Bài tập về định luật II Newton
1.Lý thuyết
1. Định luật II Newton
- Mối quan hệ giữa ba đại lượng: gia tốc, lực và khối lượng đã được Newton khái quát trong một phương trình vectơ, gọi là định luật II Newton.
- Nội dung định luật II Newton: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
Về mặt Toán học, định luật II Newton có thể viết là:
Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng ,,…….thì là hợp lực của các lực đó:
2. Khối lượng và quán tính
- Ngoài cách hiểu khối lượng là một đại lượng dùng để chỉ lượng chất chứa trong vật, định luật II Newton còn cho ta một cách hiểu mới về khối lượng.
- Khối lượng của vật là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật. Vật có khối lượng càng lớn thì càng khó thay đổi vận tốc, càng có mức quán tính lớn hơn.
Xe chở cát có quán tính lớn hơn xe máy vì khối lượng lớn hơn nhiều
2.Bài tập tự luyện
Câu 1: Chọn phát biểu đúng nhất .
A. Vectơ hợp lực tác dụng lên vật có hướng trùng với hướng chuyển động của vật.
B. Hướng của vectơ hợp lực tác dụng lên vật trùng với hướng biến dạng của vật.
C. Hướng của hợp lực trùng với hướng của gia tốc mà lực truyền cho vật.
D. Hợp lực tác dụng lên vật chuyển động thẳng đều có độ lớn không đổi.
Đáp án đúng là: C.
A, B – sai vì hướng của lực tác dụng cùng với hướng của gia tốc. Trong trường hợp vật chuyển động thẳng nhanh dần đều thì hướng của lực tác dụng mới cùng hướng với hướng chuyển động, còn trong trường hợp vật chuyển động thẳng chậm dần đều thì ngược lại.
C - đúng vì theo định luật II Newton.
D – sai vì hợp lực tác dụng lên vật chuyển động thẳng đều bằng 0.
Câu 2: Một vật có khối lượng 2 kg chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ và không đổi chiều chuyển động. Vật đó đi được 200 cm trong thời gian 2 s. Độ lớn hợp lực tác dụng vào nó là
A. 4 N.
B. 1 N.
C. 2 N.
D. 100 N.
Đáp án đúng là: C.
Áp dụng công thức với:
. Suy ra .
Độ lớn hợp lực tác dụng vào vật là .
Câu 3: Trong chuyển động thẳng chậm dần đều thì hợp lực tác dụng vào vật
A. Cùng chiều với chuyển động.
B. Cùng chiều với chuyển động và có độ lớn không đổi.
C. Ngược chiều với chuyển động và có độ lớn nhỏ dần.
D. Ngược chiều với chuyển động và có độ lớn không đổi.
Đáp án đúng là: D.
A, B, C - sai.
D - đúng vì theo định luật II Newton cùng hướng với , mà chuyển động thẳng chậm dần đều thì ngược chiều ( tức là ngược chiều chuyển động của vật), và có độ lớn không đổi.
Câu 4: Một vật có khối lượng 50 kg chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đầu 0,2 m/s và khi đi được quãng đường 50 cm vận tốc đạt được 0,9 m/s thì lực tác dụng .
A. 38,5 N.
B. 38 N.
C. 24,5 N.
D. 34,5 N.
Đáp án đúng là: A.
Gia tốc của vật
.
Hợp lực tác dụng lên vật là F = m.a = 0,77.50 = 38,5 N.
Câu 5: Lực truyền cho vật khối lượng gia tốc 2 m/s², truyền cho vật khối lượng gia tốc 6 . Lực sẽ truyền cho vật khối lượng thì gia tốc bằng
A. 1,5 m/s².
B. 2 m/s².
C. 4 m/s².
D. 8 m/s².
Đáp án đúng là: A.
Ta có :
.
Câu 6: Về mặt động lực học chất điểm,gia tốc của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào sau đây?
A. Lực tác dụng lên vật và khối lượng của vật.
B. Kích thước và khối lượng của vật.
C. Lực tác dụng lên vật và kích thước của vật.
D. Kích thước và trọng lượng của vật.
Đáp án đúng là: A.
A - đúng: Gia tốc của vật không những phụ thuộc vào lực tác dụng mà còn phụ thuộc vào khối lượng của vật.
Câu 7: Chọn đáp án đúng:
A. Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
B. Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ nghịch với độ lớn của lực và tỉ lệ thuận với khối lượng của vật.
C. Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và khối lượng của vật.
D. Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ nghịch với độ lớn của lực và khối lượng của vật.
Đáp án đúng là: A.
A - đúng, theo nội dung định luật II Newton. Biểu thức:
B, C, D - sai.
Câu 8: Chọn đáp án đúng. Biểu thức của định luật II Newton xét về mặt Toán học?
A. .
B. .
C. .
D. .
Đáp án đúng là: B.
B - đúng, biểu thức của định luật II Newton là .
Câu 9: Trong biểu thức của định II Newton là . Thì là
A. Hợp lực của các lực tác dụng lên vật.
B. Là trọng lực.
C. Là lực đẩy tác dụng lên vật.
D. Là lực kéo tác dụng lên vật.
Đáp án đúng là: A.
A - đúng, khi vật chịu nhiều lực tác dụng thì nên là hợp lực của các lực tác dụng lên vật.
Câu 10: Đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của một vật là:
A. trọng lương.
B. khối lượng.
C. vận tốc.
D. lực.
Đáp án đúng là: B.
B - đúng, theo định luật II Newton dưới tác dụng của cùng một lực không đổi vật nào có khối lượng càng lớn thì gia tốc càng nhỏ, có nghĩa càng khó thay đổi vận tốc, tức là có mức quán tính càng lớn.
Câu 11. Lấy một lực F truyền cho vật khối lượng m1 thì vật có gia tốc là a1 = 6m/s2, truyền cho vật khối lượng m2 thì vật có là a2 = 4m/s2. Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng m3 = m1 + m2 thì vật có gia tốc là bao nhiêu?
A. 2,4 m/s2
B. 3,4 m/s2
C. 4,4 m/s2
D. 5,4 m/s2
Lời giải:
+ Ta có theo định luật II newton
+ Với
+ Với
Chọn đáp án A
Câu 12. Một vật đang đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang, bỏ qua ma sát giữa vật và măt phẳng, thì được truyền 1 lực F thì sau 10s vật này đạt vận tốc 4m/s. Nếu giữ nguyên hướng của lực mà tăng gấp 2 lần độ lớn lực F vào vật thì sau 15s thì vận tốc của vật là bao nhiêu?
A. 10 m/s
B. 12 m/s
C. 15 m/s
D. 8 m/s
Lời giải:
+ Áp dụng công thức
+ Mà
+ Khi tăng lực F thành
+ Mà
Chọn đáp án B
Câu 13. Một ôtô có khối lượng 1,5 tấn đang chuyển động với v = 54km/h thì hãm phanh, chuyển động chậm dần đều. Biết lực hãm 3000N. Quãng đường và thời gian xe đi được cho đến khi dừng lại lần lượt là.
A. 76,35m; 10,5s
B. 50,25m; 8,5s
C. 56,25m; 7,5s
D. 46,25m; 9,5s
Lời giải:
+ Ta có ,khi dừng lại v = 0 (m/s)
+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh. Theo định luật II Newton
+ Chiếu chiều dương
+ Áp dụng công thức
+ Mà
Chọn đáp án C
Câu 14. Tác dụng vào vật có khối lượng 5kg, đang đứng yên, một lực theo phương ngang thì vật này chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 1m/s2. Độ lớn của lực này là:
A. 3N
B. 4N
C. 5N
D. 6N
Lời giải
Áp dụng định luật II Niutơn, ta có: F = ma = 5.1 = 5N
Đáp án: C
Câu 15. Một quả bóng m = 0,4kg đang nằm yên trên mặt đất. Một cầu thủ đá bóng với lực 300N. Thời gian chân tác dụng vào quả bóng là 0,015s. Tính tốc độ của quả bóng lúc bay đi.
A. 4,5m/s
B. 18,75m/s
C. 11,25m/s
D. 26,67m/s
Lời giải
+ Theo định luật II Niutơn, ta có:
+ Chọn gốc thời gian là lúc chân cầu thủ chạm vào bóng
+ Phương trình vận tốc của vật: v = v0 + at = 0 + 750.0,015 = 11,25m/s
Đáp án: C
Câu 16. Một vật có khối lượng 250g bắt đàu chuyển động nhanh dần đều, nó đi được 1,2m trong 4s. Tính lực kéo, biết lực cản bằng 0,04N.
Lời giải:
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe
Theo định luật II newton ta có
Chiếu lên chiều dương ta có F - Fc = ma => F = ma + Fc (1)
Mà s = v0t + at2 => 1,2 = 0.4 + a.42 => a = 0,15m/s2
=> F = ma + Fc = 0,25.0,15 + 0,04 = 0,0775N
Bài 17: Tác dụng vào vật có khối lượng 5kg, đang đứng yên, một lực theo phương ngang thì vật này chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 1m/s2. Độ lớn của lực này là:
A. 3N B. 4N
C. 5N D. 6N
Lời giải
Áp dụng định luật II Niutơn, ta có: F = ma = 5.1 = 5N
Đáp án: C
Bài 18: Một quả bóng m = 0,4kg đang nằm yên trên mặt đất. Một cầu thủ đá bóng với lực 300N. Thời gian chân tác dụng vào quả bóng là 0,015s. Tính tốc độ của quả bóng lúc bay đi.
A. 4,5m/s B. 18,75m/s
C. 11,25m/s D. 26,67m/s
Lời giải
+ Theo định luật II Niutơn, ta có:
+ Chọn gốc thời gian là lúc chân cầu thủ chạm vào bóng
+ Phương trình vận tốc của vật: v = v0 + at = 0 + 750.0,015 = 11,25m/s
Đáp án: C
Bài 19: Lấy một lực F truyền cho vật khối lượng m1 thì vật có gia tốc là a1 = 6m/s2, truyền cho vật khối lượng m2 thì vật có là a2 = 4m/s2. Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng m3 = m1 + m2 thì vật có gia tốc là bao nhiêu?
Lời giải:
Ta có theo định luật II newton F = ma => a =
Với
Với
Bài 20: Một vật có khối lượng 250g bắt đàu chuyển động nhanh dần đều, nó đi được 1,2m trong 4s. Tính lực kéo, biết lực cản bằng 0,04N.
Lời giải:
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe
Theo định luật II newton ta có
Chiếu lên chiều dương ta có F - Fc = ma => F = ma + Fc (1)
Mà s = v0t + at2 => 1,2 = 0.4 + a.42 => a = 0,15m/s2
=> F = ma + Fc = 0,25.0,15 + 0,04 = 0,0775N
Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:
30 bài tập về công thức tính thế năng đàn hồi (2024) có đáp án chi tiết nhất