Công thức định luật 2 Newton: 20 câu trắc nghiệm Lí 10

Trả lời nhanh

Công thức định luật 2 Newton dạng vectơ là a→ = F→/m, hay F→ = m.a→. Trong đó F→ là hợp lực tác dụng lên vật (N), m là khối lượng (kg) và a→ là gia tốc (m/s²). Gia tốc luôn cùng hướng với hợp lực. Độ lớn gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn hợp lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

Tóm tắt lý thuyết Định luật 2 Newton

Trước khi làm bài, các em cần nắm chắc ba ý dưới đây. Gần như mọi câu trắc nghiệm của Bài 15 đều xoay quanh chúng.

Nội dung: 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.
Biểu thức: a→ = F→/m. Khi vật chịu nhiều lực thì F→ = F→₁ + F→₂ + … là hợp lực.
Khối lượng và quán tính: khối lượng càng lớn thì vật càng khó thay đổi vận tốc, tức là có mức quán tính càng lớn. Khối lượng là đại lượng vô hướng, dương và không đổi với mỗi vật.

Đại lượng cần tìm	Công thức	Đơn vị
Gia tốc	a = F/m	m/s²
Hợp lực	F = m.a	N (1 N = 1 kg.m/s²)
Khối lượng	m = F/a	kg

Ở các bài tính toán, ta thường ghép định luật 2 với ba công thức chuyển động biến đổi đều sau: v = v₀ + a.t; d = v₀.t + ½a.t²; v² − v₀² = 2a.d.

Phần 1: Trắc nghiệm mức nhận biết – thông hiểu (câu 1–10)

Câu 1

Phát biểu nào sau đây đúng với nội dung định luật 2 Newton?

A. Gia tốc cùng hướng với lực. Độ lớn gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng.
B. Gia tốc cùng hướng với lực. Độ lớn gia tốc tỉ lệ nghịch với độ lớn của lực và tỉ lệ thuận với khối lượng.
C. Gia tốc cùng hướng với lực. Độ lớn gia tốc tỉ lệ thuận với cả độ lớn của lực và khối lượng.
D. Gia tốc cùng hướng với lực. Độ lớn gia tốc tỉ lệ nghịch với cả độ lớn của lực và khối lượng.

Đáp án: A. Từ a = F/m ta thấy F nằm ở tử số nên a tỉ lệ thuận với F, còn m nằm ở mẫu số nên a tỉ lệ nghịch với m. Ba phương án B, C, D đều đảo sai ít nhất một quan hệ.

Câu 2

Biểu thức nào là dạng vectơ của định luật 2 Newton?

A. a = F/m
B. a→ = F→/m
C. F→ = a→/m
D. a→ = m.F→

Đáp án: B. Phương án A đúng về độ lớn nhưng không phải dạng vectơ nên không thể hiện được hướng. C và D sai về mặt toán học: từ a = F/m suy ra F = m.a, chứ không phải F = a/m hay a = m.F.

Câu 3

Trong biểu thức a→ = F→/m, đại lượng F→ là

A. hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật.
B. trọng lực tác dụng lên vật.
C. lực đẩy tác dụng lên vật.
D. lực kéo tác dụng lên vật.

Đáp án: A. Gia tốc do tổng các lực gây ra: F→ = F→₁ + F→₂ + F→₃ + … Trọng lực, lực đẩy hay lực kéo chỉ là một thành phần trong hợp lực.

Câu 4

Xét về động lực học chất điểm, gia tốc của một vật phụ thuộc vào

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: A. Công thức a = F/m chỉ có hai biến là F và m. Kích thước của vật không xuất hiện, nên các phương án B, C, D đều bị loại.

Câu 5

Một newton (1 N) bằng

A. 1 kg.m/s
B. 1 kg.m/s²
C. 1 g.cm/s²
D. 1 kg.m²/s²

Đáp án: B. Từ F = m.a, đơn vị của F là kg nhân m/s², tức là kg.m/s². Phương án A là đơn vị của động lượng, còn D là đơn vị của năng lượng (J).

Câu 6

Đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật là

A. trọng lượng.
B. khối lượng.
C. vận tốc.
D. lực.

Đáp án: B. Cùng một lực tác dụng, vật có m lớn thu gia tốc nhỏ, nghĩa là khó thay đổi vận tốc hơn. Trọng lượng thay đổi theo nơi đặt vật, còn khối lượng thì không đổi.

Câu 7

Chọn phát biểu đúng nhất.

A. Hợp lực tác dụng lên vật luôn cùng hướng với hướng chuyển động.
B. Hợp lực tác dụng lên vật có hướng trùng với hướng biến dạng của vật.
C. Hướng của hợp lực trùng với hướng của gia tốc mà lực truyền cho vật.
D. Vật chuyển động thẳng đều chịu hợp lực có độ lớn không đổi, khác 0.

Đáp án: C. Hợp lực cùng hướng với gia tốc, không nhất thiết cùng hướng với vận tốc. A sai vì khi xe hãm phanh, hợp lực ngược chiều chuyển động. B không có cơ sở. D sai vì chuyển động thẳng đều có a = 0 nên F = 0.

Câu 8

Trong chuyển động thẳng chậm dần đều, hợp lực tác dụng vào vật

A. cùng chiều chuyển động.
B. cùng chiều chuyển động và có độ lớn không đổi.
C. ngược chiều chuyển động và có độ lớn giảm dần.
D. ngược chiều chuyển động và có độ lớn không đổi.

Đáp án: D. Khi vật chậm dần đều, a→ ngược chiều v→ và có độ lớn không đổi. Vì F→ = m.a→ nên hợp lực cũng ngược chiều chuyển động và không đổi. C sai ở chỗ “giảm dần”: vận tốc giảm dần chứ gia tốc thì không.

Câu 9

Giữ nguyên lực tác dụng, tăng khối lượng vật lên gấp đôi thì gia tốc của vật

A. tăng gấp đôi.
B. giảm một nửa.
C. không đổi.
D. giảm 4 lần.

Đáp án: B. a tỉ lệ nghịch với m: a’ = F/(2m) = a/2. Phương án D là bẫy dành cho bạn nhầm sang quan hệ bình phương.

Câu 10

Một ô tô đang chạy thẳng đều trên đường cao tốc. Hợp lực tác dụng lên ô tô

A. bằng 0.
B. cùng chiều chuyển động.
C. ngược chiều chuyển động.
D. bằng lực kéo của động cơ.

Đáp án: A. Thẳng đều nghĩa là vận tốc không đổi, nên a = 0 và F = m.a = 0. Lúc này lực kéo của động cơ cân bằng với lực cản, chứ không phải hợp lực bằng lực kéo.

Phần 2: Trắc nghiệm mức vận dụng (câu 11–20)

Câu 11

Một lực 15 N tác dụng lên vật 3 kg đang đứng yên trên mặt phẳng ngang nhẵn. Gia tốc của vật là

A. 0,2 m/s²
B. 5 m/s²
C. 45 m/s²
D. 18 m/s²

Đáp án: B. a = F/m = 15/3 = 5 m/s². Ra 45 là do nhân thay vì chia, ra 0,2 là do chia ngược.

Câu 12

Một vật 2 kg bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ, đi được 200 cm trong 2 s. Độ lớn hợp lực tác dụng lên vật là

A. 4 N
B. 1 N
C. 2 N
D. 100 N

Đáp án: C. Đổi d = 200 cm = 2 m. Từ d = ½a.t² suy ra a = 2d/t² = 2.2/2² = 1 m/s², nên F = m.a = 2.1 = 2 N. Ai giữ nguyên 200 mà không đổi ra mét sẽ chọn nhầm D.

Câu 13

Một vật 50 kg chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đầu 0,2 m/s. Sau khi đi được 50 cm, vận tốc của vật là 0,9 m/s. Hợp lực tác dụng lên vật có độ lớn

A. 38,5 N
B. 38 N
C. 24,5 N
D. 34,5 N

Đáp án: A. Ta có a = (v² − v₀²)/(2d) = (0,81 − 0,04)/(2.0,5) = 0,77 m/s². Suy ra F = 50.0,77 = 38,5 N.

Câu 14

Một ô tô 1,2 tấn đang chạy với tốc độ 72 km/h thì hãm phanh, chuyển động chậm dần đều và dừng lại sau 4 s. Độ lớn hợp lực hãm là

A. 6000 N
B. 3000 N
C. 21600 N
D. 4800 N

Đáp án: A. Đổi m = 1200 kg và v₀ = 72 km/h = 20 m/s. Gia tốc a = (0 − 20)/4 = −5 m/s², nên độ lớn hợp lực là F = 1200.5 = 6000 N. Dấu trừ cho biết lực ngược chiều chuyển động. Đáp án C xuất hiện khi quên đổi 72 km/h ra m/s.

Câu 15

Quả bóng 400 g đang nằm yên. Cầu thủ đá bóng bằng một lực trung bình 200 N, thời gian chân chạm bóng là 0,02 s. Tốc độ của bóng ngay khi rời chân là

A. 10 m/s
B. 0,1 m/s
C. 100 m/s
D. 1 m/s

Đáp án: A. a = F/m = 200/0,4 = 500 m/s², nên v = a.t = 500.0,02 = 10 m/s. Nếu lấy m = 400 sẽ ra kết quả nhỏ đến vô lí.

Câu 16

Một vật 0,5 kg đang đứng yên thì chịu một hợp lực không đổi 2 N. Tốc độ của vật sau 3 s là

A. 6 m/s
B. 12 m/s
C. 18 m/s
D. 1,5 m/s

Đáp án: B. a = 2/0,5 = 4 m/s², nên v = 4.3 = 12 m/s. Con số 18 thật ra là quãng đường (½.4.3² = 18 m), không phải vận tốc.

Câu 17

Vật 4 kg chịu hai lực có độ lớn 6 N và 8 N, phương vuông góc với nhau. Gia tốc của vật là

A. 3,5 m/s²
B. 0,5 m/s²
C. 2,5 m/s²
D. 1,5 m/s²

Đáp án: C. Hợp lực F = √(6² + 8²) = 10 N, nên a = 10/4 = 2,5 m/s². Phương án A là kết quả của việc cộng thẳng 6 + 8 = 14 N, còn B là của 8 − 6 = 2 N. Cả hai đều sai vì hai lực vuông góc.

Câu 18

Vật 2 kg chịu hai lực cùng phương, ngược chiều, có độ lớn 20 N và 12 N. Gia tốc của vật có độ lớn

A. 16 m/s²
B. 4 m/s²
C. 6 m/s²
D. 10 m/s²

Đáp án: B. Hai lực ngược chiều nên F = 20 − 12 = 8 N và a = 8/2 = 4 m/s². Gia tốc hướng theo chiều của lực 20 N.

Câu 19

Kéo thùng hàng 5 kg trên sàn ngang bằng lực 30 N theo phương ngang. Lực ma sát có độ lớn 10 N. Gia tốc của thùng là

A. 6 m/s²
B. 4 m/s²
C. 8 m/s²
D. 2 m/s²

Đáp án: B. Lực ma sát ngược chiều lực kéo nên hợp lực F = 30 − 10 = 20 N, suy ra a = 20/5 = 4 m/s². Phương án A ra đời khi quên ma sát, phương án C khi cộng nhầm hai lực.

Câu 20

Lực F truyền cho vật khối lượng m₁ gia tốc 2 m/s² và truyền cho vật khối lượng m₂ gia tốc 6 m/s². Nếu tác dụng lực F đó lên vật khối lượng m = m₁ + m₂ thì gia tốc là

A. 1,5 m/s²
B. 2 m/s²
C. 4 m/s²
D. 8 m/s²

Đáp án: A. Ta có m₁ = F/2 và m₂ = F/6, nên m₁ + m₂ = 2F/3. Suy ra a = F : (2F/3) = 1,5 m/s². Mẹo nhanh: 1/a = 1/a₁ + 1/a₂ = 1/2 + 1/6 = 2/3. Không được cộng thẳng 2 + 6 = 8 (phương án D).

Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp

Mẹo nhớ: “Lực đẩy gia tốc lên, khối lượng kéo gia tốc xuống”. Lực đứng trên tử số, khối lượng đứng dưới mẫu số.
Quên đổi đơn vị: g phải đổi ra kg, cm ra m, km/h ra m/s (chia cho 3,6), tấn ra kg.
Dùng một lực thay cho hợp lực: luôn vẽ đủ các lực (kéo, ma sát, trọng lực, phản lực…) rồi mới tổng hợp.
Nhầm hướng: F→ cùng hướng với a→, không phải lúc nào cũng cùng hướng với v→.
Cộng sai hai lực vuông góc: phải dùng định lí Pythagore, không được cộng đại số.

Bài tự luyện thêm

Một xe đẩy 8 kg chịu hợp lực 12 N. Tính gia tốc và quãng đường xe đi được trong 2 s đầu, biết xe xuất phát từ nghỉ. Đáp số: a = 1,5 m/s²; d = 3 m.
Cần tác dụng hợp lực bao nhiêu để vật 25 kg tăng tốc từ 2 m/s lên 8 m/s trong 3 s? Đáp số: a = 2 m/s²; F = 50 N.
Lực F truyền cho m₁ gia tốc 3 m/s² và truyền cho m₂ gia tốc 6 m/s². Tính tỉ số m₁/m₂. Đáp số: m₁/m₂ = 6/3 = 2.

Tài liệu học tiếp Bài 15

Lý thuyết Định luật 2 Newton
Giải SGK Vật lí 10 Bài 15
Giải SBT Vật lí 10 Bài 15
Trắc nghiệm Bài 14: Định luật 1 Newton
Trắc nghiệm Bài 16: Định luật 3 Newton
Trắc nghiệm Bài 17: Trọng lực và lực căng
Trọn bộ trắc nghiệm Vật lí 10 Kết nối tri thức

Câu hỏi thường gặp

Công thức định luật 2 Newton là gì?

Dạng vectơ là a→ = F→/m, hay F→ = m.a→. Trong đó F→ là hợp lực (N), m là khối lượng (kg), a→ là gia tốc (m/s²). Gia tốc cùng hướng với hợp lực.

Hợp lực có luôn cùng hướng với chuyển động không?

Không. Hợp lực luôn cùng hướng với gia tốc. Khi vật chuyển động nhanh dần, hợp lực cùng chiều chuyển động. Khi vật chậm dần, ví dụ lúc hãm phanh, hợp lực ngược chiều chuyển động.

Vì sao khối lượng là mức quán tính của vật?

Với cùng một lực, vật có khối lượng càng lớn thì gia tốc càng nhỏ, tức là càng khó thay đổi vận tốc. Vì thế khối lượng được dùng để đặc trưng cho mức quán tính.

Khi vật chịu nhiều lực thì áp dụng định luật 2 Newton thế nào?

Ta tổng hợp tất cả các lực thành hợp lực F→ = F→1 + F→2 + …, rồi mới áp dụng a = F/m. Lực cùng chiều thì cộng, lực ngược chiều thì trừ, còn hai lực vuông góc thì dùng định lí Pythagore.