VẬT LÝ 10
BÀI TẬP
Bài 1: Muốn kéo một vật có trọng lượng P = 1000N chuyển động đều lên một mặt phẳng nghiêng góc 600
so với đường thẳng đứng, người ta phải dùng một lực
F
r
có phương song song với mặt phẳng nghiêng và
có độ lớn 600N. Hỏi vật sẽ chuyển động xuống mặt phẳng nghiêng với gia tốc bao nhiêu khi không có lực
F
r
. Biết giữa vật và mặt phẳng nghiêng có ma sát. Lấy g = 10m/s2.
Bài 2: Một vật khối lượng 2kg được kéo bởi một lực
F
r
hướng lên hợp với phương ngang một góc
=
300. Lực
F
r
có độ lớn 8N. Biết sau khi bắt đầu chuyển động 2s từ trạng thái đứng yên vật đi được quãng
đường 4m.Lấy g = 10m/s2.
1. Tính hệ số ma sát giữa vật và mặt ngang.
2. Để cho vật có thể chuyển động thẳng đều thì
F
r
có độ lớn là bao nhiêu?
Bài 3: Một vật khối lượng m2 = 4kg được đặt trên bàn nhẵn. Ban đầu vật m2 đứng yên cách sàn nhà 1m.
Tìm vận tốc vật m1 khi vừa chạm sàn nhà. Lấy g = 10m/s2. Bỏ qua ma sát, khối lượng ròng rọc, khối
lượng và độ giãn của dây nối. “Biết cơ hệ như bài 167”.
Bài 3:Một vật được ném thẳng đứng từ mặt đất lên với vận tốc ban đầu 20 m/s2. Bỏ qua sức cản không
khí.
Lấy g = 10 m/s2.
1. Tìm độ cao và vận tốc của vật sau khi ném 1,5s.
2. Xác định độ cao tối đa mà vật có thể đạt được và thời gian vận chuyển động trong không khí .
3. Sau bao lâu sau khi ném, vật ở cách mặt đất 15m? Lúc đó vật đang đi lên hay đi xuống?
Bài 4: Từ đỉnh tháp cao 25m, một hòn đá được ném lên với vận tốc ban đầu 5m/s
theo phương hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc
= 300.
1. Viết phương trình chuyển động, phương tình đạo của hòn đá.
2. Sau bao lâu kể từ lúc ném, hòn đá sẽ chạm đất?Lấy g = 10 m/s2
Bài 05: Từ một khí cầu đang hạ thấp thẳng đứng với vận tốc không đổi v01 = 2m/s, người ta ném một vật
nhỏ theo phương thẳng đứng lên phía trên với vận tốc với vận tốc ban đầu v02 = 18m/s so với mặt đất. Bỏ
qua sắc cản của không khí. Lấy g = 9,8 m/s2Tính khoảng cách giữa khí cầu và vật khi vật đến vị trí cao
nhất.Sau thời gian bao lâu thì vật rơi trở lại gặp khí cầu?
Bài 06: Từ một điểm A trên sườn một quả đồi, một vật được ném theo phương nằm ngang với vận tốc
10m/s. Theo tiết diện thẳng đứng chứa phương ném thì sườn đồi là một đường thẳng nghiêng góc
= 300
so với phương nằm ngang điểm rơi B của vật trên sườn đồi cách A bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2.
Bài 7;Một máy bay theo phương thẳng ngang với vận tốc v1= 150m/s, ở độ cao 2km (so với mực nước
biển) và cắt bom tấn công một tàu chiến.
1. Tìm khoảng cách giữa máy bay và tàu chiến theo phương ngang để máy bay cắt bom rơi trúng đích khi
tàu đang chạy với vận tốc v2= 20m/s?
Xét hai trường hợp:
a. Máy bay và tàu chiến chuyển động cùng chiều.
b. Máy bay và tàu chiến chuyển động ngược chiều.
2. Cũng ở độ cao đó, vào đúng thời điểm khi máy bay bay ngang qua một khẩu pháo đặt cố định
trên mặt đất (cùng độ cao với mặt biển) thì pháo nhả đạn. Tìm vận tốc ban đầu nhỏ nhất của đạn để nó
trúng máy bay và xác định góc bắn khi đó.
Cho biết: Máy bay và tàu chiến chuyển động trong cùng một mặt phẳng thẳng đứng.
Lấy g = 10m/s2 và bỏ qua sức cản không khí.
Bài 8:Từ đỉnh tháp cao 30m, ném một vật nhỏ theo phương ngang với vận tốc ban đầu v0= 20m/s.
1. Tính khoảng thời gian từ lúc ném đến khi vật chạm đất và khoảng cách từ điểm chạm đất đến chân
tháp.
2. Gọi M là một điểm trên quỹ đạo tại đó vectơ vận tốc hợp với phương thẳng đứng một góc
= 600.
Tính khoảng cách từ M tới mặt đất.
Bài 09:Một đĩa phẳng tròn cso bán kính R = 10cm, nằm ngang quay đều quanh trục thẳng đứng đi qua
tâm của đĩa.
1. Nếu mỗi giây đĩa quay được 1,5 vòng thì vận tốc dài của một điểm ở mép đĩa là bao nhiêu?
2. Trên mặt đĩa có đặt một vật có kích thước nhỏ, hệ số ma sát giữa vật và đĩa là
= 0,1. Hỏi với
những giá trị nào của vận tốc góc
của đãi thì vật đặt trên đĩa dù ở vị trí nào cũng không bị trượt ra phía
ngoài đĩa. Cho g = 10m/s2
Bài 10: Một vật được ném lên từ mặt đất theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu v0= m/s. Lấy g =
10m/s2.
1. Tính độ cao lớn nhất mà vật đạt được, nếu bỏ qua lực cản của không khí.
2. Nếu có lực cản không khí, coi là không đổi và bằng 5% trong lượng cảu vật thì độ cao lớn nhất
mà vật đạt được và vận tốc chạm đất cảu vật là bao nhiêu?
Bài 11: Người ta buộc một viên đá vào một sợi dây có chiều dài 1,5m rồi quay đều sợi dây sao cho viên
đá chuyển động theo một quỹ đạo tròn. Biết rằng cả sợi dây và viên đá đều nằm trong mặt phẳng nằm
ngang cách mặt đất 2m. Khi dây đứt viên đá bị văng rơi ra xa 10m.
Hỏi khi chuyển động tròn viên đá có gia tốc hướng tâm là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2 và bỏ qua
sức cản của không khí.
Bài 12:Ở những công viên lớn người ta thiết kế những xe điện chạy trên đường ray làm thành những vòng
cung thẳng đứng.
1. Khi xe ở vị trí cao nhất (lúc đó đầu người chúc xuống) những lực nào gây nên gia tốc hướng
tâm của người ngồi trên xe.
2. Tính vận tốc tối thiểu ở vị trí cao nhất để người không rơi khỏi xe, biết bán kính vòng cung là
R.
Bài 13: Một máy bay bay theo vòng tròn thẳng đứng bán kính R = 200m, vận tốc v = 100m/s. Hỏi người
lái máy bay phải nén lên ghế một lực
F
r
có độ lớn gấp mấy lần trọng lượng của mình tại vị trí thấp nhất
của vòng lượn. Lấy g = 10m/s2.
ở vị trí cao nhất, muốn người lái máy bay không ép lên ghế một lực nào thì vận tốc máy bay phải là bao
nhiêu?
Bài 14:Một vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất ở độ cao h so với mặt đất. Bán kính của Trái Đất là R.
Cho biết quỹ đạo của vệ tinh và vòng tròn, có tâm là tâm cảu Trái Đất. Tìm biểu thức tính các đại lượng
cho dưới đây theo h, R và g (g là gia tốc trọng lực trên mặt đất).
1. Vận tốc chuyển động của vệ tinh
2. Chu kì quay của vệ tinh
Bài 15:Một vật có khối lượng m = 20kg nằm trên một mặt phẳng nghiêng một góc
= 300 so với phương
ngang.1. Bỏ qua ma sát, muốn giữ vật cân bằng cần phải đặt phải đặt vào vật một lực F bằng bao nhiêu
trong trường hợp:a. Lực
F
r
song song với mặt phẳng nghiêng.
b. Lực
F
r
song song với mặt phẳng nàm ngang
2. Giả sử hệ số ma sát của vật với mặt phẳng nghiêng là k = 0,1 và lực kéo
F
s
song song với mặt phẳng
nghiêng.Tìm độ lớn
F
r
khi vật được kéo lên đều và khi vật đứng yên trên mặt phẳng nghiêng. Lấy g =
10m/s2.
Bài 16: Một thang AB khối lượng m = 20kg được dựa vào một bức tường thẳng đứng trơn nhẵn. Hệ số
ma sát giữa thang và sàn bằng 0,5.
a. Khi góc nghiêng giữa thang và sàn là
= 600 thang đưúng cân bằng. Tính độ lớn các lực tác
dụng lên thang đó.
b. Để cho thang đứng yên không trượt trên sàn thì góc
phải thoả mãn điều kiện gì? Lấy g =
10m/s2.
Bài 17: Một người đang đứng trên thuyền có khối lượng tổng cộng m1 = 200kg đang trôi theo dòng nước
song song với một bè gỗ với vận tốc 2m/s. Người ấy dùng sào đẩy vào bè gỗ làm nó trôi về phía trước với
vận tốc v2 = 1m/s đối với thuyền. Lúc đó vận tốc thuyền giảm xuống còn 1,8m/s.
a. Tính khối lượng bè gỗ.
b. Nếu bè gỗ chuyển động với vận tốc bao nhiêu ?
Bài 18:Một xe goòng khối lượng M đang chuyển động với vận tốc v0 thì một vật nhỏ khối lượng m rơi
nhẹ xuống mép trước của xe theo phương đứng (hình). cho hệ số ma sát giữa xe và sàn xe là
, sàn xe
dài l.
a. Vật có thể nằm yên trên sàn sau khi trượt theo điều kiện nào ? Xác định vị trí vật trên xe.
b. Tính vận tốc cuối cùng của xe và vật.
áp dụng: M = 4m, v0 = 2m/s,
= 0,2, l = 1m, g = 10m/s2.
Bài 19: Từ một tàu chiến có khối lượng M = 400 tấn đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc v
= 2m/s người ta bắn một phát đại bác về phía sau nghiêng một góc 300 với phương ngang; viên đạn có
khối lượng m = 50kg và bay với vận tốc v = 400m/s đối với tàu.
Tính vận tốc của tàu sau khi bắn.
Bỏ qua sức cản của nước và không khí
Bài 20: Một vật nặng khối lượng m = 1kg trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài l = 4m hợp với mặt ngang
một góc
= 300. Sau khi rời mặt phẳng nghiêng thì vật rơi vào xe goòng sau khi vật rơi vào. Bỏ qua ma
sát, lấy g = 10m/s2.
Bài 21:Đoàn tàu có khối lượng M = 500 tấn đang chạy đều trên đường nằm ngang thì toa cuối có khối
lượng m = 20 tấn bị đứt dây nối và rời ra. Xét hai trường hợp:
a. Toa này chạy một đoạn đường l = 480m thì dừng. Lúc nó dừng đoàn tàu cách nó bao nhiêu mét nếu lái
tàu không biết là sự cố.
b. Sau khi sự cố xảy ra, đoàn tàu chạy được đoạn đường d = 240m thì lái tàu biết và tắt động cơ, nhưng
không phanh. Tính khoảng cách giữa đoàn tàu và toa lúc cả hai đã dừng.
Giả thiết lực ma sát cản đoàn tàu, hoặc toa, tỉ lệ với trọng lượng và không phụ thuộc vào vận tốc; động cơ
đầu tàu khi hoạt động sinh ra lực kéo không đổi.
Bài 22: Một chiếc thuyền dài l = 4m có khối lượng M = 150kg và một người khối lượng m = 50kg trên
thuyền. Ban đầu thuyền và người đều đứng yên trên nước yên lặng. Người đi với vận tốc đều từ đầu này
đến đầu kia của thuyền. Bỏ qua sức cản của không khí.
Xác định độ di chuyển của thuyền.
Bài 23: Một người và một em bé chạy ngược chiều nhau từ hai đầu của một ván phẳng dài l = 5m đặt trên
một mặt không ma sát. Hỏi ván đã trượt đi một đoạn bằng bao nhiêu khi người tới được đầu kia của ván?
Cho biết khối lượng ván là m1 = 130 kg, khối lượng người là m2 = 50kg, khối lượng em bé là m3 = 20kg
và người chạy nhanh gấp đôi em bé.
Bài 24:Một quả đạn khối lượng m khi bay lên đến điểm cao nhất thì nổ thành hai mảnh. trong đó một
mảnh có khối lượng m1 =
3
bay thẳng đứng xuống dưới với vận tốc v1 = 20m/s.
Tìm độ cao cực đại mà mảnh còn lại lên tới được (so với vị trí nổ). Lấy g = 10m/s2.
Bài 25: Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc v = 300m/s thì nổ, vỡ thành hai mảnh có khối
lượng m1 = 5kg và m2 = 15kg. Mảnh nhỏ bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc v1 =
400
3
m/s.Hỏi mảnh to bay theo phương nào4 với vận tốc bao nhiêu? Bỏ qua sức cản không khí.
Bài 26:Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc v0 = 45m/s ở độ cao h = 50m thì nổ, vỡ làm hai
mảnh có khối lượng m1 = 1,5 kg và m2 = 2,5 kg. Mảnh 1 (m1) bay thẳng đứng xuống dưới và rơi chạm đất
với vận tốc v’1 = 100m/s. Xác định độ lớn và hướng vận tốc của 2 mảnh ngay sau khi đạn nổ.
Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy g = 10m/s2.
Bài 27: Một lựu đạn ược ném t mặt đất với vận tốc vo = 10m/s theo phương làm với đường nằm ngang
một góc
= 300. Lên tới điểm cao nhất thì nó nổ làm hai mảnh có khối lượng bằng nhau; khối lượng của
thuốc nổ không đáng kể. Mảnh 1 rơi thẳng đứng với vận tốc ban đầu của mảnh 2.
Tính khoảng cách từ các điểm rơi trên mặt đất của hai mảnh đến vị trí ném lựu đạn. Lấy g = 10m/s2.
Bài 28: Một viên bi đang chuyển động với vận tốc v = 5m/s thì va vào viên bi thứ hai có cùng khối lượng
đang đứng yên. Sau va chạm, hai viên bi chuyển động theo hai hướng khác nhau và tạo với hướng của
v
r
một góc lần lượt là
, .
Tính vận tốc mỗi viên bi sau và chạm khi:
a.
=
300
b.
= 300 ,
= 600
Bài 29: Một viên đạn có khối lượng m = 10g đang bay với vận tốc v1 = 1000m/s thì gặp bức tường. Sau
khi xuyên qua vức tường thì vận tốc viên đạn còn là v2 = 500m. Tính độ biến thiên động lượng và lực cản
trung bình của bức tường lên viên đạn, biết thời gian xuyên thủng tường là
t = 0,01s
Bài 30: Một quả bóng có khối lợng m = 450 g đang bay với vận tốc 10m/s thì va vào một mặt sàn nằm
nang theo hướng nghiêng góc
= 300 so với mặt sàn; khi đó quả bóng này lên với vận tốc 10m/s theo
hướng nghiêng với mặt sàn góc
. Tìm độ biến thiên động lượng của quả bóng và lực trung binh do sàn
tác dụng lên bóng, biết thời gian va chạm là 0,1s.
Bài 31: Một chiến sĩ bắn súng liên thanh tì bá súng vào vai và bắn với vận tốc 600 viên/phút. Biết rằng
mỗi viên đạn có khối lượng m = 20g và vận tóc khi rời nòng súng là 800m/s. Hãy tính lực trung bình do
súng ép lên vai chiến sĩ đó.
Bài 32: Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 1 tấn. Khi đang chuyển động theo phương ngang với vận
tốc v = 150m/s thì tầng thứ hai khối lượng m2 = 0,4 tấn tách ra và tăng tốc đến v2. Lúc đó tầng thứ nhất
bay lên theo chiều cũ với vận tốc v1 = 120m/s. Tính v2.
Bài 33:Một lên lửa có khối lượng M = 12 tấn được phóng thẳng đứng nhờ lượng khí phụt ra phía sau
trong 1 giây để cho tên lửa đó:
a. Bay lên rất chậm
b. Bay lên với gia tốc a = 10m/s2.
Bài 34:Một tên lửa gồm vỏ có khối lượng mo = 4 tấn và khi có khối lượng m = 2 tấn. Tên lửa đang bay
với vận tốc v0 = 100m/s thì phụt ra phía sau tực thời với lượng khí nói trên. Tính vận tốc cảu tên lửa sau
khi khí phụt ra với giả thiết vận tốc khí là:
a. V1= 400m/s đối với đất
b. V1 = 400m/s đối với tên lửa trước khi phụt khí.
c. v1 = 400m/s đối với tên lửa sau khi phụt khí.
Bài 35Một vật chuyển động đều trên một mặt phẳng ngang trong một phút với vận tốc 36km/h dưới tác
dụng của lực kéo 20N hợp với mặt ngang một góc
= 600.
Tính công và công suất của lực kéo trên.
Bài 36: Một ô tô có khối lượng 2 tấn chuyển động đều trên đường nằm ngang với vận tốc 36km/h. Công
suất của động cơ ô tô là 5kW.
a. Tính lực cản của mặt đường.
b. Sau đó ô tô tăng tốc, sau khi đi được quãng đường s = 125m vận tốc ô tô đạt được 54km/h. Tính công
suất trung bình trên quãng đường này.
Bài 37: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 = 72km/h. Tính công do lực kéo
của động cơ ô tô và do lực ma sát thực hiện trên quãng đường đó. Cho biết hệ số ma sát lăn giữa ô tô và
mặt đường là
= 0,2. Lấy g = 10m/s2.
Bài 38:Một thang máy khối lượng m = 800kg chuyển động thẳng đứng lên cao 10m. Tính công của động
cơ để kéo thang máy đi lên khi:
a. Thang máy đi lên đều.
b. Thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc 1m/s2. Lấy g = 10m/s2.
Bài 39: Một lò xo có chiều dài l1 = 21cm khi treo vật m1 = 100g và có chiều dài l2 = 23cm khi treo vật m2
= 300g. Tính công cần thiết để kéo lò xo dãn ra từ 25cm đến 28cm. Lấy g = 10m/s2.
Bài 40: Một ô tô chạy với công suất không đổi, đi lên một cái dốc nghiêng góc
= 300 so với đường nằm
ngang với vận tốc v1 = 30km/h và xuống cũng cái dốc đó với vận tốc v2 = 70km/h. Hỏi ô tô chạy trên
đường nằm ngang với vận tốc bằng bao nhiêu. Cho biết hệ số ma sát của đường là như nhau cho cả ba
trường hợp.
Bài 41: Một lò xo có độ cứng k = 100N/m có một đầu buộc vào một vật có khối lượng m = 10kg nằm trên
mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng:
= 0,2. Lúc đầu lò xo chưa biến dạng. Ta
đặt vào đầu tự do của lò xo một lực F nghiêng 300 so với phương nằm ngang thì vật dịch chuyển chậm
một khoảng s = 0,5m.
Tính công thực hiện bởi F.
Bài 42: Một xe ô tô có khối lượng m = 2 tấn bắt đầu chuyển động trên đường nằm ngang. Động cơ sinh ra
lực lớn nhất bằng 103N.
Tính thời gian tối thiểu để xe đạt được vận tốc v = 5m/s trong hai trường hợp:
a. Công suất cực đại của động cơ bằng 6kW.
b. Công suất cực đại ấy là 4kW.