳng nhanh dần đều trong khoảng thời gian nào?

Cho đồ thị vận tốc - thời gian của một xe buýt và một xe máy chạy trên một đường thẳng. Xe buýt đang đứng yên, bắt đầu chuyển động thì xe máy đi tới vượt lên trước xe buýt.
 
a) Tính gia tốc của xe buýt trong 4 s đầu và trong 4 s tiếp theo.
b) Khi nào thì xe buýt bắt đầu chạy nhanh hơn xe máy?
c) Khi nào thì xe buýt đuổi kịp xe máy?
d) Xe máy đi được bao nhiêu mét thì bị xe buýt đuổi kịp?
e) Tính vận tốc trung bình của xe buýt trong 8 s đầu.

Hai xe ô tô 1 và 2 chuyển động thẳng cùng chiều. Xe 1 đang đi với tốc độ không đổi 72 km/h thì vượt xe 2 tại thời điểm t = 0. Để đuổi kịp xe 1, xe 2 đang đi với tốc độ 45 km/h ngay lập tức tăng tốc đều trong 10 s để đạt tốc độ không đổi 90 km/h. Tính:
a) Quãng đường xe 1 đi được trong 10 s đầu tiên, kể từ lúc t = 0.
b) Gia tốc và quãng đường đi được của xe 2 trong 10 s đầu tiên.
c) Thời gian cần thiết để xe 2 đuổi kịp xe 1.
d) Từ t = 0 đến khi hai xe gặp nhau, tính quãng đường mỗi xe đi được.

Một vật chuyển động với đồ thị vận tốc - thời gian như hình vẽ. 

a) Tính gia tốc và nêu tính chất chuyển động cho từng giai đoạn.
b) Viết phương trình vận tốc cho từng giai đoạn với cùng một gốc thời gian chọn lúc ban đầu.
c) Tính quãng đường vật đã đi được và vận tốc trung bình của vật.

Một xe ô tô đang chuyển động với vận tốc 36 km/h thì xuống dốc dài 400 m theo một chuyển động thẳng nhanh dần đều; trong thời gian 20 s thì ô tô xuống hết dốc.
a) Tìm thời gian xe đi hết 58 m cuối dốc.
b) Khi xuống hết đốc xe hãm thắng chuyển động chậm dần đều thêm 50 m nữa thì dừng hẳn. Tìm thời gian xe đi hết quãng đường này.
c) Vẽ đồ thị vận tốc - thời gian mô tả các quá trình chuyển động của xe.

Một ô tô bắt đầu khởi hành từ A chuyển động thẳng nhanh dần đều về B với gia tốc 0,5 m/${\mathrm{s}}^2$. Cùng lúc ô tô bắt đầu qua A, một xe máy đi qua B cách A 125 m với vận tốc 18 km/h, chuyển động thẳng nhanh dần đều về phía A với gia tốc 30 cm/${\mathrm{s}}^2$. Tìm:
a) Vị trí hai xe gặp nhau và vận tốc của mỗi xe lúc đó.
b) Quãng đường mà mỗi xe đi được kể từ lúc ô tô khởi hành từ A.

Phương trình chuyển động của vật: x = 80${\mathrm{t}}^2$ + 50t + 10 (cm; s)
a) Tính vận tốc lúc t = 1 s.
b) Định vị trí vật lúc vận tốc là 130 cm/s.

Một người đi xe đạp đang đi với vận tốc 5,6 m/s thì bắt đầu gia tốc 0,60 m/${\mathrm{s}}^2$ trong khoảng thời gian 4,0 s.

a) Tìm quãng đường người ấy đã đi cả khoảng thời gian này.

b) Tìm vận tốc cuối cùng sau khi tăng tốc.

Một xe ô tô đang đi với tốc độ 22 m/s thì người lái xe nhận thấy biển báo hạn chế tốc độ ở phía trước. Anh ta giảm dần đều tốc độ của xe đến 14 m/s. Trong quá trình giảm tốc độ, người đó đi được quãng đường 125 m.

a) Tìm gia tốc của xe.

b) Người lái xe đã mất bao lâu để thay đổi vận tốc?

Một ô tô đang đi trên đường thẳng với tốc độ không đổi 24 m/s. Ô tô này đã chạy quá tốc độ và vượt qua một cảnh sát giao thông đang ngồi trên một xe mô tô đứng yên. Người cảnh sát ngay lập tức đuổi theo ô tô với gia tốc 2,1 m/${\mathrm{s}}^2$. Từ thời điểm ô tô vượt qua xe cảnh sát:
a) sau bao lâu thì xe cảnh sát đuổi kịp ô tô?
b) các xe sẽ đi được quãng đường bao nhiêu mét trong thời gian đó?

Một học sinh đang đứng ở chỗ đợi tàu trên sân của một nhà ga, nhận thấy rằng hai toa đầu tiên của một đoàn tàu đến vượt qua mình trong 2,0 giây và hai toa tiếp theo trong 2,4 giây. Tốc độ của đoàn tàu đang giảm đều; mỗi toa tàu dài 20 m. Khi tàu dừng thì học sinh đó đứng đối điện với toa cuối cùng. Đoàn tàu có bao nhiêu toa?

Một viên bi bay với tốc độ 25,0 m/s vuông góc với một bức tường và bật ngược lại với tốc độ 22,0 m/s. Nếu viên bi tiếp xúc với tường trong thời gian 3,50 m/s thì gia tốc trung bình của nó trong khoảng thời gian này là bao nhiêu? Biết 1 ms = ${10}^{-3}$ s.

Một ô tô chuyển động chậm dần đều, trong 8,50 s đi được quãng đường 40,0 m với vận tốc cuối cùng là 2,80 m/s.
a) Tìm độ lớn vận tốc ban đầu của xe.     
b) Tìm gia tốc của xe.

Gia tốc trung bình của một vận động viên chạy nước rút từ khi xuất phát đến khi đạt tốc độ tối đa 9,0 m/s là 6,0 m/${\mathrm{s}}^2$. Người ấy tăng tốc trong bao lâu?

Một ô tô tăng tốc từ 5,0 m/s đến 20 m/s trong 6,0 s. Giả sử gia tốc đều, tính quãng đường ô tô đi được trong thời gian này.

Một máy bay phải đạt vận tốc 110 m/s mới có thể cất cánh. Nếu chiều dài đường bằng là 2,4 km và máy bay tăng tốc đều từ điểm dừng ở một đầu đến khi rời mặt đất ở đầu kia thì gia tốc tối thiểu phải có để cất cánh là bao nhiêu?

Một ô tô đang đi trên đường thẳng với tốc độ v thì trước mặt ô tô đột ngột xuất hiện một mối nguy hiểm. Trong khoảng thời gian từ khi mối nguy xuất hiện đến khi phanh hoạt động, ô tô chuyển động được quãng đường 29,3 m. Khi phanh hoạt động làm bánh xe ngừng quay, các bánh xe của ô tô để lại vết trượt dài 12,8 m trên đường, như hình vẽ. Người ta ước tính rằng trong quá trình trượt, ô tô giảm tốc với gia tốc có độ lớn là 0,85 g, trong đó g là gia tốc rơi tự đo.
 
a) Xác định:
+ tốc độ v của ô tô trước khi hãm phanh.
+ thời gian từ khi nguy hiểm xuất hiện đến khi phanh hoạt động.
b) Trên một con đường có giới hạn tốc độ cho phép là 60 km/h, sử dụng kết quả ở câu hỏi a) để thảo luận về việc tuân thủ quy định về tốc độ cho phép khi lái ô tô.

Cảnh sát giao thông có thể ước tính tốc độ của các xe ô tô liên quan đến vụ tai nạn bằng độ dài của vết trượt do lốp xe trượt và để lại trên mặt đường. Biết rằng độ giảm tốc tối đa mà ô tô có thể đạt được khi hãm phanh trên mặt đường bình thường là khoảng 9 m/${\mathrm{s}}^2$. Trong một vụ tai nạn, vết lốp được tìm thấy dài 125 m. Ước lượng tốc độ của xe trước khi hãm phanh.

Một viên đá được thả rơi không vận tốc đầu. Trong giây cuối cùng trước khi chạm đất, viên đá đã rơi được đoạn đường dài 24,5 m. Lấy g = 9,8 m/${\mathrm{s}}^2$. Tính khoảng thời gian rơi tự do của viên đá này.

Tính quãng đường mà vật rơi tự do đi được trong giây thứ tư. Trong khoảng thời gian đó vận tốc của vật đã tăng lên bao nhiêu? Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/${\mathrm{s}}^2$.

Thả một hòn đá rơi từ miệng một cái hang sâu xuống đến đáy. Sau 4 s kế từ lúc bắt đầu thả thì nghe tiếng hòn đá chạm vào đáy. Tính chiều sâu của hang. Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 330 m/s. Lấy g = 9,8 m/${\mathrm{s}}^2$.

Nếu một hạt mưa rơi từ độ cao 1 km, nó sẽ chạm đất với tốc độ nào nếu không có lực cản của không khí? Cho g = 9,8 m/${\mathrm{s}}^2$.

Thả một hòn sỏi từ trên gác cao xuống đất. Trong giây cuối cùng hòn sỏi rơi được quãng đường 15 m. Tính độ cao của điểm từ lúc bắt đầu thả rơi hòn sỏi. Lấy g = 9,8 m/${\mathrm{s}}^2$.

Một vận động viên ném một quả bóng theo phương thẳng đứng lên trên với tốc độ ban đầu là 18,0 m/s. Cho biết g = 9,81 m/$s^2$.
a) Quả bóng lên cao bao nhiêu?
b) Sau thời gian bao lâu nó trở về điểm ném?

Một nhóm học sinh thử nghiệm sự rơi của vật. Đầu tiên, họ thả một quả bóng rơi tự do không tốc độ ban đầu từ độ cao nhất định. Quả bóng chạm mặt sàn với tốc độ là 4 m/s.

a) Tiếp theo, quả bóng được ném thẳng đứng xuống với tốc độ ban đầu 3 m/s từ cùng độ cao. Trong thử nghiệm này, tốc độ của nó khi chạm vào mặt sàn là bao nhiêu?

b) Nếu quả bóng được ném thẳng đứng lên trên với tốc độ ban đầu 3 m/s từ cùng độ cao. Tính tốc độ của nó khi chạm mặt sàn.

Từ mái nhà có các giọt nước đang rơi xuống đất. Sau 2 s kể từ lúc giọt nước thứ hai bắt đầu rơi, khoảng cách giữa giọt nước thứ hai và giọt nước thứ nhất là 25 m. Cho biết giọt nước thứ hai rơi trễ hơn giọt nước thứ nhất bao lâu?

Một nhà du hành vũ trụ trên Mặt Trăng thả một chiếc búa từ độ cao 1,2 m. Búa chạm bề mặt Mặt Trăng sau 1,2 s tính từ khi được thả. Tính độ lớn gia tốc rơi tự do trên Mặt Trăng.

Từ vách núi, người ta thả rơi một hòn đá xuống vực sâu. Từ lúc thả rơi đến lúc nghe tiếng hòn đá chạm đáy vực là 6,5 s. Cho vận tốc truyền âm trong không khí là 360 m/s. Cho g = 10 m/${\mathrm{s}}^2$.

a) Tìm thời gian rơi.

b) Khoảng cách từ vách núi đến đáy vực.

Một người có khối lượng 55,0 kg đi trên xe đạp có khối lượng 15,0 kg. Khi xuất phát, hợp lực tác dụng lên xe đạp là 200 N. Giả sử hợp lực tác dụng lên xe đạp không đổi, hãy tính giá trị vận tốc của xe đạp sau 6,00 s.

Lần lượt tác dụng một lực có độ lớn không đổi F lên vật 1 có khối lượng ${\mathrm{m}}_1$ và vật 2 có khối lượng ${\mathrm{m}}_2$ thì thấy gia tốc của hai vật có độ lớn lần lượt là 5 m/${\mathrm{s}}^2$ và 10 m/${\mathrm{s}}^2$. Hỏi nếu tác dụng lực này lên vật 3 có khối lượng ${\mathrm{m}}_3$ = 2${\mathrm{m}}_1$ - 3${\mathrm{m}}_2$ thì độ lớn gia tốc của vật 3 bằng bao nhiêu?

Một viên bi được thả rơi tại độ cao 5,1 m so với mặt đất tại nơi có gia tốc trọng trường là 9,81 m/s². Trong quá trình chuyển động, viên bi chỉ chịu tác dụng của trọng lực. Xác định vận tốc của viên bi ngay trước khi nó chạm đất.

Một người mua hàng đẩy giỏ xe ban đầu đứng yên bởi một lực có độ lớn không đổi F thì nhận thấy phải mất t giây để xe đạt được tốc độ v. Biết rằng ban đầu giỏ xe không chứa hàng hoá và khối lượng của xe khi đó là M. Khi người đó đặt thêm hàng hoá có khối lượng m = 0,8M trong giỏ xe, người này cần tác dụng lực F’ bằng bao nhiêu để xe cũng đạt được tốc độ v từ trạng thái nghỉ sau t giây?

Một xe lăn có khối lượng 50 kg đang đứng yên trên mặt sàn nằm ngang thì chịu tác dụng bởi một lực kéo không đổi theo phương ngang làm cho xe chuyển động từ đầu phòng đến cuối phòng trong khoảng thời gian 15 s. Nếu người ta đặt lên xe một kiện hàng thì nhận thấy thời gian chuyển động của xe lúc này là 25 s dưới tác dụng của lực trên. Bỏ qua mọi ma sát. Khối lượng của kiện hàng được đặt lên xe là bao nhiêu?

Một tàu chở hàng có tổng khối lượng là 4,0.${10}^8$ kg vận chuyển hàng hóa đến nơi tiếp nhận thì đột nhiên động cơ tàu bị hỏng, lúc này gió thổi tàu chuyển động thẳng về phía bãi đá ngầm với tốc độ không đổi 0,8 m/s. Khi tàu chỉ còn cách bãi đá ngầm một khoảng 1200 m thì gió ngừng thỏi, đồng thời động cơ cũng được sửa chữa xong và hoạt động lại. Tuy nhiên bánh lái của tàu bị kẹt và vì vậy, tàu chỉ có thể tăng tốc lùi thẳng ra xa khỏi bãi đá ngầm (hình vẽ). Biết lực do động cơ sinh ra có độ lớn 8,0.${10}^4$ N và lực cản xem như không đáng kể.
 
a) Tàu có va chạm với bãi đá ngầm không? Nếu vụ va chạm xảy ra thì lượng hàng hóa trên tàu có được an toàn không? Biết vỏ tàu có thể chịu được va đập ở tốc độ tối đa 0,45 m/s.
b) Lực tối thiểu do động cơ sinh ra phải bằng bao nhiêu để không xảy ra va chạm giữa tàu và bãi đá ngầm?

Một thiết bị vũ trụ có khối lượng 80,0 kg. Khi thiết bị này cất cánh từ bề mặt Mặt Trăng, lực nâng hướng thẳng đứng, lên khỏi bề mặt Mặt Trăng do động cơ tác dụng lên thiết bị là 500 N. Gia tốc rơi tự do trên bề mặt Mặt Trăng là 1,60 m/${\mathrm{s}}^2$. Hãy xác định
a) trọng lượng của thiết bị này khi ở trên Mặt Trăng.
b) tổng hợp lực nâng của động cơ và lực hấp dẫn của Mặt Trăng tác dụng lên thiết bị.
c) gia tốc của thiết bị khi cất cánh từ bề mặt Mặt Trăng.

Để tra đầu búa vào cán búa, nên chọn cách nào dưới đây? Giải thích tại sao.

 
a) Đập mạnh cán búa xuống đất như hình a.
b) Đập mạnh đầu búa xuống đất như hình b.

Mô tả và giải thích điều gì xảy ra đối với một hành khách ngồi trong ô tô ở các tình huống sau:
a) Xe đột ngột tăng tốc.
b) Xe phanh gấp.
c) Xe rẽ nhanh sang trái.

Giải thích tại sao: Khi đặt cốc nước lên tờ giấy mỏng, giật nhanh tờ giấy ra khỏi đáy cốc thì cốc vẫn đứng yên. 

Một xe bán tải khối lượng 2,5 tấn đang di chuyển trên cao tốc với tốc độ 90 km/h. Các xe cần giữ khoảng cách an toàn so với xe phía trước 70 m. Khi xe đi trước có sự cố và dừng lại đột ngột. Hãy xác định lực cản tối thiểu để xe bán tải có thể dừng lại an toàn.

Cho một vật có khối lượng 10 kg đặt trên mặt sàn nằm ngang. Một người tác dụng một lực 30 N kéo vật theo phương ngang, hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn có giá trị 0,2. Lấy giá trị của gia tốc trọng trường là 9,8 m/${\mathrm{s}}^2$. Tính gia tốc của vật.

Xét trường hợp con ngựa kéo xe như hình bên. Khi ngựa tác dụng một lực kéo lên xe, theo định luật III Newton sẽ xuất hiện phản lực có cùng độ lớn nhưng ngược hướng so với lực kéo. Vậy tại sao xe vẫn chuyển động về phía trước? Giải thích. 

Một người kéo dây để giữ thùng hàng như hình vẽ. Trên hình đã biểu diễn hai lực. 

a) Chỉ ra lực còn lại tạo thành cặp lực - phản lực theo định luật III Newton với mỗi lực này. Nêu rõ vật mà lực đó tác dụng lên, hướng của lực và loại lực. 
b) Biểu diễn các lực tác dụng lên thùng hàng.
c) Biểu diễn các lực tác dụng lên người.

Một chất điểm khối lượng m = 500 g trượt trên mặt phẳng nằm ngang dưới tác dụng của lực kéo theo phương ngang. Cho hệ số ma sát μ = 0,4, lấy g = 10 m/${\mathrm{s}}^2$. Đồ thị vận tốc - thời gian của chất điểm như hình vẽ. Xác định giá trị của lực kéo trên mỗi giai đoạn OA, OB và BC.

Một vật có khối lượng M = 33 kg được đẩy trên mặt không ma sát bằng 1 thanh sắt có khối lượng m = 3,2 kg. Vật chuyển động (từ trạng thái đứng yên) một đoạn 77 cm trong thời gian 1,7 s với gia tốc không đổi. 

a) Hãy chỉ ra các cặp lực - phản lực theo phương ngang.
b) Tay sẽ phải tác dụng lên thanh một lực bằng bao nhiêu?
c) Thanh sắt đẩy vật với một lực bằng bao nhiêu?
d) Hợp lực tác dụng lên thanh sắt bằng bao nhiêu?

Một thùng hàng trọng lượng 500 N đang trượt xuống dốc. Mặt dốc tạo với phương ngang một góc ${30}^0$. Chọn hệ tọa độ vuông góc xOy sao cho trục Ox theo hướng chuyển động của thùng.
a) Vẽ giản đồ vectơ lực tác dụng lên thùng.
b) Tính các thành phần của trọng lực theo các trục tọa độ vuông góc.
c) Giải thích tại sao lực pháp tuyến của dốc lên thùng hàng không có tác dụng kéo thùng hàng xuống đốc?
d) Xác định hệ số ma sát trượt giữa mặt dốc và thùng hàng nếu đo được gia tốc chuyển động của thùng là 2 m/${\mathrm{s}}^2$. Bỏ qua ma sát của không khí lên thùng. 

Đặt một vật nằm yên trên một tấm ván ban đầu nằm ngang có một đầu gắn vào bản lề quay được. Nâng chậm đầu còn lại của tấm ván lên cao, ta thấy lúc đầu vật vẫn nằm yên trên mặt phẳng nghiêng và khi nâng tấm ván tới một góc nghiêng ${\mathrm{\alpha }}_0$ nào đó thì vật bắt đầu trượt. Lặp lại thí nghiệm nhiều lần, ta vẫn thu được kết quả trên. Hãy giải thích hiện tượng xảy ra.

Lực kéo mỗi tàu có độ lớn 6500 N và góc giữa hai dây cáp là ${30}^0$.

a) Biểu diễn các lực kéo của mỗi tàu và hợp lực tác dụng vào tàu chở hàng.
b) Tính độ lớn hợp lực của hai lực kéo.
c) Nếu góc giữa hai dây cáp bằng ${90}^0$ thì hợp lực của hai lực kéo có phương, chiều và độ lớn như thế nào? 

Một quả bóng bàn đang rơi. Có hai lực tác dụng vào quả bóng: trọng lực P = 0,04 N theo phương thẳng đứng hướng xuống và lực đẩy của gió theo phương ngang ${\mathrm{F}}_{\mathrm{đ}}$ = 0,03 N như hình vẽ. Xác định độ lớn và hướng của hợp lực F. 

Một vật có trọng lượng 17 N được treo vào một vòng nhẫn O. Vòng nhẫn được giữ yên bằng hai dây OA và OB. Biết dây OA nằm ngang còn dây OB hợp với phương thẳng đứng góc 45°. Tìm lực căng dây OA và OB.

Người ta treo một cái đèn trọng lượng P = 11 N vào một giá đỡ gồm hai thanh cứng nhẹ AB và AC như hình vẽ. Biết rằng α = ${60}^0$ và g = 10 m/${\mathrm{s}}^2$. Hãy xác định độ lớn của lực mà bóng đèn tác dụng lên thanh AB và AC. 

Một thùng hàng trọng lượng 300 N đang trượt xuống dốc. Mặt dốc tạo với phương ngang một góc ${30}^0$. Chọn hệ toạ độ vuông góc xOy sao cho trục Ox theo hướng chuyển động của thùng. Lấy g = 9,8 m/${\mathrm{s}}^2$.
a) Tính các thành phần của trọng lực theo các trục toạ độ vuông góc.
b) Giải thích tại sao lực pháp tuyến của dốc lên thùng hàng không có tác dụng kéo thùng hàng xuống dốc? 
c) Xác định hệ số ma sát trượt giữa mặt dốc và thùng hàng nếu đo được gia tốc chuyển động của thùng là 1,50 m/${\mathrm{s}}^2$. Bỏ qua lực cản của không khí lên thùng. 

Đặt tại hai đầu thanh AB dài 60 cm hai lực song song cùng chiều và vuông góc với AB. Lực tổng hợp F được xác định đặt tại O cách A một khoảng 15 cm và có độ lớn 24 N như hình vẽ. Tính độ lớn của lực ${\mathrm{F}}_1$.

Một người đẩy máy cắt cỏ có khối lượng 15,0 kg di chuyển với một lực có độ lớn không đổi bằng 60,0 N theo phương của giá đẩy như hình vẽ. Biết góc tạo bởi giá đây và phương ngang là ${45}^0$. 

a) Tìm độ lớn của lực đẩy theo phương ngang và phương thẳng đứng. 
b) Nếu từ trạng thái nghỉ, người này tác dụng lực để tăng tốc cho máy đạt tốc độ 1,2 m/s trong 3 s thì độ lớn lực ma sát trong giai đoạn này là bao nhiêu? 

Chọn phát biểu đúng.
A. Mômen lực tác dụng lên vật là đại lượng vô hướng.
B. Mômen lực đối với một trục quay được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó.
C. Mômen lực là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của lực.
D. Đơn vị của mômen lực là N/m.

Mômen lực đối với một trục quay là đặc trưng cho tác dụng
A. làm vật chuyển động tịnh tiến.                     
B. làm quay vật.
C. vừa làm vật quay vừa chuyển động tịnh tiến.             
D. làm vật cân bằng.

Trên hai đĩa của một cân thăng bằng, người ta đặt hai đồng hồ cát giống hệt nhau có cùng trọng lượng. Cân ở trạng thái cân bằng, người ta nhanh tay lật ngược một trong hai đồng hồ cát, hiện tượng xảy ra tiếp theo là
A. cân bên đồng hồ cát bị lật sẽ nghiêng xuống.
B. cân bên đồng hồ cát không bị lật sẽ nghiêng xuống.
C. cân vẫn thăng bằng.
D. cân bị nghiêng về phía đồng hồ cát không bị lật, sau khi cát chảy hết thì cân nghiêng về phía còn lại.

Xác định mômen do lực F có độ lớn 10 N tác dụng vuông góc lên cờ lê để làm xoay bu lông. Biết cờ lê có chiều dài 15 cm và khoảng cách từ điểm đặt của lực đến bu lông vào cỡ 11 cm. 

Một bu lông nối khung chính và khung sau của xe đạp leo núi cần moment lực 15 N.m để siết chặt. Nếu bạn có khả năng tác dụng lực 40 N lên cờ lê theo một hướng bất kì thì chiều dài tối thiểu của cờ lê để tạo ra moment lực cần thiết bằng bao nhiêu?

Tác dụng các lực F có độ lớn như nhau vào cùng một vị trí trên nhưng khác hướng như hình vẽ. Trường hợp nào mômen của lực F có tác dụng làm quay vật quanh O là lớn nhất, nhỏ nhất? Giải thích.

Một xe cẩu có chiều dài cần trục l = 20m bám nghiêng ${30}^0$ so với phương thẳng. Đầu cần trục có treo một thùng hàng nặng 2 tấn như hình vẽ. Xác định mômen lực do thùng hàng tác dụng lên đầu cần trục đối với trục quay đi qua đầu còn lại của cần trục gắn với thân máy. Lấy g = 9,8 m/${\mathrm{s}}^2$. 

Biển quảng cáo của một quán cà phê được treo cân bằng nhờ một dây nằm ngang và dây còn lại hợp với trần một góc α như hình vẽ. Giữ cho một dây luôn căng và có phương nắm ngang, thay đổi vị trí và độ dài dây treo trên trần. 

a) Xác định điều kiện góc α để hệ có thể cân bằng.
b) Biển quảng cáo có trọng lượng là P, tính lực căng trên hai dây treo. 

Cho biết người chị (bên phải) có trọng tượng ${\mathrm{P}}_2$ = 300 N, khoảng cách ${\mathrm{d}}_2$ = 1 m, còn người em có trọng lượng ${\mathrm{P}}_1$ = 200 N. Khoảng cách ${\mathrm{d}}_1$ phải bằng bao nhiêu để bập bênh cân bằng? 

Một chiếc xe đẩy chuyển vật liệu có cấu tạo như hình vẽ. Tổng khối lượng vật liệu và xe là 80 kg. Áp dụng quy tắc mômen, tính lực nâng đặt vào tay cầm để giữ xe thăng bằng. Lấy g = 9,8 m/${\mathrm{s}}^2$. 

Để nhổ một cây đinh ghim vào bàn tạo thành một góc ${30}^0$ so với phương thẳng đứng, ta tác dụng lực F = 160 N theo phương vuông góc với cán búa như hình. Búa có thể quay quanh trục quay vuông góc với mặt phẳng hình vẽ tại điểm O, khoảng cách từ điểm đặt tay đến trục quay là 30 cm và khoảng cách từ đầu đỉnh đến trục quay là 5 cm. Xác định lực do búa tác dụng lên đinh. 

Một con tàu vượt biển lớn bị mắc cạn gần đường bờ biển (tương tự trường hợp của tàu Costa Concordia vào ngày 13/01/2012 tại Ý) và nằm nghiêng ở một góc như hình vẽ. Người ta đã sử dụng các  tàu cứu hộ để gây ra một lực F = 5,0.${10}^5$ N tác dụng vào điểm A của tàu theo phương ngang để giúp tàu thẳng đứng trở lại. Xác định mômen lực của lực tác dụng này tương ứng với trục quay đi qua điểm tiếp xúc của tàu với mặt đất.

Ta cần tác dụng một mômen ngẫu lực 12 N.m để làm quay bánh xe như hình vẽ. Xác định độ lớn lực tác dụng vào bánh xe ở hình a và hình b. Từ đó, hãy cho biết trường hợp nào sẽ có lợi hơn về lực. 

Hình vẽ mô tả cấu trúc bên trong của một cánh tay người đang giữ một vật có trọng lượng 60 N. Búi cơ cung cấp một lực hướng lên. Lực của búi cơ có tác dụng làm cẳng tay quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục quay là khớp khuỷ tay. Tay sẽ giữ được vật nếu mômen của lực tác dụng bởi búi cơ bằng với mômen lực gây ra bởi trọng lượng của vật đối với khớp khuỷu tay. Hãy xác định độ lớn của lực sinh ra bởi búi cơ. 

Một người đang gánh lúa như hình bên. Hỏi vai người đặt ở vị trí nào trên đòn gánh để đòn gánh có thể nằm cân bằng trong quá trình di chuyển? Biết khối lượng hai bó lúa lần lượt là ${\mathrm{m}}_1$ = 9 kg; ${\mathrm{m}}_2$ = 7 kg và chiều dài đòn gánh là 1,5 m. Xem như điểm treo hai bó lúa sát hai đầu đòn gánh và bỏ qua khối lượng đòn gánh. 

An và Bình đang khiêng một thùng hàng khối lượng 30 kg bằng một đòn tre dài 2,2 m như hình. Hỏi phải treo thùng hàng ở điểm nào để lực đè lên vai Bình lớn hơn lực đè lên vai An 80 N? Bỏ qua khối lượng của đòn tre. 

Một tấm ván nặng 240 N được bắc qua một con mương. Trọng tâm của tấm ván cách điểm tựa A 2,4 m và cách điểm tựa B 1,2 m. Tìm lực mà tấm ván tác dụng lên điểm tựa A và B. 

Một bánh xe đang quay đều, mỗi phút nó quay được 3 000 vòng. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về chuyển động của bánh xe?
A. Độ dịch chuyển góc của một điểm bất kì trên bánh xe (trừ những điểm thuộc trục quay) trong khoảng thời gian 0,01 giây bằng π radian.
B. Những điểm cách trục quay 10,0 cm thì có tốc độ 10π m/s.
C. Hai điểm bất kì trên bánh xe nếu cách nhau 29,0 cm thì có tốc độ hơn kém nhau một lượng 20π m/s.
D. Những điểm càng xa trục quay thì gia tốc hướng tâm càng lớn.

Trong một hồ bơi, có hai cách để nhảy từ vị trí bục trên cao xuống dưới nước (Hình 3.1). Cách thứ nhất, nhảy trực tiếp từ trên xuống. Cách thứ hai, vận động viên sẽ trượt từ trạng thái nghỉ theo máng.

a) Trong hai cách trên, cách nào năng lượng ít bị hao phí hơn? Giải thích?

b) Nếu bỏ qua ma sát trên máng trượt, lấy g = 10m/. Tính tốc độ của vận động viên khi chạm mặt hồ trong hai cách trên.

Một hộp nặng đang được giữ trên mặt phẵng nghiên nhẵn thì được đẩy lên bằng một lực song song với mặt phẳng nghiêng. Khi hộp di chuyển từ điểm A đến điểm B trên mặt phẳng nghiêng, công do lực và tác dụng lên hộp có phụ thuộc vào vận tốc của hộp tại A và B hay không? Tại sao?

Một kỹ sư xây dựng nặng 75kg treo lên một chiếc thang dài 2,75m. Thang được dựa vào bức tường thẳng đứng và tạo một góc ɑ = với mặt phẳng ngang (Hình 3.2); lấy g = 9,8 m/ .    

a) Tính công của trọng lực tác dụng lên kỹ sư khi người này leo từ chân đến đỉnh thang. 

b) Đáp án của câu (a) có phụ thuộc vào tốc độ của người kĩ sư trong quá trình leo hay không?

Tính công của một người đã thực hiện khi nâng một vật có khối lượng 20,0kg từ mặt đất lên độ cao 1,2m. Lấy g = 9,8 m/. 

Một chiếc xe khối lượng 10,0 tấn đang tắt máy và chuyển động trên mặt đường nằm ngang với vận tốc không đổi v = 40,0 km/h. Biết gia tốc rơi tự do là g = 9,8 m/.

a) Tính lực mà mặt đường tác dụng lên xe.

b) Tính công của lực mà mặt đường tác dụng lên xe. 

Một xe ô tô khối lượng m = 2 tấn chuyển động nhanh dần đều trên đường nằm ngang với vận tốc ban đầu bằng 0, đi được quãng đường s = 200m thì đạt được vận tốc v = 72 km/h. Cho biết hệ số ma sát giữa ô tô và mặt đường là  = 0,2. Lấy g = 10 m/. Tính công lực kéo của động cơ ô tô và công lực ma sát thực hiện trên quãng đường đó.

Một đường tròn đường kính AC = 2R = 1 m, một lực F có điểm đặt trên đường tròn có phương song song AC, có chiều luôn không đổi và cùng chiều AC và có độ lớn 600 N. Tìm công mà lực F thực hiện được khi điểm đặt của nó vạch được

a) một đường tròn

b) một nửa đường tròn AC

c) một phần tư đường tròn AC

Một thang máy khối lượng m = 800 kg chuyển động thẳng đứng lên cao 10 m. Lấy g = 10 m/. Tính công của động cơ để kéo thang máy đi lên khi thang máy đi lên

a) đều.

b) nhanh dần đều với gia tốc 1,0 m/ .

Một cần trục tạo lực kéo để nâng một vật có khối lượng 100kg từ mặt đất lên cao theo phương thẳng đứng. Trong 10s đầu vật đi lên nhanh dần đều với gia tốc 0,8 , sau đó vật đi lên chậm dần đều thêm 10s nữa thì dừng lại. Tìm tổng công do cần trục thực hiện. 

Một vật khối lượng m = 1 kg chuyển động nhanh dần đều trên mặt ngang, vận tốc tăng từ 5 m/s lên 10 m/s, do chịu tác dụng của lực đẩy trong thời gian 10 s. Biết hợp với phương ngang góc α=30° như Hình 3.3 và có độ lớn 10√3N.Tính công của lực  và của lực ma sát () tác dụng lên vật trong thời gian trên.

Một chiếc đàn phano có khối lượng 380 kg được giữ cho trượt đều xuống một đoạn dốc dài 2,9 m, nghiên một góc 10⁰ so với phương ngang. Biết lực do người tác dụng có phương song song với mặt phẳng nghiêng như hình 3.4. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 9,8 . Hãy xác định

a) lực do người tác dụng lên đàn piano.

b) công của lực do người tác dụng lên đàn piano.

c) công của trọng lực tác dụng lên đàn piano.

d) tổng công của tất cả các lực tác dụng lên đàn piano.

Một khối gỗ có trọng lượng là P = 45 N được đẩy trượt đều lên trên mặt phẳng nghiêng nhẵn với góc nghiêng  so với phương ngang. Biết khối gỗ di chuyển được một đoạn 1m trên mặt phẳng nghiêng. Tìm công mà người đẩy thực hiện trên khối gỗ nếu lực tác dụng:

a) song song với mặt phẳng nghiêng.

b) song song với mặt phẳng ngang.

Một lò sưởi điện có công suất 2,5 kW hoạt động trong khoảng thời gian từ 20h đến 24h. Lò sưởi đã sử dụng bao nhiêu năng lượng điện?

Một ô tô có khối lượng di chuyển trên đoạn đường ABCD có dạng như hình 3.5, trong đó BC là đoạn đường nằm ngang có độ cao so với mặt phẳng nằm ngang chứa AD. Biết rằng , gia tốc rơi tự do , độ dài các cung cong nối các đoạn thẳng với nhau rất nhỏ sơ với chiều dài các đoạn thẳng đó. Tính công của trọng lực trên các đoạn đường AB, BC, CD.

Trong giai đoạn gần tiếp đất, một giọt nước mưa có khối lượng m = 65,5 mg chuyển động thẳng đều với tốc độ 9,00 m/s. Biết rằng gia tốc rơi tự do hầu như không phụ thuộc vào độ cao và có giá trị g = 9,80 . Tính công của trọng lực và công của lực cản thực hiện lên giọt nước mưa nói trên trong giai đoạn nó rơi từ độ cao h 10,0m xuống mặt đất. Giả sử trong giai đoạn này khối lượng và hình dạng của giọt nước mưa đang xét hầu như không thay đổi.

Một người dùng lực hợp với phương nằm ngang một góc  = để kéo vật có khối lượng m = 50,0 kg trượt trên mặt sàn nằm ngang một đoạn thẳng có độ dài s = 10,0 m với tốc độ không đổi. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là µ=0,150; thành phần thẳng đứng của lực hướng từ dưới lên trên, lấy g =  9,80 . Tính

a) công của trọng lực

b) công của lực F

c) công của lực ma sát

Một người dùng lực  hợp với phương nằm ngang một góc để đẩy vật có khối lượng m = 50,0 kg trượt trên mặt sàn nằm ngang một đoạn thẳng có độ dài s = 15,0 m với vận tốc không đổi. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là ; thành phần thẳng đứng của lực hướng từ dưới lên trên, gia tốc rơi tự do g =  9,80 . Tính

a) công của trọng lực

b) công của lực F

c) công của lực ma sát

Để múc nước từ dưới giếng lên bể người ta dùng một chiếc gầu có khối lượng . Để di chuyển ổn định (nước trong gầu không bị thất thoát ra ngoài trong quá trình kéo nước từ giếng lên bể) gầu đựng được một lượng nước có khối lượng tối đa m = 4,50 kg. Biết rằng khối lượng dây gầu không đáng kể, mặt nước trong giếng cách mặt bể khoảng h = 5,00 m, gia tốc rơi tự do . Trong các quá trình dùng gầu để đưa nước từ giếng lên bể.

a) Tính công toàn phần tối thiểu để đưa M = 9,00 kg nước từ giếng lên bể.

b) Tính hiệu suất cực đại của quá trình múc nước

c) Trong một lần đưa đầy gầu nước (gầu chứa 4,50 kg nước) từ giếng lên bể, người múc nước dùng lực có độ lớn F = 60,0 N để kéo gầu, tính công toàn phần và hiệu suất của lần múc nước này.

Một dây cáp sử dụng động cơ điện tạo ra một lực không đổi 50N tác dụng lên vật và kéo vật đi một đoạn đường 30m trong thời gian 1 phút. Tính công suất của động cơ.

An kéo một khối gỗ với độ lớn lực là 100N đi một đoạn đường 30m trong thời gian 30s. Biết lực kéo và phương dịch chuyển song song với nhau. Tìm công suất của An khi kéo khối gỗ.   

Tính công suất tối thiểu của một máy bơm để có thể đưa 100 kg nước lên độ cao 3m trong thời gian 20s. Lấy g = 9,8 .

Một ô tô có khối lượng 2 tấn chuyển động đều trên đường nằm ngang với vận tốc 36 km/h. Công suất của động cơ ô tô là 5 kW.

a) Tính độ lớn lực ma sát của mặt đường.

b) Sau đó ô tô tăng tốc, sau khi đi được quãng đường s = 125m. Tính vận tốc ô tô đạt được 54 km/h. Tính công suất trung bình của động cơ trên quãng đường này.

Công suất sử dụng điện trung bình của một gia đình là 0,6 kW. Biết năng lượng mặt trời khi chiếu trực tiếp đến bề mặt của pin mặt trời đặt nằm ngang có công suất trung bình là 100 W trên một mét vuông. Giả sử chỉ có 15% năng lượng mặt trời được chuyển thành năng lượng có ích (điện năng). Hỏi cần một diện tích bề mặt pin mặt trời là bao nhiêu để có thể cung cấp đủ công suất điện cho gia đình này?

Một thang máy có khối lượng 500 kg chuyển động đều với tốc độ 14,4 km/h. Lấy g = 10,0 . Tính công suất trung bình của hệ thống kéo thang máy.

Xe khối lượng 200 kg chuyển động trên dốc dài 200 m, cao 10 m.

a) Xe lên dốc thẳng đều với vận tốc 18 km/h thì công suất của động cơ là 0,75 kW. Tìm độ lớn lực ma sát.

b) Nếu xe xuống dốc nhanh dần đều với vận tốc của xe ở đỉnh dốc và chân dốc lần lượt là 18 km/h và 54 km/h. Tìm công mà lực kéo động cơ thực hiện được, công suất trung bình, công suất tức thời ở cuối dốc. Biết độ lớn lực ma sát không đổi.

Một xe khối lượng 200 kg khởi hành chuyển động đi lên một dốc nghiêng cao 10m, khi lên đến đỉnh dốc xe có vận tốc 10 m/s và lực kéo động cơ sinh được công 40 kJ. Lực ma sát tác dụng vào xe có độ lớn 100N. Tìm chiều dài dốc và lực kéo động cơ.

Một ô tô có khối lượng m = 3,0 tấn đi hết một con dốc có chiều dài s = 100 m trong khoảng thời gian t = 10,0 s với tốc độ không đổi. Biết rằng con dốc là một đoạn đường thẳng hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc và gia tốc rơi tự do là g = 9,80 . Tính công và công suất của trọng lực trong các trường hợp:

a) Ô tô đi lên dốc.

b) Ô tô đi xuông dốc.

Khi du lịch tại Đà Lạt, chị Đào đã đi tham quan các địa điểm du lịch nổi tiếng bằng xe máy loại xe số. Đặc điểm địa hình đặc trưng ở Đà Lạt là những con dốc cao, cheo leo và thẳng lên phía trên, do đó đòi hỏi người lái xe phải chạy cẩn thận, chắc chắn. Do vậy, để cảnh báo nguy hiểm về độ dốc của mỗi con đốc, chính quyền địa phương thường để các biển báo độ dốc ở dưới chân mỗi con dốc.

Ý nghĩa của các biển báo trên là: tỷ số giữa độ cao với độ dài ngang của con dốc. Ví dụ biển báo đốc lên 6% như Hình 3.6 nghĩa là cứ đi lên cao thêm 6 cm thì độ dài ngang đã đi là 1 mét.

Khi chạy lên các con đốc, chị thường để động cơ xe nổ ở số 2 và giữ tay cầm lái ở một mức như nhau. Lúc chị Lan đi lên trên con dốc có biển báo "6% thì đi đều với tốc độ 31 km/h. Còn nếu con dốc có biển báo 10% thì tốc độ chạy đều của xe chỉ còn 27 km/h. Xem như công suất của động cơ xe hoạt động như nhau trong mọi trường hợp và hệ số ma sát trượt giữa bánh xe với các mặt đường dốc thay đổi không đáng kể. Tính tốc độ chạy đều của xe nếu chị Lan đi lên trên con dốc có độ đốc 17%.

Một vật có khối lượng m = 300 g được ném lên từ mặt đất với tốc độ ban đầu theo hướng hợp với mặt đất nằm ngang một góc . Cho gia tốc rơi tự do g =  9,80 , bỏ qua lực cản của không khí. Tính công suất của trọng lực thực hiện lên vật tại thời điểm

a) t = 0.

b) vật đạt độ cao cực đại.

c) vật chạm đất.

Một khối gỗ nặng 1,2 kg ở trạng thái nghỉ đặt trên sàn ngang, nhẵn thì bị tác dụng bởi lực hướng song song với mặt sàn và có độ lớn thay đổi theo quãng đường mà khối gỗ đi được mô tả như đồ thị trong Hình 3.7.

a) Xác định công do lực sinh ra và công suất trung bình của lực này khi vật đi được đoạn đường 10 m đầu tiên.

b) Tính công do lực thực hiện trong 10 m tiếp theo.

c) Tính toàn bộ công của lực trong cả quá trình mà vật đi quãng đường 40m.

Hình 3.7

Hình 3.8 là vận động viên trẻ của môn cử tạ, anh Thạch Kim Tuấn - 19 tuổi, người giành chiếc Huy chương vàng quý giá cho Việt Nam, đồng thời phá 3 kỳ lục tại SEA Games 27. Để luyện cơ bắp, anh đã nằm ngang và nâng tạ lên xuống như hình. qua trọng lượng của cánh tay và tạ được anh nâng đều. Chiều dài tay của anh khoảng 80 cm, tạ anh sử dụng có một đòn tạ nặng 5 kg, mỗi bên gồm 3 viên tạ hình trụ và mỗi viên nặng 10 kg. Hãy tính

a) công của trọng lực khi anh nâng tạ lên và khi anh hạ tạ xuống.

b) Công của cơ tay và lồng ngực khi anh nâng tạ lên và hạ tạ xuống.

Ba quả bóng giống hệt nhau được ném ở cùng một độ cao từ đỉnh của toà nhà như Hình 3.9. Quả bóng (1) được ném ngang, quả bóng (2) được ném xiên lên trên, quả bóng (3) được ném xiên xuống dưới. Các quả bóng được ném cùng với tốc độ đầu. Bỏ qua lực cản của không khí. Sắp xếp tốc độ của các quả bóng khi chạm đất theo thự tự giảm dần. 

Một thùng hàng bắt đầu trượt xuống từ đỉnh của một máng nghiêng nhẵn (ma sát không đáng kể). Nếu tăng góc nghiêng của máng thì tốc độ của thùng hàng tại chân máng thay đổi như thế nào?

Một quả bóng bowling được treo lên trần nhà bằng một sợi dây không dãn. Một bạn học sinh thực hiện thí nghiệm biểu diễn bằng cách kéo quả bóng ra khỏi vị trí cân bằng của nó và gần chạm vào tường, sau đó thả quả bóng như Hình 3.10.

a) Trong quá trình chuyển động, quả bóng có thể va vào tường không? Tại sao?

b) Liệt kê yếu tố đảm bảo quả bóng không va chạm với tường trong quá trình chuyển động.

Một chiếc ô tô đang chạy thì phải phanh gấp để giảm tốc nhằm tránh va chạm với một chú chó băng ngang qua đường Trong quá trình hãm phanh, động năng của ô tô thay đổi như thế nào? Trong trường hợp này cơ năng của ô tô bảo toàn không? Tại sao?  

Một bạn học sinh phải nâng một quyển sách từ mặt sàn lên tủ. Động năng của quyển sách tại mặt sản và khi được đặt lên tủ đều bằng 0, trong khi công mà bạn học sinh thực hiện lại khác 0. Điều này có mâu thuẫn với định lí động năng không? Tại sao? Xem chuyển động của quyển sách là đều. 

Vì sao các búa máy đóng cọc được chế tạo rất nặng và khi hoạt động, búa được kéo lên rất cao so với đầu cọc? 

Làm thế nào để một quả bóng sau khi đập xuống sàn nhà có thể nảy lên cao hơn so với vị trí ban đầu?

Trên các đồi cát tại Mũi Né, thành phố Phan Thiết, du khách thường sử dụng tấm ván để trượt từ trên một đoạn đồi cao xuống dưới. Để tạo trải nghiệm trượt tốt, du khách thường được khuyên di chuyển lên các đoạn đồi cao và dốc vì tốc độ trượt sẽ nhanh hơn. Giải thích nguyên nhân cho cách làm trên. Ngoài ra, còn có cách nào khác để tăng tốc độ trượt?

Tại sao trong môn nhảy cao, các vận động viên đều phải chạy đà trước khi giậm nhảy?  

Xét một vật nhỏ bắt đầu chuyển động trên một đường trượt không ma sát từ A đến C và sau đó trượt trên đường năm ngang (có ma sát) từ  C đến D như Hình 3.11. Em hãy cho biết:

a) Động năng của vật tăng, giảm hoặc không đổi trên những đoạn nào?

b) Cơ năng của vật tăng, giảm hoặc không đổi trên những đoạn nào?

Quả bóng có khối lượng 1 kg bắt đầu trượt không vận tốc đầu từ A như Hình 3.12. Bỏ qua mọi ma sát và lực cản không khí. Hãy điền các giá trị còn thiếu vào các ô còn trống trong bảng bên dưới. Lấy giá trị gia tốc trọng trường .

Một vật nhỏ bắt đầu trượt từ đỉnh của một đường trượt không ma sát, cách mặt đất một đoạn h như Hình 3.13. Sau khi trượt đến chân đường trượt, vật tiếp tục trượt trên đoạn đường nằm ngang một đoạn s rồi mới dừng lại, ma sát trên đoạn đường nằm ngang là đáng kể.

a) Nếu độ cao h ban đầu được nâng lên thì s sẽ thay đổi như thế nào? Tại sao?

b) Nếu tăng khối lượng của vật thì s sẽ thay đổi như thế nào? Tại sao?

Hai vật nhỏ giống hệt nhau được ném với cùng tốc độ ban đầu tại cùng một độ cao như Hình 3.14. Xem sức cản của không khí là không đáng kể. Vật nào sẽ đạt được độ cao cực đại lớn hơn? Tại sao?

Hình 3.14

Trong một buồi trình diễn xe máy xiếc nghệ thuật, diễn viên cho xe chạy rời khỏi máng cong với tốc độ 35 m/s và tại điểm cao nhất của quỹ đạo tốc độ của xe giảm còn 33 m/s như Hình 3.15. Lấy gia tốc trọng trường . Xác định độ cao cực đại h mà người đạt được?

Hình 3.15

Vật m = 100 g được thả rơi tự do, không vận tốc đầu. Lấy .

a) Bao lâu sau khi vật bắt đầu rơi, vật có động năng là 20 J.

b) Sau quãng đường rơi là bao nhiêu, vật có động năng 4 J.

Vật 1kg ở độ cao h = 24m được ném theo phương thẳng đứng xuống dưới với vận tốc . Khi chạm đất, vật đào sâu xuống một đoạn s = 20 cm. Bỏ qua lực cản của không khí. Tính lực cản trung bình của đất.

Một vận động viên trượt tuyết có tổng khối lượng 60 kg bắt đầu trượt trên đồi tuyết từ điểm A đến điểm B. Biết điểm A có độ cao lớn hơn điểm B là 10 m. Giả sử lực cản là không đáng kể. Lấy . Động năng của vận động viên này khi đến vị trí B là bao nhiêu?

Một vận động viên nhảy cầu nhảy xuống hồ nước từ tấm ván ở độ cao 12 m so với mặt hồ. Lấy g = 9,8 m/s2. Tốc độ của người khi cách mặt hồ 4 m là:

Xe đẩy (Scooter) là trò chơi rất thịnh hành đối với trẻ em. Người chơi sẽ đứng một chân lên thân xe, chân còn lại đạp đất để tiến về phía trước, hai tay sẽ điều khiển bánh lái (Hình 3.16).

a) Cho khối lượng của em bé và xe tổng cộng là 50 kg. Tính động năng của em bé và xe khi đang chạy với tốc độ 4 m/s.

b) Khi tốc độ quá nhanh, em bé đã dùng cách dùng chân chạm xuống đất, lực ma sát giữa chân và khiến tốc độ chỉ còn 1 m/s. Tính lượng động năng đã mất mát.

c) Theo định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng, phần động năng bị mất mát đó đã chuyển đi đâu?

Hình 3.16

Một vật có khối lượng 5 kg có thế năng tại mặt đất là - 100 J.
a) Tìm độ cao tại điểm được chọn làm mốc thế năng.
b) Tìm độ cao tại điểm A và B có thế năng lần lượt là -20 J và 150 J.
c) Nếu chọn mốc thế năng tại mặt đất, tính thế năng tại A và B.

Một vật có khối lượng 2 kg được đặt tại một vị trí trong trọng trường trái đất và có thế năng là 500 J. Khi cho vật rơi tự do xuống mặt đất thì vật có thế năng tại mặt đất là - 1000 J. Tìm độ cao ban đầu của vật và độ cao tại điểm chọn là mốc thế năng.

Một vành tròn kim loại được treo lên tường tại điểm I. Vành coi như đồng chất tiết diện đều có khối lượng 0,8 kg và bán kính 20 cm.

a) Tìm thế năng trọng trường của vành với gốc thế năng chọn tại vị trí điểm treo

b) Từ vị trí cân bằng ta cho vành quay quanh điểm treo góc . Tìm độ biến thiên thế năng của vành.

Một tấm gỗ đồng chất tiết diện đều hình hộp có chiều dài L = 1,8 m, chiều rộng l = 0,5 m, bề dày d = 4 cm. Ban đầu tấm gỗ được dựng thẳng trên mặt sàn ngang.

a) Biết khối lương riêng của gỗ là . Tìm khối lượng của tấm gỗ.

b) Một người thợ nhấc tấm gỗ lên đến độ cao h=2 m ở tư thế nằm ngang như Hình 3.17. Tính độ biến thiên thế năng của tấm gỗ.

Hình 3.17

Một vật khối lượng m=3,50 kg được kéo từ mặt đất (được chọn làm gốc thế năng) lên đến một vị trí xác định có độ cao h=20,0 m. Biết gia tốc rơi tự do là .

a) Tính thế năng của vật khi ờ mặt đất và khi ở độ cao h.

b) Tính công mà vật nhận được trong quá trình kéo vật tử mặt đất lên vị trí xác định nói trên.

Một ô tô có khối lượng m=1,20 tấn chuyền động đều lên trên một con dốc phẳng có độ dài S=1,50 km với vận tốc v=54,0 km/h. Chiều cao của đỉnh dốc so với mặt phẳng nằm ngang đi qua chân dốc (gốc thế năng nằm ở chân dốc) là h=30,0 m. Cho .

a) Tính thế năng của ô tô ở đỉnh con dốc.

b) Lấy gốc thời gian là lúc ô tô ở chân dốc, tìm thời điểm thế năng của ô tô bằng 25,0% thế năng của nó tại đỉnh dốc.

c) Xác định công suất của động cơ ô tô biết rằng tỉ số giữa thế năng của ô tô với công mà động cơ của nó thực hiện là 90,0%.

Một vật có khối lượng m = 1,20 kg được thả rơi không vận tốc ban đầu từ độ cao h = 12,0 m so với mặt đất nằm ngang. Vật dừng lại sau khi ngập sâu vào lòng đất một đoạn d = 50,0 cm theo phương thẳng đứng. Biết rằng gia tốc rơi tự do là . Lấy gốc thế năng là mặt đất nằm ngang. Tính

a) thế năng cực tiểu của vật trong quá trình chuyển động.

b) công mà mặt đất truyền cho vật.

Một vật nhỏ khối lượng m = 500 g được lồng vào một sợi cáp kim loại mảnh đã được uốn thành một đường cong như Hình 3.18 qua một lỗ nhỏ trên vật. Khi người ta thả vật không vận tốc ban đầu từ điểm A cách mặt sàn nằm ngang một đoạn H = 1,40 m thì vật trượt dọc theo đường cong cho đến khi nó dừng lại tại điểm B cách mặt sàn nằm ngang một khoảng h = 60,0 cm. Lấy .

a) Tính thế năng của vật tại A và B.

b) Tính công mà sợi cáp kim loại tác dụng lên vật.

Hình 3.18

Một ô tô có khối lượng m = 1,25 tấn chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ cho đến khi đạt tốc độ 54,0 km/h thì chuyển động thẳng đều. Biết rằng trong quá trình tăng tốc ô tô đi được quãng đường có độ dài S = 800 m. Tính

a) động năng của ô tô trong giai đoạn nó chuyển động thẳng đều.

b) động năng của ô tô ngay khi nó đã tăng tốc được một khoảng thời gian t = 10 s.

c) động năng của ô tô ngay khi nó đã đi được quãng đường S′ = 200 m tính từ lúc bắt đầu xuất phát.

d) công suất của động cơ ô tô khi nó có vận tốc v' =10,0 m/s biết rằng hiệu suất của động cơ ở vận tốc này là 70%.

Một vật nhỏ có khối lượng m = 100 g được ném lên từ mặt đất với vận tốc ban đầu theo hướng hợp với mặt đất nằm ngang một góc . Bỏ qua sức cản của không khí, biết gia tốc rơi tự do là .
a) Tính động năng ban đầu của vật.
b) Tính động năng cực tiểu của vật trong quá trình chuyển động.
c) Động năng của vật tại thời điểm là bao nhiêu?
d) Động năng của vật khi nó ở độ cao h là bao nhiêu?

Từ độ cao 10 m so với mặt đất, một vật được ném lên cao theo phương thẳng đứng với vận tốc đầu 5 m/s. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy .

a) Tính độ cao cực đại vật đạt được so với mặt đất.

b) Tính độ cao của vật tại vị trí vật có động năng bằng thế năng.

c) Tính vận tốc của vật tại vị trí thế năng bằng 3 lần động năng.

Người ta ném 1 hòn bi theo phương ngang với vận tốc 15 m/s từ độ cao 20 m cách mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Lấy .

a. Tìm vận tốc viên bi khi vừa chạm đất.

b. Tìm vận tốc viên bi tại vị trí động năng bằng 3 lần thế năng.

Một quả cầu nhỏ lăn trên mặt phẳng nghiêng góc α = 30°, , AB = 1,6 m, như Hình 3.19. Bỏ qua ảnh hưởng do ma sát.

a) Tính vận tốc quả cầu ở B.

b) Tới B, quả cầu rơi trong không khí. Tính vận tốc quả cầu khi sắp chạm đất. Biết B cách mặt đất h = 0,45 m.

Một quả cầu được ném lên từ mặt đất, xiên góc so với phương ngang, với vận tốc đầu 20 m/s. Hãy tính

a) độ cao cực đại vật đạt được.

b) độ lớn vận tốc khi vật sắp chạm đất.

Một con lắc đơn có độ dài 1 m, vật nhỏ m =100g. Kéo vật nhỏ hợp với phương thẳng đứng một góc 45° rồi thả nhẹ. Tính độ lớn vận tốc của con lắc và lực căng dây khi nó đi qua vị trí dây treo hợp với nó một góc 30°. Bỏ qua lực cản không khí. Lấy .

Quả cầu nhỏ khối lượng 500 g treo ở đầu một sợi dây dài 1 m, đầu trên của dây cố định. Kéo quả cầu ra khỏi vị trí cân bằng sao cho dây hợp với phương thẳng đứng góc rồi thả tự do. Tìm:

a. Vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí cân bằng.

b. Tính lực căng của dây tại vị trí cân bằng.

Một sợi dây nhẹ không co dãn chiều dài l = 1,6 m, một đầu cố định, đầu còn lại có treo quả cầu nhỏ khối lượng . Kéo quả cầu đến vị trí dây hợp phương thẳng đứng góc rồi thả nhẹ. Khi quả cầu chuyển động về đến vị trí dây treo có phương thẳng đứng thả nó va chạm trực diện đàn hồi với quả cầu khác có cùng khối lượng đang đứng yên (Hình 3.20). Tìm vận tốc của sau va chạm. 

Một thanh cứng nhẹ chiều dài 40 cm, có thể quay tròn trong mặt phẳng thẳng đứng quanh trục quay nằm ngang đi qua một đầu của thanh, đầu còn lại của thanh có gắn vật nhỏ khối lượng m. Ban đầu vật đứng yên tại vị trí cân bằng thì được cung cấp một vận tốc ban đầu theo phương ngang.

a) Tìm giá trị tối thiểu của để vật có thể quay tròn trong mặt phẳng thẳng đứng

b) Với giá trị tối thiểu . Hãy xác định vận tốc của vật tại các vị trí thanh hợp với phương thẳng đứng góc .

Một con lắc đơn có chiều dài 50 cm, khối lượng 0,5 kg, đang đứng yên ở vị trí cân bằng. Truyền cho vật một vận tốc ban đầu theo phương ngang.

a) Tìm giá trị tối thiểu của để vật có thể chuyển động tròn trong mặt phẳng thẳng đứng.

b) Với giá trị tối thiểu của . Tìm vận tốc và lực căng dây khi con lắc qua vị trí dây treo nằm ngang.

Một vật nhỏ khối lượng m, trượt từ độ cao h trên một mặt phẳng nghiêng vào một vòng xiếc có bán kính R = 2 m. Bỏ qua mọi ma sát.

a) Tìm giá trị tối thiểu của h để vật vượt qua được vòng xiếc như Hình 3.21.

b) Nếu vật bắt đầu trượt từ độ cao h = 4 cm thì vật rời vòng xiếc tại vị trí M. Tìm giá trị góc α.

Hình 3.21

Tàu lượn siêu tốc (Roller Coaster) là một trong những trò chơi mạo hiểm không thể thiếu trong các khu trò chơi. Khi chơi trò tàu lượn siêu tốc, người chơi ngồi trên xe lượn sẽ được đưa lên tới độ cao h rồi được thả xuống, đi qua những đoạn cong nguy hiểm bao gồm các đoạn lượn tròn có bán kính R = 14 m như Hình 3.22. Tìm độ cao h tối thiểu để xe có thể lượn qua đoạn cong lượn vòng theo đường tròn một cách an toàn nhất.

Cho biết rằng: Trong thực tế, do có ma sát và lực cản không khí nên độ cao thực sự phải bằng 1,6 lần độ cao tính được theo lý thuyết.

Hình 3.22

Kính chống đạn (Bulletproof glass) được chế tạo từ polycarbonate vì đặc tính trong suốt với ánh sáng và có độ bền cao với tác dụng lực. Một tấm kính chống đạn có thể dày từ 7-75 mm. Để kiểm tra khả năng chống đạn của một tấm kính hiệu Lexan, người ta sử dụng khẩu súng ngắn Hình 3.23 bắn vào tấm kính dày 2 cm. Người bắn đứng rất gần tấm kính, viên đạn ra khỏi nòng súng với vận tốc 200 m/s theo phương ngang, xuyên vuông góc qua tấm kính và rơi xuống mặt đất (Hình 3.23). Cho khối lượng đạn 10 g và nòng súng ngắn có độ dài 20 cm. Lấy .

a) Tính động năng của viên đạn khi vừa ra khỏi nòng và lực đẩy trung bình của thuốc súng trong mỗi lần bắn.

b) Tính động năng của viên đạn ngay sau khi xuyên qua được tấm kính và lực cản trung bình của tấm kính.

c) Cũng loại kính này, nếu muốn chặn họàn toàn không cho viên đạn xuyên qua thì bề dày tối thiểu của kính chống đạn phài bằng bao nhiêu?

Một viên đạn có khối lượng m = 5,00 g đang bay với vận tốc thì va chạm với một khúc gỗ có khối lượng M = 10,0 kg đang chuyển động với vận tốc v = 2,80 m/s. Sau va chạm viên đạng cắm chặt vào khúc gỗ, cả hệ đạn và khúc gỗ chuyển động với vận tốc V = 2,50 m/s. Tính

a) động năng ban đầu của viên đạn.

b) động năng ban đầu của khúc gỗ.

c) công mà hệ đạn, khúc gỗ sinh ra trong quá trình đạn cắm vào khúc gỗ.

Pool Diving là bộ môn nhảy cầu từ trên cao xuống hồ bơi rồi tạo các động tác kỹ thuật điêu luyện khi bay. Một nữ vận động viên đã thực hiện cú nhảy theo phương ngang với tốc độ đầu là 3 m/s từ độ cao 10 m và biểu diễn các động tác trong quá trình rơi trước khi chạm mặt nước (Hình 2.6). Lấy . Biết rằng vận động viên có khối lượng 60 kg.

a) Tính động năng của vận động viên ngay trước khi chạm nước?

b) Vận động viên chìm sâu 2 m trong nước. Tính độ lớn lực cản trung bình do nước tác dụng trong quá trình lặn.

Một vật khối lượng m = 100 g được thả rơi tự do từ độ cao H = 20,0 m so với mặt đất (được chọn làm mốc thế năng). Biết gia tốc rơi tự do
a) Tính cơ năng của vật.
b) Tính độ lớn vận tốc tiếp đất của vật.
c) Khi động năng của vật gấp ba lần thế năng của nó thì vật cách mặt đất một khoảng bằng bao nhiêu?

Viên đạn khối lượng 60 g bay ra khỏi nòng súng với vận tốc 600 m/s, nòng súng dài 0,8 m.

a) Tính động năng viên đạn khi rời nòng súng, lực đẩy trung bình của thuốc súng và công suất trung bình của mỗi lần bắn.

b) Sau đó, viên đạn xuyên qua tấm gỗ dày 30 cm, vận tốc giảm còn 10 m/s. Coi động năng đạn trước khi đâm vào gỗ là không đổi. Tính lực cản trung bình của gỗ.

c) Đạn ra khỏi tầm gỗ ở độ cao h = 15 m. Tính vận tốc đạn khi chạm đất. Bỏ qua sức cản không khí.

d) Sau khi chạm đất, đạn lún sâu vào đất 10 cm. Tính lực cản trung bình của đất. Bỏ qua tác dụng của trọng lực so với lực cản của đất.

Một thang máy khối lượng 1 tấn chuyển động từ trên xuống.

a) Ban đầu thang máy chuyển động nhanh dần đều không vận tốc đầu, sau khi đi được 5 m thang máy có vận tốc 18 km/h. Tính công động cơ thực hiện được.

b) Kế tiếp thang máy chuyển động thẳng đều. Tìm công suất của động cơ.

c) Cuối cùng thang máy chuyển động chậm dần đều và dừng lại sau khi đi thêm được 2 m. Tính lực kéo trung bình của động cơ lúc này.

Thả một vật có khối lượng m = 100 g trượt không vận tốc ban đầu theo một cung tròn từ A đến B vật có tốc độ . Cung tròn AB có bán kính R = 1 m và như Hình 3.25 .

a) Đường trượt AB có ma sát, tính công của lực ma sát trên AB. Lấy .

b) Khi vật trượt đến B, thì vật tiếp tục đi trên một mặt sàn ngang có ma sát, đến C thì vật dừng lại. Tính hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn ngang BC.

Một vật khối lượng m = 200 g được ném thẳng đứng lên trên với vận tốc ban đầu từ một điểm có độ cao h = 20,0 m so với mặt đất nằm ngang (là mốc thế năng). Biết gia tốc rơi tự do tại nơi ném vật là . Vật đạt độ cao cực đại so với mặt đất là H = 30,0 m và tiếp đất với vận tốc v = 22,0 m/s. Tính

a) cơ năng của vật lúc ban đầu, khi nó đạt độ cao cực đại so với mặt đất và khi nó tiếp đất.

b) công mà vật thực hiện lên không khí trong giai đoạn vật đi lên và trong giai đoạn vật rơi xuống.

Động cơ xăng của ô tô có hiệu suất là 27%. Điều này có nghĩa là chỉ 27% năng lượng được lưu trữ trong nhiên liệu của ô tô được sử dụng để ô tô chuyển động (sinh công thắng lực ma sát).

a) Biết một lít xăng dự trữ năng lượng 30 MJ. Năng lượng trong 1 lít xăng mà ô tô sử dụng được để chuyển động là bao nhiêu MJ ?

b) Một ô tô dùng 1 lít xăng đi được 6 km với vận tốc không đổi 10 m/s. Tính độ lớn lực ma sát tác dụng lên ô tô.

Vật trượt từ đỉnh dốc nghiêng AB có góc nghiêng so phương ngang, cao AH = 1 m, sau đó tiếp tục chuyển động trên mặt ngang BC như hình 3.16. Biết hệ số ma sát giữa vật với mặt nghiêng và mặt ngang là như nhau là μ = 0,1. Lấy .
a) Tính vận tốc vật tại B.
b) Quãng đường vật đi trên mặt ngang BC.

Hình 3.16

Một miếng gỗ trượt từ độ cao 12 m xuống phía dưới theo một mặt phẳng nghiêng một góc so với phương ngang. Sau khi đã đi được 15 m trên mặt phẳng nằm ngang miếng gỗ đó lại đi lên theo một mặt phẳng nghiêng góc so với phương ngang. Cho rằng hệ số ma sát trên tất cả các đọan đường chuyển động đều là μ = 0,2. Hãy xác định độ cao mà miếng gỗ đạt được khi nó dừng lại.

Chọn từ/ cụm từ thích hợp trong bảng dưới đây để điền vào chỗ trống.

Động lượng là một đại lượng (1) ......., kí hiệu là , luôn (2) ........với vectơ vận tốc của vật. Độ lớn của động lượng được xác định bằng (3) ...... giữa (4) ....... và tốc độ của vật. Đơn vị của động lượng là (5) ......... Động lượng (6) ......... truyền từ vật này sang vật khác.

Trong giờ học môn Giáo dục quốc phòng an ninh về nội dung sử dụng súng bắn AK, học sinh được giáo viên hướng dẫn rằng, trong quá trình nhắm bắn, ta cần phải tì báng súng vào hõm vai phải. Dựa trên kiến thức đã học về động lượng, hãy giải thích tại sao ta cần phải để báng súng như vậy?

Trong các quá trình chuyển động nào sau đây, quá trình nào mà động lượng của vật không thay đổi?
A. Vật chuyển động chạm vào vách và phản xạ lại.
B. Vật được ném ngang.
C. Vật đang rơi tự do.
D. Vật chuyển động thẳng đều.

Trong trường hợp nào sau đây, hệ có thể được xem là hệ kín?
A. Hai viên bi chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang.
B. Hai viên bi chuyển động trên mặt phẳng nghiêng.
C. Hai viên bi rơi thẳng đứng trong không khí.
D. Hai viên bi chuyển động không ma sát trên mặt phẳng ngang.

Tính động lượng của một chiếc ô tô có khối lượng 1,2 tấn đang chạy với tốc độ 90 km/h.

Khi một vật đang rơi tự do thì động lượng của vật
A. không đổi.
B. chỉ thay đổi về độ lớn.
C. chỉ thay đổi về hướng.
D. thay đổi cả về hướng và độ lớn.

Một quả bóng bay với động lượng ban đầu 2,5 kg.m/s bật ra khỏi tường và quay trở lại theo hướng ngược lại với động lượng 2,5 kgm/s.
a) Sự thay đổi động lượng của quả bóng là gì?
b) Vật nào gây ra sự thay đổi động lượng của quá bóng?

Một quả cầu khối lượng 0,1 kg rơi theo phương thẳng đứng chạm đất với tốc độ 5 m/s và bật ngược trở lại với tốc độ 4 m/s. Tính độ biến thiên động lượng của nó.

Một hệ gồm hai vật có khối lượng và tốc độ lần lượt là . Xác định vectơ động lượng của hệ trong các trường hợp sau:

a) Hai vật chuyển động theo hai hướng vuông góc nhau.

b) Hai vật chuyển động theo hai hướng hợp với nhau .

Một quả bóng có khối lượng 50 g đang bay theo phương ngang với tốc độ 3 m/s thì va chạm vào tường và bị bật trở lại với cùng một tốc độ. Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng.

Xạ thủ Nguyễn Minh Châu là người giành huy chương vàng ở nội dung 10 m súng ngắn hơi nữ ngay lần đầu tham dự SEA Games 27. Khẩu súng chị sử dụng nặng 1,45 kg với viên đạn nặng 7,4 g. Tốc độ đạn khi rời khỏi nòng là 660 fps (với 1 fps = 0,3 m/s ). Hỏi khi bắn, nòng súng giật lùi với tốc độ bao nhiêu?

Hạt nhân uranium đang đứng yên thì phân rã (vỡ) thành hai hạt: hạt α có khối lượng và hạt X có khối lượng .

a) Giải thích tại sao hai hạt nhân sau khi phân rã chuyển động theo hai hướng ngược nhau.

b) Tính tỉ số .

Bạn Nam đang đi xe đạp trên đường thẳng với vận tốc 5 m/s thì ném một hòn đá khối lượng 0,5 kg, có vận tốc 15 m/s so với mặt đất, cùng hướng chuyển động của xe. Khối lượng của bạn Nam và xe đạp là 50 kg. Sau khi ném hòn đá thì vận tốc của xe đạp có thay đổi không? Tính lượng thay đổi của tốc độ.

Một con chim và một con côn trùng bay thẳng về phía nhau trên một quỹ đạo nằm ngang. Khối lượng của con chim là M và khối lượng của côn trùng là m. Các vận tốc (không đổi) tương ứng là V,v. Con chim nuốt con côn trùng và tiếp tục bay theo hướng cũ. Tìm vận tốc U của nó sau khi nuốt côn trùng. Tìm U theo V trong trường hợp m = 0,01 M và v = 10V.

Một viên đạn khối lượng m=8 g bắn thẳng vào một khối vật nặng M = 250 g được đặt ở ngay mép bàn, cách mặt sàn nằm ngang h = 1 m. Sau va chạm, viên đạn bị kẹt vào bên trong khối gỗ và hai vật cùng chuyển động ném ngang như Hình 4.1.

a) Tìm tốc độ ban đầu của viên đạn biết d = 2 m.

b) Xác định độ biến thiên động lượng của hệ đạn - khối gỗ (gồm độ lớn và hướng) từ lúc vừa rời khỏi mặt bàn cho đến ngay trước khi chạm đất.

Hình 4.1

Một quả cầu khối lượng M = 300 g nằm ở mép bàn. Một viên đạn khối lượng m = 10 g được bắn theo phương ngang với vận tốc vào tâm quả cầu, xuyên qua quả cầu và rơi cách mép bàn (theo phương ngang) , còn quả cầu rơi cách mép bàn . Biết bàn cao h = 1,25 m. Tính vận tốc ban đầu của viên đạn.

Một người đứng trên bờ phát hiện một chiếc xuồng bị tuột dây và trôi theo dòng nước với tốc độ 3 m/s. Khi đó, người này chạy ra cầu tàu và nhảy lên xuồng với tốc độ ngay trước khi đáp xuống xuồng là 4 m/s. Bỏ qua mọi lực cản và coi như người này chỉ có vận tốc trên phương ngang. Cho khối lượng của xuồng và người lần lượt là 100 kg và 60 kg. Sau khi người đó nhảy lên xuồng, thì người và xuồng sẽ chuyển động ra sao nếu ban đầu xuồng đang trôi

a) xa cầu tàu như Hình 2a.

b) vuông góc với cầu tàu như Hình 2 b.

Một khối gỗ đặt trên sàn ngang, nhẵn thì chịu tác dụng của lực có hướng song song với mặt sàn và có độ lớn thay đổi theo thời gian được mô tả như đồ thị Hình 4.3. Biết rằng khối gỗ nặng 2,5 kg và lúc đầu đứng yên.

a) Xác định độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian từ 0 đến 2 giây.

b) Xác định độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian từ 2 giây đến 4 giây.

c) Tại thời điểm t = 6 s, t = 8 s, vật có vận tốc như thế nào?

Hình 4.3

Trong tai nạn xe hơi, tại sao khả năng bị thương trong va chạm trực diện lại lớn hơn va chạm từ phía sau? Gợi ý: Sử dụng kiến thức về vận tốc tương đối và lực trung bình để giải thích.

Trong các vụ tai nạn trực diện, đầu xe là phần bị hư hại nhiều nhất (bị biến dạng hoặc thậm chí vỡ thành các mảnh nhỏ) như Hình 19.1. Tại sao các kĩ sư lại không thiết kế đầu xe bằng các vật liệu cứng hơn để hạn chế thiệt hại khi va chạm.

Tính lực trung bình tác dụng lên ô tô khối lượng 1200 kg khi vận tốc của nó thay đổi từ 0 đến 12,0 m/s trong thời gian 10,0 s.

Hai quả cầu giống hệt nhau có khối lượng 2 kg chuyển động cùng chiều với vận tốc ; , sắp xảy ra va chạm. Các quả cầu dính vào nhau sau khi va chạm. Xác định tốc độ của các quả cầu và hướng dịch chuyển của chúng sau va chạm. 

Một ô tô khối lượng m = 1,2 tấn đang chuyển động với vận tốc 72 km/h thì hãm phanh và dừng lại sau 12 giây. Tìm lực hãm tác dụng lên ô tô.

Đồ thị trong Hình 4.5 mô tả sự phụ thuộc của độ lớn lực F tác dụng lên một chất điểm theo thời gian. Biết chất điểm có khối lượng 2 kg và ban đầu ở trạng thái nghỉ. Xác định tốc độ của chất điểm tại các thời điểm.

a) t = 3 s.

b) t = 5 s.

Vật A có khối lượng 400 g chuyển động với tốc độ 5,0 m/s đến va chạm với vật B có khối lượng 300 g đang chuyển động theo chiều ngược lại với tốc độ 7,5 m/s. Sau va chạm vật A bật ngược trở lại với tốc độ 4,0 m/s. Tính vận tốc của vật B.

Một vật khối lượng chuyển động với vận tốc đến va chạm trực diện đàn hồi vào vật đang đứng yên. Sau va chạm, vật tiếp tục chuyển động theo chiều ban đầu, vật chuyển động ngược chiều và cả hai vật sau va chạm đều có độ lớn vận tốc bằng . Tìm tỉ số .

Con lắc đạn đạo là thiết bị được sử dụng để đo tốc độ của viên đạn. Viên đạn được bắn vào một khối gỗ lớn treo lơ lửng bằng dây nhẹ, không dãn. Sau khi va chạm, viên đạn ghim vào trong gỗ. Sau đó, toàn bộ hệ khối gỗ và viên đạn chuyển động như một con lắc lên độ cao h (Hình 4.6). Xét viên đạn có khối lượng , khối gỗ có khối lượng và . Lấy . Bỏ qua lực cản của không khí. Tính

a) vận tốc của hệ sau khi viên đạn ghim vào khối gỗ.

b) tốc độ ban đầu của viên đạn.

Một ô tô con khối lượng 1,2 tấn đang chuyển động với tốc độ 25 m/s thì va chạm vào đuôi của một xe tải khối lượng 9 tấn đang chạy cùng chiều với tốc độ 20 m/s. Sau va chạm ô tô con vẫn chuyển động theo hướng cũ với tốc độ 18 m/s.
a) Xác định vận tốc của xe tải ngay sau va chạm.

b) Xác định phần năng lượng tiêu hao trong quá trình va chạm. Giải thích tại sao lại có sự tiêu hao năng lượng này.

Một khẩu pháo gắn chặt vào xe và xe có thể di chuyển dọc theo đường ray nằm ngang như Hình 4.7. Khẩu pháo bắn ra một viên đạn khối lượng 200 kg với tốc độ 125 m/s theo hướng hợp với phương ngang . Biết khối lượng khẩu pháo và Hình 4.7 xe là 5 tấn. Tính tốc độ giật lùi của khẩu pháo.

Hình 4.7

Một xe lăn khối lượng đang chuyển động với vận tốc , đến va chạm vào xe khác khối lượng đang chuyển động cùng chiều. Sau va chạm hai xe dính vào nhau và chuyển động với cùng một vận tốc là 0,3 m/s theo chiều của xe lúc đầu. Tìm vận tốc của xe lúc trước va chạm và độ giảm động năng của hệ.

Một viên đạn đang bay ngang thì bị nổ ra thành hai mảnh. Một mảnh khối lượng bay thẳng đứng xuống dưới với độ lớn vận tốc 300 m/s, mảnh còn lại khối lượng thì bay chếch lên trên một góc so với phương ngang với độ lớn vận tốc 150 m/s. Lập tỉ số khối lượng của hai mảnh và tính độ lớn vận tốc ban đầu của viên đạn.

Một viên đạn đang bay ngang với độ lớn vận tốc 15 m/s tại nơi cách mặt đất 12,5 m thì bị vỡ ra làm hai mảnh có khối lượng . Biết mảnh thứ nhất bay xuống theo phương thẳng đứng và khi vừa chạm đất nó có độ lớn vận tốc 27,5 m/s. Tìm độ lớn và hướng của vận tốc mảnh còn lại.

Một con lắc đơn có chiều dài dây là 1,5 m, khối lượng quả cầu là đang đứng yên tại vị trí cân bằng, một quả cầu nhỏ khối lượng đang bay ngang với vận tốc 50 m/s đến va chạm xuyên tâm đàn hồi vào .

a) Tìm vận tốc của và sau va chạm.

b) Sau va chạm, con lắc chuyển động có dây treo hợp phương thẳng đứng góc lớn nhất bằng bao nhiêu?

Biết kim phút của đồng hồ treo tường có chiều dài a = 10,0 cm.

a) Tính độ dịch chuyển góc và quãng đường đi của điểm đầu kim phút trong khoảng thời gian t = 15,0 phút.

b) Biết tỉ số tốc độ của điểm đầu kim phút và tốc độ của điểm đầu kim giờ là 15,0. Tính chiều dài của kim giờ.

Một người xách một xô có nước và vung tay làm xô nước quay trong mặt phẳng thẳng đứng, theo một vòng tròn đường kính 1,6 m. Biết khối lượng xô và nước là 5,0 kg. Lấy

a) Tính tốc độ nhỏ nhất mà xô nước phải được quay để khi ở đỉnh hình tròn, đáy xô quay lên trên, miệng hướng xuống dưới mà nước vẫn ở trong xô.

b) Giả sử khi xô nước ở dưới cùng của đường tròn có tốc độ là 3,2 m/s. Xác định phương, chiều và độ lớn của lực tác dụng lên tay của người đó.

Coi Trái Đất là hình cầu có bán kính R = 6400 km và quay quanh trục với chu kì 24,0 giờ. Tính gia tốc hướng tâm do Trái Đất chuyển động quay quanh trục gây ra cho một người đang đứng ở
a) xích đạo.
b) vĩ tuyến .

Một người lái xe chữa cháy nhận lệnh đến một vụ cháy đặc biệt quan trọng. Đường nhanh nhất có thể đến đám cháy phải qua một chiếc cầu có dạng cung tròn với bán kính cong R = 50,0 m và cầu chỉ chịu được áp lực tối đa 60 000 N. Xe chữa cháy có trọng lượng 190 000 N. Giả thiết chỉ có xe chữa cháy chuyển động tròn đều qua cầu thì cần điều khiển xe chạy với tốc độ như thế nào để cầu không bị quá tải?

Chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất được xem gần đúng là chuyển động tròn đều. Thời gian Mặt Trăng quay một vòng quanh Trái Đất khoảng 27,3 ngày. Khoảng cách trung bình từ tâm của Trái Đất đến tâm của Mặt Trăng là . Hãy xác định

a) tốc độ của Mặt Trăng (theo đơn vị km/h và m/s) và quãng đường Mặt Trăng chuyển động sau một ngày.

b) gia tốc hướng tâm của Mặt Trăng (theo đợn vị ).

Một chiếc xe chuyển động theo hình vòng cung với tốc độ 36 km/h và gia tốc hướng tâm . Giả sử xe chuyển động tròn đều. Xác định

a) bán kính đường vòng cung.

b) góc quét bởi bán kính quỹ đạo (theo rad và độ) sau thời gian 3 s.

Một trái bóng được buộc vào một sợi dây và quay tròn đều trong mặt phẳng ngang như Hình 5.1. Trái bóng quay một vòng trong 1 s với tốc độ 0,5 m/s. Biết góc hợp bởi dây và phương thẳng đứng là . Tính bán kính quỹ đạo và chiều dài L của sợi dây.

Hình 5.1

Một vật nặng có khối lượng 4 kg được buộc vào đầu một sợi dây dài L = 1,2 m. Người ta dùng một máy cơ để quay đầu còn lại của dây sao cho vật nặng chuyển động tròn đều. Biết lực căng tối đa để dây không đứt có giá trị bằng 300 N. Để dây không đứt, vật được phép quay với tốc độ tối đa là bao nhiêu?

Cho bán kính Trái Đất khoảng và gia tốc trọng trường ở gần bề mặt Trái Đất là . Một vệ tinh chuyển động tròn đều gần bề mặt Trái Đất phải có tốc độ bao nhiêu để không rơi xuống mặt đất?

Một mô tơ điện quay quanh trục với tốc độ 3600 rpm. Tính tốc độ góc của mô tơ này. (Biết revolutions per minute: vòng/phút).

Mặt Trăng quay quanh Trái Đất một vòng mất 27,3 ngày. Biết lực hấp dẫn giữa các vật có khối lượng tính theo công thức:  ; với là hằng số hấp dẫn, và lần lượt là khối lượng của hai vật và r là khoảng cách giữa hai khối tâm của chúng. Biết khối lượng của Trái Đất khoảng . Tính khoảng cách giữa tâm Trái Đất và Mặt Trăng.

Một chiếc xe đua có khối lượng 800 kg chạy với tốc độ lớn nhất (mà không bị trượt) theo đường tròn nằm ngang có bán kính 80 m (Hình 5.2) được một vòng sau khoảng thời gian 28,4 s. Lấy . Tính

a) gia tốc hướng tâm của xe.

b) hệ số ma sát nghỉ giữa các bánh xe và mặt đường.

Hình 5.2

Một vệ tinh địa tĩnh (là vệ tinh có vị trí tương đối không đổi đối với một vị trí trên Trái Đất - Hình 5.3) chuyển động quanh Trái Đất với lực hướng tâm là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh . Biết gia tốc trọng trường tại mặt đất được tính theo biểu thức: ; với là hằng số hấp dẫn, M và R lần lượt là khối lượng và bán kính Trái Đất. Lấy gia tốc trọng trường tại mặt đất bằng và bán kính Trái Đất khoảng . Tính

a) bán kính quỹ đạo của vệ tinh.

b) tốc độ của vệ tinh trên quỹ đạo.

Hình 5.3

Một vệ tinh địa tĩnh có độ cao so với mặt đất h = 36500 km. Tính tốc độ dài và gia tốc hướng tâm của vệ tinh. Biết vệ tinh quay trong mặt phẳng xích đạo và bán kính Trái Đất R = 6400 km.

Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo coi như tròn, bán kính . Mặt Trăng quay quanh Trái Đất theo một quỹ đạo coi như tròn, bán kính . Cho chu kì quay của Trái Đất: T_D = 365,25 ngày; chu kì quay của Mặt Trăng: T_T = 27,25 ngày.

a) Tính quãng đường Trái Đất vạch được trong thời gian Mặt Trăng quay đúng một vòng (1 tháng âm lịch).

b) Tính số vòng quay của Mặt Trăng quanh Trái Đất trong thời gian Trái Đất quay đúng một vòng (1 năm).

Trái Đất quay quanh trục bắc - nam với chuyển động đều mỗi vòng hết 24 h.

a) Tính vận tốc góc của Trại Đất.

b) Tính vận tốc dài của một điểm trên mặt đất có vĩ độ .Cho bán kính Trái Đất .

c) Một vệ tinh viễn thông quay trong mặt phẳng xích đạo và đứng yên đối với mặt đất (vệ tinh địa tĩnh) ở độ cao . Tính vận tốc dài của vệ tinh

Một vật nặng có khối lượng bằng 5,0 kg được buộc vào một dây dài 0,8 m và thả cho chuyển động trong mặt phẳng thẳng đứng như Hình 5.4. Khi qua vị trí cân bằng O, vật có tốc độ 2,8 m/s. Lấy . Tính gia tốc hướng tâm và lực căng dây khi vật đi qua vị trí cân bằng O.

Hình 5.4

Một đồng hồ có kim giờ dài 3 cm, kim phút dài 4 cm, kim giây dài 6 cm. Giả sử các kim quay đều. So sánh tốc độ và gia tốc hướng tâm của
a) đầu kim giây và đầu kim phút.
b) đầu kim phút và đầu kim giờ.

Một người đi xe đạp có đường kính bánh xe là 10 cm, bánh đĩa có 48 răng, bánh líp có 18 răng. Người này đạp được 60 vòng. Tìm quãng đường xe đi được.

Một đĩa tròn quay đều quanh trục đi qua tâm của nó. Biết rằng một điểm A nằm trên vành đĩa có tốc độ , một điểm B nằm trên mặt đĩa và cách trục quay 20 cm có tốc độ . Tìm số vòng quay của đĩa trong 1 phút, chu kỳ quay của đĩa và gia tốc hướng tâm của điểm A.

Một máy bay bay vòng trong một mặt phẳng nằm ngang với tốc độ dài 800 km/h. Lấy . Tính bán kính nhỏ nhất của đường vòng để gia tốc hướng tâm của máy bay có độ lớn không quá 10 lần gia tốc trọng lực g.

Xe khối lượng 1,0 tấn chuyển động đều đi qua một cầu vồng lên có bán kính R=50 m. Khi đi qua đỉnh cầu, xe đè lên cầu một lực có độ lớn 7,8 kN. Hỏi khi xe đi qua vị trí mà bán kính cong của cầu hợp với phương thẳng đứng góc (), thì xe đè lên cầu một lực có độ lớn bao nhiêu?

Một máy bay thực hiện một vòng nhào lộn có bán kính 400 m trong mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540 km/h.

a) Tìm lực do người lái có khối lượng m = 60 kg nén lên ghế ngồi khi máy bay đi qua điểm cao nhất và thấp nhất của vòng nhào.

b) Muốn người lái không nén lên ghế ngồi ở điểm cao nhất của vòng nhào thì vận tốc máy bay phải là bao nhiêu?