Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu bộ câu hỏi Vật lí gồm các kiến thức lý thuyết và thực hành, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Vật lí. Mời các bạn đón xem:

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí (Phần 11)

Câu 1: Hai điểm A và B cách nhau 5 km lúc 8 h sáng một xe chuyển động thẳng đều từ B về A với vận tốc 36 km/h viết phương trình chuyển động của xe khi:

a) Chọn gốc tọa độ ở B chiều dương từ B đến A gốc thời gian lúc 8 h sáng.

b) Chọn gốc tọa độ ở A chiều dương từ A đến B gốc thời gian lúc 9 h sáng thì phương trình chuyển động của xe như thế nào?

Lời giải:

a) Chọn gốc tọa độ ở B chiều dương từ B đến A góc thời gian lúc 8 h sáng.

Phương trình chuyển động của xe: x = 36 t (km)

b) Chọn gốc tọa độ ở A chiều dương từ A đến B gốc thời gian lúc 9 h sáng thì phương

trình chuyển động của xe có dạng: x = 5 – 36(t + 1) (km).

Câu 2: Xác định cường độ dòng điện qua ampe kế theo mạch như hình vẽ. Biết R_A = 0; R₁ = R₃ = 30 $\Omega$; R₂ = 5 $\Omega$ ; R₄ = 15 $\Omega$  và U = 90 V.

Lời giải:

$MĐ:\text{[}(R_3\parallel R_4)nt{R}_2\text{]}\parallel R_1$

$R_{34}=\frac{R_3.R_4}{R_3+R_4}=\frac{30.15}{30+15}=10\left(\Omega \right)$

$R_{234}=R_2+R_{34}=5+10=15\left(\Omega \right)$

$I_{234}=\frac{U}{R_{234}}=\frac{90}{15}=6\left(A\right)$

$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{90}{30}=3\left(A\right)\to I=I_1+I_{234}=6+3=9\left(A\right)$

$U_4=U_{34}=I_{234}.R_{34}=6.10=60\left(V\right)$

$I_4=\frac{U_4}{R_4}=\frac{60}{15}=4\left(A\right)$

$I_A=I-I_4=9-4=5\left(A\right)$

 

Câu 3: Khi ô tô đang chạy với vận tốc 12 m/s trên một đoạn đường thẳng thì người lái xe tăng ga cho ôtô chạy nhanh dần đều. Sau 15 s ôtô đạt vận tốc 15 m/s.

a. Tính gia tốc của ôtô.

b. Tính vận tốc của ôtô sau 30 s kể từ khi tăng ga.

c. Tính quãng đường ôtô đi được sau 30 s kể từ khi tăng ga.

Lời giải:

a. Gia tốc của ôtô là: $v=v_0+a.t=12+0,2.30=18m/s$

b. Vận tốc sau 30 s: $v=v_0+a.t=12+0,2.30=18m/s$

c. Quãng đường đi được trong 30 s: $s=v_0.t+\frac{1}{2}a{t}^2=12.30+\frac{1}{2}.0,{2.30}^2=450m$

Câu 4: Lúc 8h00, một chiếc xe máy đi từ A với vận tốc 40 km/h và đến B lúc 10h30. Nếu một chiếc ô tô đi từ A vào lúc 8h15 với vận tốc 60 km/h, hỏi ô tô đến B lúc mấy giờ?

Lời giải:

Thời gian xe máy đi từ A đến B: 10ℎ30′ − 8ℎ = 2ℎ30′ = $\frac{5}{2}$  (ℎ)

Chiều dài quãng đường AB: 40. $\frac{5}{2}$ = 100 (km)

Thời gian ô tô đi từ A đến B: 100 : 60 = $\frac{5}{3}$  (h) = 1h40′

Ô tô đến B lúc: 8h15′ + 1h40′ = 9h55′

Vậy ô tô đến B lúc 9h55.

Câu 5: Một ôtô chuyển động thẳng nhanh dần đều với v₀ = 10,8 km/h. Trong giây thứ 6 xe đi được quãng đường 14 m.

a. Tính gia tốc của xe.

b. Tính quãng đường xe đi trong 20s đầu tiên.

Lời giải:

a. Quãng đường đi trong 5s đầu: $s_5=v_0{t}_5+\frac{1}{2}a{t}_5^2=3.6+\frac{1}{2}a{.5}^2$

Quãng đường đi trong 6s: $s_6=v_0{t}_6+\frac{1}{2}a{t}_6^2=3.6+\frac{1}{2}a{.6}^2$

Quãng đường đi trong giây thứ 6: $s=s_6-s_5=3.\left(6-5\right)+\frac{1}{2}a\left(6^2-5^2\right)=14\Rightarrow a=2m/s^2$

b. $s_{20}=v_o{t}_{20}+\frac{1}{2}a{t}_{20}^2=3.20+\frac{1}{2}{\mathrm{.2.20}}^2=460m$

Câu 6: Cho mạch điện như hình vẽ, $E_1=6V,r_1=1\Omega ,{\text{ E}}_2\text{=\hspace{0.17em}}3V,$ $r_2=3\Omega ,R=3\Omega$. Tính : $U_{AB}$

A. 3,6 V.

B. 4 V.

C. 15 V.

D. 4,8 V.

Lời giải:

Đáp án C

Giả sử chọn chiều dương cho các dòng điện chạy trong từng mạch nhỏ.

Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch:

 $\begin{array}{l}\left\{\begin{array}{l}{U}_{AB}=E_1-I_1{r}_1\\ U_{AB}=E_2+I_2{r}_2\\ U_{AB}=IR\\ I_1=I_2+I\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{U}_{AB}=6-I_1\\ U_{AB}=3+3I_2\\ U_{AB}=3I\\ I_1=I_2+I\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}3=3I_2-I_1\\ 3=3I-3I_2\\ 0=I_2+I-I_1\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{I}_2=4A\\ I_1=9A\\ I=5A\end{array}\right.\\ U_{AB}=3.5=15V\end{array}$

Câu 7: Hai vật nhỏ mang điện tích, đặt cách nhau một khoảng R = 2 cm, đẩy nhau một lực F = 1 N. Độ lớn điện tích tổng cộng của hai vật bằng ${5.10}^{-5}$ C. Điện tích của mỗi vật là bao nhiêu?

Lời giải:

Ta có: ${5.10}^{-5}\left|q_1+q_2\right|={5.10}^{-5}C$

Lại có 2 điện tích đẩy nhau $\Rightarrow q_1.q_2>0$

$F=k\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{\epsilon r^2}\iff 1={9.10}^9\frac{q_1{q}_2}{0,{02}^2}\Rightarrow q_1{q}_2=\frac{40}{9}{.10}^{-14}$

Trường hợp 1: Đặt $\left\{\begin{array}{l}S=q_1+q_2={5.10}^{-5}\\ P=q_1{q}_2=\frac{40}{9}{.10}^{-14}\end{array}\right.$

Giải phương trình vi-ét , ta được: $X^2-SX+P=0$

$X^2-SX\left[\begin{array}{l}\left\{\begin{array}{l}{q}_1=4,{999911.10}^{-5}C\\ q_2=8,{9.10}^{-10}C\end{array}\right.\\ \left\{\begin{array}{l}{q}_2=4,{999911.10}^{-5}C\\ q_1=8,{9.10}^{-10}C\end{array}\right.\end{array}\right.+P=0$

Trường hợp 2: Đặt $\left\{\begin{array}{l}S=q_1+q_2=-{5.10}^{-5}\\ P=q_1{q}_2=\frac{40}{9}{.10}^{-14}\end{array}\right.$

Giải phương trình vi-ét $X^2-SX+P=0$ , ta được:

 $\left[\begin{array}{l}\left\{\begin{array}{l}{q}_1=-4,{999911.10}^{-5}C\\ q_2=-8,{9.10}^{-10}C\end{array}\right.\\ \left\{\begin{array}{l}{q}_2=-4,{999911.10}^{-5}C\\ q_1=-8,{9.10}^{-10}C\end{array}\right.\end{array}\right.$

Câu 8: Một vật chịu tác dụng của hai lực F₁ và F₂ như hình 6. Cho F₁ = 5 N, F₂ = 12 N. Tìm F₃ để vật cân bằng, biết khối lượng của vật không đáng kể.

Lời giải:

Từ hình vẽ ta thấy ${\overrightarrow{F}}_1\perp {\overrightarrow{F}}_2$  nên độ lớn tổng hợp lực của chúng là: $F=\sqrt{F_1^2+F_2^2}=13N$

Lực tổng hợp có phương hợp với phương thẳng đứng (phương của lực F₂) một góc:$\tan \alpha =\frac{F_1}{F_2}=\frac{5}{12}\Rightarrow \alpha =22,6^0$

Nên để vật cân bằng thì lực F₃ phải có độ lớn bằng 13 N và có phương hợp với phương thẳng đứng góc 22,6⁰ và có chiều ngược lại với lực F, điểm đặt trùng với điểm đặt của các lực F₁, F₂ và F.

Câu 9: Một viên đá được bắn lên bằng máy bắn đá với tốc độ ban đầu 20 m/s dưới góc 40⁰ so với mặt đất. Tìm độ dịch chuyển của nó theo phương ngang và phương thẳng đứng tại thời điểm:

a. 1,1 s sau khi bắn.

b. 1,8 s sau khi bắn.

c. 5 s sau khi bắn.

Lời giải:

Chuyển động của viên đá là chuyển động ném xiên.

Vận tốc ban đầu: $\left\{\begin{array}{l}{v}_{0x}=v_0.\cos \alpha =15,3m/s\\ v_{0y}=v_0\sin \alpha =12,9m/s\end{array}\right.$

Phương trình toạ độ theo các phương: $\left\{\begin{array}{l}x=v_{0x}t\\ y=v_{0y}t-\frac{1}{2}g{t}^2\end{array}\right.$

Thời gian từ lúc bắn đến lúc đạt độ cao cực đại: $v_y=v_{0y}-gt=0\Rightarrow t=\frac{v_{0y}}{g}=\frac{12,9}{10}=1,29s$

Tổng thời gian tính từ lúc bắn đến lúc viên đạn chạm mặt đất là: $1,29.2=2,58s$

a. Độ dịch chuyển tại thời điểm 1,1 s sau khi bắn:

$\left\{\begin{array}{l}x=v_{0x}t=15,3.1,1=16,83m\\ y=v_{0y}t-\frac{1}{2}g{t}^2=12,9.1,1-\frac{1}{2}.9,8.1,1^2=8,261m\end{array}\right.$

b. Độ dịch chuyển tại thời điểm 1,8 s sau khi bắn:

$\left\{\begin{array}{l}x=v_{0x}t=15,3.1,8=27,54m\\ y=v_{0y}t-\frac{1}{2}g{t}^2=12,9.1,8-\frac{1}{2}.9,8.1,8^2=7,344m\end{array}\right.$

c. Tại thời điểm 5 s sau khi bắn thì vật đã ở mặt đất (vì 5 s > 2,58 s) nên độ dịch chuyển:

$\left\{\begin{array}{l}x=27,54m\\ y=0m\end{array}\right.$

Câu 10: Hai thành phố A và B cách nhau 250 km. Lúc 7 h sáng, 2 ô tô khởi hành từ 2 thành phố đó hướng về nhau. Xe từ A có vận tốc v₁ = 60 km/h, xe kia có vận tốc v₂ = 40 km/h. Hỏi 2 ô tô sẽ gặp nhau lúc mấy giờ? Tại vị trí cách B bao nhiêu km?

Lời giải:

Chọn gốc tọa độ tại A, gốc thời gian là lúc 7h, chiều dương từ A đến B

Ta có:

Phương trình chuyển động của xe tại A: $x_A=60t$

Phương trình chuyển động của xe tại B: $x_B=250-40t$

Hai xe gặp nhau khi: $x_A=x_B\iff 60t=250-40t\Rightarrow t=2,5h$

$\Rightarrow$ Hai xe gặp nhau lúc 7 + 2,5 = 9,5 h = 9h30p tại vị trí cách A một đoạn 60.2,5 = 150 km và cách B 100 km.

Câu 11: Khi U và I của đèn thay đổi, điện trở của đèn giữ nguyên hay thay đổi? Theo em, điều này có nguyên nhân chủ yếu từ sự thay đổi đại lượng vật lý nào của dây tóc bóng đèn?

Lời giải:

U và I tỉ lệ thuận với nhau

U tăng suy ra I tăng nhưng điện trở của dây dẫn không thay đổi và ngược lại, điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ của dây tóc bóng đèn.

Câu 12: Một tàu hỏa bắt đầu chuyển động từ nghỉ với gia tốc không đổi ở một thời điểm nào đó nó có vật tốc 30 m/s và đi tiếp 160 m thì vận tốc nó thành 50 m/s. Tính thời gian cần thiết để nó đạt vận tốc 30 m/s và khoảng cách từ nơi xuất phát đến lúc đạt vận tốc 30 m/s.

Lời giải:

Gia tốc: $\Rightarrow a=\frac{v^2-v_0^2}{2S}=\frac{{50}^2-{30}^2}{2.160}=5\left(\frac{m}{s^2}\right)$

Thời gian cần thiết để nó đạt vận tốc 30 m/s: $t=\frac{30-0}{5}=6\left(s\right)$

Khoảng cách: $S=\frac{1}{2}{\mathrm{.5.6}}^2=90\left(m\right)$

Câu 13: Một ôtô đang chạy với vận tốc 72 km/h thì phát hiện một chướng ngại vật. Hỏi để không đụng vào chướng ngại vật này thì oto cần hãm phanh ở vị trí cách chướng ngại vật một đoạn ngắn nhất là bao nhiêu? Tính thời gian hãm phanh? Biết lúc hãm, xe bắt đầu chuyển động thẳng chậm dần đều với gia tốc có độ lớn

Lời giải:

72 km/h = 20 m/s

Một ô tô đang chạy với vận tốc 72 km/h chậm dần đều với gia tốc $a=-5m/s^2$ quãng đường ô tô đi được đến khi dừng lại là $a=-5m/s^{2}s=\frac{v_1^2-v_0^2}{2.a}=\frac{0^2-{20}^2}{2.\left(-5\right)}=40m$

Thời gian hãm phanh: $t=\frac{0-20}{-5}=4s$

Vậy để không đụng vào chướng ngại vật thì ô tô cần hãm phanh ở vị trí cách chướng ngại vật một khoảng ngắn nhất là 20 m.

Câu 14: Phát biểu nào sau đây sai.

A. Sự thay đổi vị trí của một vật so với vật khác gọi là chuyển động cơ học.  

B. Đứng yên có tính tương đối. 

C. Nếu vật không thay đổi vị trí của nó so với vật khác thì vật là đứng yên.

D. Chuyển động có tính tương đối.

Lời giải:

Đáp án B

Câu 15: Dùng bếp điện để đun nước trong ấm. Nếu nối bếp với hiệu điện thế U₁ = 120 V thì thời gian đun sôi nước là t₁ = 10 phút còn nếu U₂ = 100 V thì t₂ = 15 phút. Hỏi nếu dùng U₃ = 80 V thời gian đun sôi nước là bao nhiêu. Biết rằng nhiệt lượng để đun sôi nước tỉ lệ với thời gian đun nước.

A. 24 phút.

B. 16 phút.

C. 25,4 phút.

D. 30 phút.

Lời giải:

Đáp án C

Ta có $\Delta Q=\alpha \Delta t$ , với $\alpha$ là hệ số tỉ lệ.

+ Nhiệt độ cung cấp để đun sôi nước trong cả ba trường hợp là như nhau và bằng:

$\begin{array}{l}Q\text{'}=Q+\Delta Q=\left(\frac{U_1^2}{R}-\alpha \right)t_1=\left(\frac{U_2^2}{R}-\alpha \right)t_2=\left(\frac{U_3^2}{R}-\alpha \right)t_3\\ \iff \left(U_1^2-R\alpha \right)t_1=\left(U_2^2-R\alpha \right)t_2=\left(U_3^2-R\alpha \right)t_3\end{array}$

Ta có: $\left\{\begin{array}{l}\left(U_1^2-R\alpha \right)t_1=\left(U_2^2-R\alpha \right)t_2\\ \left(U_2^2-R\alpha \right)t_2=\left(U_3^2-R\alpha \right)t_3\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\alpha R=1200\\ t_3=25,4\end{array}\right.$

Câu 16: Một nguồn điện có $E=15V$  và $r=1\Omega$, $R_1=40\Omega$, $R_2=20\Omega$, cường độ dòng điện qua  là 0,24 A. Tính:

a. Cường độ dòng điện qua nguồn.

b. Giá trị điện trở .

c. Nhiệt lượng tỏa ra ở toàn mạch trong 1 phút.

Lời giải: 

$\left(R_{1}nt{R}_2\right)\parallel R_3$

a. $R_{12}=R_1+R_2=40+20=60\Omega$

$U_{12}=U_3=I_{12}.R_{12}=I_1.R_{12}=0,24.60=14,4\left(V\right)$

$E=U+I.r\Rightarrow I=\frac{E-U}{r}=\frac{15-14,4}{1}=0,6\left(A\right)$

b. $E=I(R_N+r)\Rightarrow R_N+r=\frac{E}{I}=\frac{15}{0,6}=25\Rightarrow R_N=24\Omega$

$R_N=\frac{R_{12}.R_3}{R_{12}+R_3}\iff \frac{60R_3}{60+R_3}=24\iff 1440+24R_3=60R_3\iff R_3=40\Omega$

c. $Q=I^2(R_N+r)t=0,6^2\mathrm{.25.1.60}=540J$

Câu 17: Một vật được buông rơi tự do tại nơi có g = 9,8 m/s²

a) Tính quãng đường vật rơi trong 3 s và trong giây thứ 3.

b) Lập biểu thức quãng đường vật rơi trong n giây và phút thứ n.

Lời giải:

a. Quãng đường vật rơi trong 3s: $S_1=\frac{1}{2}{t}_1^2=\frac{1}{2}.9,{8.3}^2=44,1\left(m\right)$

Quãng đường vật rơi được sau 2 s: $S_2=\frac{1}{2}g{t}_2^2=\frac{1}{2}.9,{8.2}^2=19,6\left(m\right)$

Quãng đường vật rơi trong giây thứ 3: $\text{.}\Delta S=S_1-S_2=44,1-19,6=24,5\left(m\right)$

b. Quãng đường vật rơi được trong n (s) 

$S=\frac{1}{2}g{t}^2=\frac{1}{2}g.n^2=\frac{1}{2}.9,8.n^2=4,9n^2\left(m\right)$

Quãng đường vật rơi được trong n phút

$S_1=\frac{1}{2}g{t}_1^2=\frac{1}{2}.9,8.{\left(n.60\right)}^2=17640n^2\left(m\right)$

Quãng đường vật rơi được trong (n - 1) phút

$S_2=\frac{1}{2}g{t}_2^2=\frac{1}{2}.9,8{\left[\left(n-1\right).60\right]}^2=17640{\left(n-1\right)}^2\left(m\right)$

Quãng đường vật rơi được trong phút thứ n

$\Delta S=S_1-S_2=17640\left[n^2-{\left(n-1\right)}^2\right]=17640(2n-1)\left(m\right)$

Câu 18: Dây điện trở của một biến trở con chạy được làm bằng hợp kim nikêlin có điện trở suất 0,4.10^-6 Ω.m, tiết diện 0,5 mm², quấn được 398 vòng quanh một lõi sứ hình trụ đường kính 2 cm. Tính điện trở lớn nhất của biến trở này.

Lời giải:

Chiều dài dây quấn là: $\mathcal{l}=n.C=n.\pi d=398.0,02.3,14=24,9944\left(m\right)$

Điện trở lớn nhất của biến trở này: $R=p\frac{\mathcal{l}}{S}=0,{4.10}^{-6}\frac{24,9944}{0,{5.10}^{-6}}=19,99552\simeq 20\Omega$

Câu 19: Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 150 Ω. Dây điện trở của biến trở là một dây hợp kim Nicrôm có tiết diện 0,11 mm² và được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2,5 cm. Điện trở suất của nicrom là 10^-6 Ω.m.

a. Tính số vòng dây của biến trở này.

b. Biết dòng điện lớn nhất mà dây này có thể chịu được là 2 A. Hỏi có thể đặt vào hai đầu dây cố định của biến trở một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để biến trở không bị hỏng?

Lời giải:

a. Chiều dài dây điện trở là: $\mathcal{l}=\frac{R.S}{\rho }=\frac{150.0,{11.10}^{-6}}{{1.10}^{-6}}=16,5\left(m\right)$

Số vòng dây của biến trở là: $N=\frac{\mathcal{l}}{\pi .d}=\frac{1650}{3,14.2,5}=210$ (vòng) 

b. Điện trở lớn nhất của biến trở là $R_0=150\Omega$  nên hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt vào biến trở là: $U_{\text{max}}=I_{\text{max}}{R}_0=2.150=300V$

Câu 20: Tính suất điện động E_b và r_b của bộ nguồn như đề bài đã cho. Có tám nguồn điện cùng loại với cùng suất điện động E = 11,5 V và điện trở trong r = 1 Ω. Mắc các nguồn này thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng gồm hai dãy song song để thắp sáng bóng đèn loại 6V - 6W . Coi rằng bóng đèn có điện trở như khi sáng bình thường.

Lời giải:

Suất điện động  $E_b$ và $r_b$ của bộ nguồn.

$E_b=m.E=4.1,5=6V$

Và $r_b=\frac{m.r}{n}=4.\frac{r}{2}=2\Omega$

Câu 21: Cho mạch điện có bộ nguồn mắc nối tiếp có ${\xi }_1={\xi }_2=20V$; $r_1=1\Omega ,r_2=0,5\Omega$; mạch ngoài chứa hai điện trở $R_1=10\Omega ,R_2=9,5\Omega$  mắc nối tiếp. Tìm: ${\xi }_b?r_b?I?U_1?U_2?$

Lời giải:

Vì nguồn mắc nối tiếp $\Rightarrow {\xi }_b={\xi }_1+{\xi }_2=20+20=40\left(V\right)$

$r_b=r_1+r_2=1+0,5=1,5\left(\Omega \right)$

$r_b=r_1+r_2=1+0,5=1,5\left(\Omega \right)$

$I=\frac{{\xi }_b}{R+r_b}=\frac{40}{19,5+1,5}=1,904\left(A\right)$

Vì mạch nối tiếp $\Rightarrow I=I_1=I_2=1,904\left(A\right)$

$U_1=I_1.R_1=1,904.10=19,04\left(V\right)$

$U_2=I_2.R_2=1,904.9,5=18,08\left(V\right)$

Câu 22: Một vật thả trong bình đựng thủy ngân và nước, ta thấy 1/20 thể tích của vật bị chìm trong thủy ngân còn lại chìm trong nước. Hỏi khối lượng riêng của vật là bao nhiêu biết trọng lượng riêng của thủy ngân là 136000 N/m³, trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³.

Lời giải:

Gọi thể tích của vật là V (m³)

Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật ở trong thủy ngân là: 

$F_{A_1}=d_{tn}.\frac{1}{20}V=136000.\frac{1}{20}V=6800V\left(N\right)$

Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật ở trong nước là:

$F_{A_2}=d_n.\frac{19}{20}V=10000.\frac{19}{20}V=9500V\left(N\right)$ 

Trọng lượng của vật là: $P=dV$

Vì vật lơ lửng trong hai chất lỏng nên 

$F_{A_1}+F_{A_2}=P\iff 6800V+9500V=dV\Rightarrow d=16300\left(\frac{N}{m^3}\right)$

Vậy khối lượng riêng của vật là: $D=\frac{d}{10}=1630\left(\frac{kg}{m^3}\right)$

Câu 23: Đặt vào hai đầu cuộn dây thuần cảm L = 1/π (H) một dòng điện xoay chiều i = 2cos(50πt) A. Hãy xác định cảm kháng của cuộn dây.

Lời giải:

Hệ số tự cảm L = 1/π (H)

Tần số góc ω = 50π (rad/s)

Vậy cảm kháng của cuộn dây là:

Z = ωL = 50π.1/π = 50 Ω

Câu 24: Vật đặt trên đỉnh dốc dài 165 m, hệ số ma sát μ = 0,2, góc nghiêng dốc là α

a. Với giá trị nào của α thì vật nằm yên không trượt?

b. Cho α = 30°. Tìm thời gian vật xuống dốc và vận tốc vật ở chân dốc

Cho tan11° = 0,2; cos30° = 0,85

Lời giải:

a. Để vật nằm yên không trượt thì

$F_{ms}\ge P_x\Rightarrow \mu P_y\ge P_x\iff \mu P.\cos \alpha \ge P.\sin \alpha \Rightarrow \mu \ge \frac{\sin \alpha }{\cos \alpha }=\tan \alpha \Rightarrow \alpha \le \arctan \left(\mu \right)={11}^0$

b. Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ

Vật trượt xuống dốc, theo định luật II Newton ta có

$\left\{\begin{array}{l}Ox:P_x-F_{ms}=ma\\ Oy:N-P_y=0\end{array}\right.\Rightarrow P.\sin \alpha -\mu P\cos \alpha =ma$

$\Rightarrow a=gsin\alpha -\mu gcos\alpha =10.sin30°-0,\mathrm{2.10.}cos30°=3,3m/s^2$

Thời gian vật xuống dưới chân dốc là: $t=\sqrt{\frac{2s}{a}}=\sqrt{\frac{2.165}{3,3}}=10s$

Vận tốc của vật khi xuống tới chân dốc là: v = a.t = 33 m/s

Câu 25: Cho 2 điện tích $q_1={5.10}^{-6}C,q_2=-{3.10}^{-6}C$ đặt tại 2 điểm A và B trong không khí AB = 5 cm. Tìm vị trí  sao cho $F_{13}=2F_{23}$

Lời giải:

Ta có: $F_{13}=2F_{23}\Rightarrow \frac{\left|q_1{q}_3\right|}{r_{13}^2}=2\frac{\left|q_2{q}_3\right|}{r_{23}^2}\iff \frac{5}{r_{13}^2}=2\frac{3}{r_{23}^2}\iff r_{23}\sqrt{5}=r_{13}\sqrt{6}$

Trường hợp 1: q₃ nằm trong đoạn AB

$\left\{\begin{array}{l}{r}_{23}\sqrt{5}=r_{13}\sqrt{6}\\ r_{23}+r_{13}=5\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{r}_{23}=2,6cm\\ r_{13}=2,4cm\end{array}\right.$

Trường hợp 2: q₃ nằm ngoài đoạn AB và gần q₁ hơn

$\left\{\begin{array}{l}{r}_{23}\sqrt{5}=r_{13}\sqrt{6}\\ r_{23}-r_{13}=5\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{r}_{23}=57,4cm\\ r_{13}=52,4cm\end{array}\right.$

Trường hợp 3: q₃ nằm ngoài đoạn AB và gần q₂ hơn

$\left\{\begin{array}{l}{r}_{23}\sqrt{5}=r_{13}\sqrt{6}\\ r_{13}-r_{23}=5\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{r}_{23}=-57,4cm\\ r_{13}=-52,4cm\end{array}\right.$(loại)

Câu 26: Viết công thức tính vận tốc, nêu tên và đơn vị của các đại lượng trong công thức? Cách đổi đơn vị vận tốc?

Lời giải:

Độ lớn của vận tốc cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động và được xác định bằng độ dài quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian.

Công thức: $v=\frac{s}{t}$

Trong đó

+ v: vận tốc (km/h; m/s)

+ s: là độ dài quãng đường đi được. (km; m)

+ t: là khoảng thời gian đi hết quãng đường đó. (h; s)

Từ m/s sang km/h thì nhân 3,6 và ngược lại.

Câu 27: Đồ thị hình 1 biểu diễn chuyển động của một ô tô đi từ thành phố A lúc 8 h đến thành phố B.

a. Hãy xác định khoảng cách giữa hai thành phố?

b. Xác định thời điểm ở đó ô tô đi được quãng đường 100 km kể từ A?

c. Chuyển động của ô tô chia làm 3 giai đoạn. Hãy điền vào bảng quãng đường đi được, thời gian và vận tốc ở mỗi giai đoạn.

d. Xác định vận tốc trung bình của ô tô khi chuyển động từ thành phố A đến thành phố B?

Lời giải:

a. Khoảng cách giữa hai thành phố: s = 200 km

b. Thời điểm ô tô đi được quãng đường 100 km kể từ A là lúc 9h

c.

d. Vận tốc trung bình: $v=\frac{d}{t}=\frac{200}{2,5}=80km/h$

Câu 28:

Môt ô tô đang chuyển động với vận tốc 72 km/h thì hãm phanh, chạy chậm dần đều với gia tốc 2,5 m/s². Lập công thức tính vận tốc tức thời. Tính thời gian để xe dừng hẳn kể từ lúc hãm phanh.

Lời giải:

Đổi 72 km/h = 20 m/s

Công thức tính vận tốc tức thời: $v=v_0+at=20-2,5t$  (do xe ô tô chạy chậm dần đều nên a = - 2,5 m/s²)

Thời gian kể từ lúc hãm phanh đến lúc xe dừng lại là $t=\frac{v-v_0}{a}=\frac{0-20}{-2,5}=8$  giây

Câu 29: Một ô tô đang chuyển động với vận tốc 72 km/h thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều và đi được 200 m nữa thì dừng lại.

a) Tính gia tốc và thời gian từ lúc hãm phanh đến khi dừng lại.

b) Kể từ lúc hãm phanh phải mất bao nhiêu thời gian để ô tô đi thêm được 150 m.

$v^2-v_0^2=2as$$=>v=10m/s$$\Rightarrow$$t_0$$=\frac{v-v_o}{a}=\frac{10-20}{-1}= 10s$

 

Lời giải:

$72km/h=20m/s$

a) Gia tốc của xe là: $a=\frac{v^2-v_0^2}{2s}=\frac{0^2-{20}^2}{2\cdot 200}=-1m/s^2$

Thời gian từ lúc hãm phanh đến khi dừng lại: $t=\frac{v-v_0}{a}=\frac{0-20}{-1}=20s$

b) Kể từ lúc hãm phanh và đi thêm được 150 m:

$v^2-v_0^2=2as=>v=10m/s$

Câu 30: Một vật rơi tự do có gia tốc g. Trong giây thứ 3, quãng đường rơi được là 24,5 m và vận tốc vừa chạm đất là 39,2 m/s. Tính g và độ cao nơi thả vật.

Lời giải:

Theo đề bài ta có quãng đường đi được trong giây thứ 3 là 24,5 m.

Suy ra quãng đường đi được trong 3 giây trừ đi quãng đường trong 2 giây thì ra quãng đường đi trong giây thứ 3.

Ta có phương trình: S_(3s) - S_(2s) = 24,5$\iff 0,5.g{.3}^2-0,5.g{.2}^2=24,5$$\Rightarrow g=9,8m/s^2$

Có vận tốc lúc chạm đất = 39,2 m/s

Áp dụng công thức $v^2-v_0^2=2.a.h(h=s)$

 $\iff 39,2^2=2.9,8.h\Rightarrow h=78,4m$

Câu 31: Một đoàn tàu đang chuyển động thẳng đều với vận tốc 36 km/h thì tăng tốc, sau 5 s đạt vận tốc 45 km/h.

a/ Vận tốc của nó sau khi tăng tốc được 1 phút là bao nhiêu?

b/ Tính quãng đường đi được sau khi tăng tốc được 10 (s) và trong giây thứ 10?

Lời giải:

36 km/h = 10 m/s; 45 km/h = 12,5 m/s.

a) $12,5=10+a.5\Rightarrow a=0,5(m/s^2)$

$v=v_0+at=10+0,5.60=40(m/s)$

b) $s_{10}=10.10+\frac{1}{2}.0,{5.10}^2=125\left(m\right)$

$\begin{array}{l}{s}_9=10.9+\frac{1}{2}.0,{5.9}^2=110,25\left(m\right)\\ \Delta s=s_{10}-s_9=125-110,25=14,75\left(m\right)\end{array}$

Câu 32: Một xe chuyển động chậm dần đều cho đến khi dừng lại. Quãng đường xe đi được trong giây đầu tiên gấp 19 lần quãng đường xe đi được trong giây cuối cùng. Quãng đường đi được trong cả giai đoạn này là 100 m. Tìm quãng đường ô tô đi được cho đến lúc dừng hẳn.

Lời giải:

Ta có: $S=v_{o}t+\frac{1}{2}a{t}^2$

Khi vật dừng lại: $v=v_0+at=0\Rightarrow v_0=-at$  (1)

Quãng đường đi trong một giây đầu tiên: $S_1=v_0+\frac{1}{2}a=95\left(m\right)$  (2)

Quãng đường vật đi trong giây cuối là:

$S_2$$=S-S_{t-1}=v_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^2-v_0\left(t-1\right)-\frac{1}{2}a{\left(t-1\right)}^2=v_0+at-\frac{1}{2}a=5\left(m\right)$ (3)

Từ (1), (2), (3): $\left\{\begin{array}{l}-at+\frac{1}{2}a=95\\ -\frac{1}{2}a=5\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}t=10s\\ a=-10m/s^2\end{array}\right.\Rightarrow v_0=100m/s$

Quãng đường ô tô đi được cho đến khi dừng hẳn: $S=100.10-\frac{1}{2}{\mathrm{.10.10}}^2=500m$

Câu 33: Tính độ lớn trọng lực tác dụng lên bạn.

Lời giải:

Ví dụ bạn nặng 50 kg, khi đó trọng lực tác dụng lên bạn có độ lớn là:

 $P=mg=50.9,8=490N$

Câu 34: Một điện tích đặt tại điểm có cường độ điện trường 25 (V/m). Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10^-4 (N). Tính độ lớn của điện tích đó.

Lời giải:

Lực điện tác dụng lên điện tích là: $F=E.\left|q\right|\Rightarrow {2.10}^{-4}=25.\left|q\right|\Rightarrow \left|q\right|={8.10}^{-6}\left(C\right)$

Câu 35: Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong không khí, có điện tích lần lượt là $q_1=-3,{2.10}^{-7}C$  và $q_2=2,{4.10}^{-7}C$ , cách nhau một khoảng 12 cm.

a) Xác định số electron thừa, thiếu ở mỗi quả cầu và lực tương tác điện giữa chúng.

b) Cho hai quả cầu tiếp xúc điện với nhau rồi đặt về chỗ cũ. Xác định lực tương tác điện giữa 2 quả cầu sau đó.

Lời giải:

a. Quả cầu A mang điện tích (-) : thừa electron

 số e thừa = $\left|\frac{q_A}{q_e}\right|=\left|\frac{-3,{2.10}^{-7}}{1,{6.10}^{-19}}\right|={2.10}^{12}$

Quả cầu B điện tích (+): thiếu electron

  số e thiếu = $\left|\frac{q_B}{q_e}\right|=\left|\frac{ 2,{4.10}^{-7}}{1,{6.10}^{-19}}\right|=1,{5.10}^{12}$

Lực tương tác : $F= \frac{{9.10}^9.\left| -3,{2.10}^{-7}.2,{\mathrm{4..10}}^{-7}\right|}{{\left({12.10}^{-2}\right)}^2}=0,048N$

b. Điện tích của mỗi quả cầu sau khi tiếp xúc: $q_1\text{'}=q_2\text{'}=\frac{q_1+q_2}{2}=-{4.10}^{-8}C$

 $F=\frac{{9.10}^9.\left|\left(-{4.10}^{-8}\right).\left(-{4.10}^{-8}\right)\right|}{{\left({12.10}^{-2}\right)}^2}={10}^{-3}N$

Câu 36: Một người đi xe đạp với vận tốc v₁ = 18 km/h và một người đi bộ với vận tốc v₂ = 4 km/h khởi hành cùng một lúc ở cùng một nơi và chuyển động ngược chiều nhau. Sau khi đi được 30 phút, người đi xe đạp dừng lại nghỉ 30 phút rồi quay trở lại đuổi theo người đi bộ với vận tốc như cũ. Hỏi kể từ lúc khởi hành sau bao lâu người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ.

Lời giải:

Quãng đường người xe đạp đi trong 30 ph là: $s_1=v_1{t}_1=18.0,5=9km$

Quãng đường người đi bộ đi trong 1h là: $s_2=v_2{t}_2=4.1=4km$

Thời gian để người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ là: $t_3=\frac{s_1+s_2}{v_1-v_2}=\frac{9+4}{18-4}=\frac{13}{14}h$

Vậy thời gian từ khi khởi hành đến khi người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ là:

$t=1+\frac{13}{14}=\frac{27}{14}h=1h55ph$

Câu 37: Một hành khách ngồi trong xe A, nhìn qua cửa sổ thấy xe B bên cạnh và sân ga đều chuyển động như nhau. Như vậy xe A

A. đứng yên, xe B chuyển động

B. chạy, xe B đứng yên

C. và xe B chạy cùng chiều

D. và xe B chạy ngược chiều

Lời giải:

Đáp án B

Xe B và sân ga đều chuyển động như nhau nên có thể coi xe B đứng yên so với sân ga. Khi đó xe A đang chạy và xe B đứng yên.

Câu 38: Tại 2 điểm A và B trên cùng một đường thẳng cách nhau 120 km, hai ô tô cùng khởi hành cùng một lúc đi ngược chiều nhau và tiến lại với nhau. Xe đi từ A có vận tốc 30 km/h, xe đi từ B là 28 km/h. Xác định thời điểm hai xe gặp nhau. 

Lời giải:

Tổng vận tốc của hai xe là: 30 + 28 = 58 (km/h)

Thời gian 2 xe gặp nhau là: $120 :58\approx 2,06$  (h)

Gọi t là thời điểm hai xe cùng khởi hành.

Thời điểm 2 xe gặp nhau là: t + 2,06 (h)

Câu 39: Một tụ điện không khí nếu được tích điện lượng 5,2.10^-9 (C) thì điện trường giữa hai bản tụ là 20000 V/m. Tính điện tích mỗi bản tụ.

Lời giải:

$C=\frac{Q}{U}=\frac{Q}{d.E}=\frac{\epsilon .S}{k.4\pi .d}\Rightarrow S=\frac{Q.k.4\pi }{E.\epsilon }=\frac{5,{2.10}^{-9}{\mathrm{.9.10}}^9.4\pi }{20000.1}\approx 0,03\left(m^2\right)$

Câu 40: Một vật dao động điều hòa, cứ sau một khoảng thời gian 0,5 s thì động năng lại bằng thế năng của vật. Khoảng thời gian nhỏ nhất giữa hai lần động năng bằng ba lần thế năng của vật là?

Lời giải:

$\begin{array}{l}\frac{T}{4}=0,5\Rightarrow T=2\\ {\text{W}}_{\text{d}}=3W_t\Rightarrow {\text{W}}_t=\frac{\text{W}}{4}\Rightarrow \frac{1}{2}k{x}^2=\frac{1}{4}.\frac{1}{2}k{A}^2\Rightarrow \left|x\right|=\frac{A}{2}\end{array}$

Khoảng thời gian nhỏ nhất giữa hai lần động năng bằng ba lần thế năng được tính từ vị trí $\frac{A}{2}$ đến $-\frac{A}{2}$  (đối xứng với nhau qua VTCB)$\Rightarrow \frac{T}{6}=\frac{1}{3}s$

Câu 41: Một mạch điện AB gồm điện trở thuần $R=5\Omega$ , mắc nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm $L=\frac{1}{\pi }H$  và điện trở $R_0=50\Omega$ . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều $u_{AB}=100\sqrt{2}\cos 100\pi t\left(V\right)$ . Viết biểu thức điện áp tức thời ở hai đầu cuộn dây.

Lời giải:

Ta có: $Z_L=\omega L=100\Omega ;Z=\sqrt{{(R+R_0)}^2+Z_L^2}=100\sqrt{2}\Omega ;$

$\begin{array}{l}I=\frac{U}{Z}=\frac{1}{\sqrt{2}}\left(A\right);\tan \phi =\frac{Z_L}{R+R_0}=\tan \frac{\pi }{4}\Rightarrow \phi =\frac{\pi }{4}\Rightarrow {\phi }_i={\phi }_u-\phi =0-\frac{\pi }{4}=-\frac{\pi }{4}\\ Z_d=\sqrt{R_0^2+R_L^2}=112\Omega ,U_d=I{Z}_d=56\sqrt{2}V;\end{array}$

$\tan {\phi }_d=\frac{Z_L}{R_0}=\tan {63}^0\Rightarrow {\phi }_d=\frac{63\pi }{180}\Rightarrow {\phi }_{ud}={\phi }_d+{\phi }_i=\frac{63\pi }{180}-\frac{\pi }{4}=\frac{\pi }{10}$

Vậy: $u_d=112\cos \left(100\pi t+\frac{\pi }{10}\right)\left(V\right)$

Câu 42: Hai điện tích $q_1 ={8.10}^{-8} C$ và $q_2 =-{8.10}^{-8} C$ đặt tại A và B trong không khí cách nhau một khoảng AB = 6 cm. Xác định lực điện tác dụng lên  đặt tại C nếu:

a) CA = 4 cm và CB = 2 cm;

b) CA = 4 cm và CB = 10 cm;

c) CA = CB = 5 cm.

Lời giải:

a) Ta thấy AB = AC + BC

$\overrightarrow{F_3}=\overrightarrow{F_1}+\overrightarrow{F_2}$

$F_3=F_1+F_2=k.\frac{\left|q_1.q_3\right|}{A{C}^2}+k.\frac{\left|q_2.q_3\right|}{B{C}^2}$

$F_3={9.10}^9.\left(\frac{\left|{8.10}^{-8}{\mathrm{.8.10}}^{-8}\right|}{0,{04}^2}+\frac{\left|{8.10}^{-8}.\left(-{8.10}^{-8}\right)\right|}{0,{02}^2}\right)=0,18\left(N\right)$

b, $CB=AB+AC=6+4$

$\begin{array}{l}{F}_3=\left|F_1-F_2\right|\\ F_3=\left|k.\frac{q_1.q_3}{A{C}^2}-k.\frac{q_2.q_3}{B{C}^2}\right|\\ F_3=\left|{9.10}^9.{\left({8.10}^{-8}\right)}^2\left(\frac{1}{0,{04}^2}-\frac{1}{0,1^2}\right)\right|=0,03024\left(N\right)\end{array}$

c, $CA=CB=5\left(cm\right)$

 

$\begin{array}{l}\cos \alpha =\frac{5^2+5^2-6^2}{\mathrm{2.5.5}}=\frac{7}{25}\\ \\ F_3^2=F_1^2+F_2^2+2F_1{F}_2\cos \beta \\ \\ F_3^2=2F_1^2(1-\cos \alpha )\\ \\ F_3=F_1\sqrt{2(1-\cos \alpha )}=k.\frac{q_1.q_3}{r^2}\sqrt{2(1-\cos \alpha )}\\ \\ F_3={9.10}^9.\frac{{\left({8.10}^{-8}\right)}^2}{0,{05}^2}\sqrt{2\left(1-\frac{7}{25}\right)}=0,028\left(N\right)\end{array}$

Câu 43: Một xe chuyển động thẳng nhanh dần đều với vận tốc v₀ = 18 km/h. Trong giây thứ tư kể từ lúc bắt đầu chuyển động nhanh dần, xe đi được 12 m. Hãy tính:

a. Gia tốc của xe?

b. Quãng đường xe đi được sau 10 s?

Lời giải:

$v_0 =18km/h=5(m/s)$

Trong giây thứ 4 kể từ lúc bắt đầu chuyển động nhanh dần đều xe đi được 12 m, ta có:

Quãng đường xe đi được sau 3 giây là: $s_3=v_o.3+\frac{a{3}^2}{2}=3v_o+4,5a$

Quãng đường xe đi được sau 4 giây là: $s_4=v_o.4+\frac{a{4}^2}{2}=4v_o+8a$

Quãng đường xe đi được trong giây thứ 4 là 

$\Delta s=s_4-s_3=v_o+3,5a=5+3,5a=12\left(m\right)\Rightarrow a=2(m/s^2)$

Quãng đường xe đi được trong 10 giây là: $s_4=v_{o}t+\frac{1}{2}a{t}^2=10.5+\frac{1}{2}{\mathrm{.2.10}}^2=150\left(m\right)$