Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Đọc dữ kiện sau và trả lời các câu hỏi dưới đây: Khi một vật chuyển

Đọc dữ kiện sau và trả lời các câu hỏi dưới đây:

Khi một vật chuyển động trong chất lưu (chất lỏng hoặc chất khí), nó chịu tác dụng của lực cản từ chất lưu. Ở vận tốc tương đối nhỏ, lực cản $F_{c}$ tỉ lệ thuận với vận tốc của vật và được xác định bằng biểu thức $F_{c} = kv$ (trong đó $k$ là một hằng số phụ thuộc vào hình dạng vật và tính chất của chất lưu).

Một nhóm học sinh thả một viên bi kim loại nhỏ có khối lượng $m = 0,10\text{~kg}$ rơi tự do không vận tốc đầu từ mặt thoáng của một cột dầu cao chứa trong một ống thủy tinh thẳng đứng. Biết hệ số lực cản của dầu đối với viên bi là $k = 0,50kg/s$. Lấy gia tốc rơi tự do $g = 9,8m/s^{2}$. Trong suốt quá trình chuyển động, viên bi chịu tác dụng của trọng lực và lực cản (bỏ qua lực đẩy Archimedes do độ lớn không đáng kể).

Trả lời cho các câu 1, 2, 3, 4, 5 dưới đây:

Câu hỏi số 1:
Thông hiểu

Khi viên bi đạt đến trạng thái "vận tốc tới hạn" (vận tốc không đổi trong quá trình rơi tiếp theo), mối quan hệ về độ lớn giữa trọng lực $P$ và lực cản $F_{c}$ tác dụng lên vật là:

Đáp án đúng là: C

Xem lời giải
Câu hỏi:972814
Phương pháp giải

Sử dụng định luật II Newton cho vật chuyển động: $\overset{\rightarrow}{P} + \overset{\rightarrow}{F_{c}} = m\overset{\rightarrow}{a}$.

Phân tích trạng thái "vận tốc tới hạn" (vận tốc không đổi) để suy ra gia tốc của vật.

Giải chi tiết

Khi viên bi đạt "vận tốc tới hạn", vận tốc của vật luôn không đổi, do đó gia tốc $a = 0$.

Chiếu phương trình định luật II Newton lên chiều chuyển động (chiều hướng xuống), ta có: $\left. P - F_{c} = ma = 0\Rightarrow F_{c} = P \right.$.

Đáp án cần chọn là: C

Câu hỏi số 2:
Vận dụng

Đánh giá tính đúng/sai của các nhận định sau đây về đặc điểm chuyển động của viên bi kể từ thời điểm thả:

Đúng Sai
a) Gia tốc của viên bi có giá trị lớn nhất tại thời điểm ngay sau khi thả ($t = 0$) và giảm dần theo thời gian.
b) Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc theo thời gian ($v$ theo $t$) của viên bi là một đường thẳng đi lên xiên góc.
c) Nếu thay viên bi trên bằng một viên bi khác có cùng hình dạng nhưng khối lượng lớn hơn, vận tốc tới hạn của viên bi mới sẽ lớn hơn viên bi cũ.

Đáp án đúng là: Đ; S; Đ

Xem lời giải
Câu hỏi:972815
Phương pháp giải

Viết phương trình động lực học: $\left. mg - kv = ma\Rightarrow a = g - \dfrac{k}{m}v \right.$.

Phân tích sự biến thiên của $a$ và $v$ theo thời gian $t$.

Công thức tính vận tốc tới hạn: $v_{t} = \dfrac{mg}{k}$.

Giải chi tiết

a) Tại thời điểm $t = 0$, vận tốc $\left. v = 0\Rightarrow a = g \right.$ (đạt cực đại).

Khi $v$ tăng dần, biểu thức $a = g - \dfrac{k}{m}v$ cho thấy $a$ sẽ giảm dần. $\Rightarrow$ Đúng.

b) Vì gia tốc $a$ (hệ số góc của tiếp tuyến đồ thị vận tốc - thời gian) không phải là hằng số mà giảm dần, đồ thị $v(t)$ là một đường cong hàm mũ tiệm cận với $v_{t}$, không phải là đường thẳng xiên góc. $\Rightarrow$ Sai.

c) Vận tốc tới hạn được tính bởi công thức $v_{t} = \dfrac{mg}{k}$. Nếu viên bi có cùng hình dạng (hệ số $k$ không đổi) nhưng khối lượng $m$ lớn hơn thì $v_{t}$ sẽ tỉ lệ thuận và có giá trị lớn hơn. $\Rightarrow$ Đúng.

Đáp án cần chọn là: Đ; S; Đ

Câu hỏi số 3:
Vận dụng

Tính độ lớn vận tốc tới hạn $v_{t}$ của viên bi khi rơi trong cột dầu (đơn vị: $\text{m/s}$).

Đáp án đúng là: 1,96

Xem lời giải
Câu hỏi:972816
Phương pháp giải

Vận tốc tới hạn đạt được khi lực cản cân bằng với trọng lực ($F_{c} = P$).

Từ công thức $F_{c} = kv$ và $P = mg$, thiết lập phương trình để tìm $v_{t}$.

Giải chi tiết

Khi vật đạt vận tốc tới hạn $v_{t}$, gia tốc $a = 0$.

Ta có: $\left. mg - kv_{t} = 0\Rightarrow kv_{t} = mg \right.$

Suy ra: $v_{t} = \dfrac{mg}{k} = \dfrac{0,10 \cdot 9,8}{0,50} = \dfrac{0,98}{0,50} = 1,96$ m/s.

Đáp án cần điền là: 1,96

Câu hỏi số 4:
Vận dụng

Tại thời điểm viên bi rơi với vận tốc bằng bao nhiêu (đơn vị: $\text{m/s}$) thì gia tốc của nó giảm xuống chỉ còn bằng một nửa gia tốc rơi tự do ban đầu ($a = 0,5g$)?

Đáp án đúng là: 0,98

Xem lời giải
Câu hỏi:972817
Phương pháp giải

Sử dụng phương trình động lực học $mg - kv = ma$.

Thay giá trị $a = 0,5g$ vào phương trình để giải ngược ra vận tốc $v$ tại thời điểm đó.

Giải chi tiết

Theo định luật II Newton, ta có: $mg - kv = ma$

Thay $a = 0,5g$ vào phương trình:

$\left. mg - kv = m(0,5g)\Rightarrow kv = mg - 0,5mg = 0,5mg \right.$

Vận tốc $v$ tại thời điểm đó là:

$v = \dfrac{0,5mg}{k} = \dfrac{0,5 \cdot 0,10 \cdot 9,8}{0,50} = \dfrac{0,49}{0,50} = 0,98$ m/s.

Đáp án cần điền là: 0,98

Câu hỏi số 5:
Vận dụng

Ghép các khoảng thời gian chuyển động của viên bi với trạng thái gia tốc tương ứng của nó.

1. Tại thời điểm bắt đầu thả ($t = 0$)
2. Trong khoảng thời gian rơi ban đầu ($0 < t < \infty$)
3. Sau một thời gian rất dài ($t \rightarrow \infty$)

Đáp án đúng là: 1-b; 2-c; 3-a

Xem lời giải
Câu hỏi:972828
Phương pháp giải

Dựa vào phương trình động lực học $a = g - \frac{k}{m}v$ và sự phát triển của vận tốc $v$ từ 0 đến $v_t$ để xác định giá trị của gia tốc $a$ tương ứng ở từng giai đoạn.

Giải chi tiết

Thời điểm (1) Tại $t = 0$: Vận tốc $v = 0 \Rightarrow a = g = 9,8$ m/s². (Ghép với b)

Thời điểm (2) Khoảng $0 < t < \infty$: Vận tốc đang tăng dần ($0 < v < v_t$), do đó $0 < \frac{k}{m}v < g \Rightarrow 0 < a < 9,8$ m/s² và $a$ giảm dần. (Ghép với c)

Thời điểm (3) Khi $t \rightarrow \infty$: Vật đã đạt vận tốc tới hạn $v = v_t$, lúc này gia tốc $a = 0$. (Ghép với a)

Đáp án cần chọn là: 1-b; 2-c; 3-a

Quảng cáo

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòng- Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn

Khảo sát học từ vựng tiếng Anh

Chỉ mất 3 phút để chia sẻ trải nghiệm học từ vựng của bạn. Nhận quyền trải nghiệm ứng dụng miễn phí trước khi ra mắt.

Tham gia khảo sát →