Trắc nghiệm Vật Lí 10 Kết nối tri thức Bài 19: Lực cản và lực nâng - Đề 07 được xây dựng với nhiều câu hỏi chất lượng, sát với nội dung chương trình học, giúp bạn dễ dàng ôn tập và kiểm tra kiến thức hiệu quả. Hãy cùng bắt đầu làm bài tập trắc nghiệm ngay để nâng cao hiểu biết và chuẩn bị tốt cho kỳ thi sắp tới!
Câu 1: Lực cản của chất lưu (lỏng hoặc khí) tác dụng lên một vật chuyển động trong nó có đặc điểm nào sau đây?
- A. Luôn cùng chiều với chiều chuyển động của vật.
- B. Luôn ngược chiều với chiều chuyển động của vật.
- C. Luôn có phương vuông góc với chiều chuyển động của vật.
- D. Chỉ xuất hiện khi vật chuyển động chậm.
Câu 2: Một viên bi thép nhỏ được thả rơi tự do từ một độ cao lớn trong không khí. Ban đầu viên bi tăng tốc, nhưng sau đó tốc độ của nó có xu hướng không đổi và đạt giá trị cực đại gọi là vận tốc cuối (terminal velocity). Hiện tượng này xảy ra là do:
- A. Lực hấp dẫn của Trái Đất giảm khi vật rơi xuống.
- B. Lực đẩy Archimedes của không khí tăng lên khi vật rơi nhanh hơn.
- C. Lực cản của không khí tăng lên theo vận tốc và cân bằng với trọng lực.
- D. Khối lượng của viên bi giảm dần trong quá trình rơi.
Câu 3: Yếu tố nào sau đây có ảnh hưởng đáng kể đến độ lớn của lực cản mà chất lưu tác dụng lên vật chuyển động?
- A. Màu sắc của vật.
- B. Nhiệt độ ban đầu của vật.
- C. Chất liệu làm vật (độ cứng).
- D. Hình dạng và tốc độ của vật so với chất lưu.
Câu 4: Để giảm lực cản của không khí khi ô tô di chuyển với tốc độ cao, các nhà thiết kế thường tạo ra kiểu dáng xe thuôn, gọn, ít góc cạnh. Kiểu dáng này được gọi là:
- A. Kiểu dáng khí động học (streamlined shape).
- B. Kiểu dáng vuông vắn.
- C. Kiểu dáng hình cầu.
- D. Kiểu dáng phẳng.
Câu 5: Một vật có khối lượng m rơi trong chất lỏng dưới tác dụng của trọng lực P và lực cản F_c = kv, trong đó v là vận tốc và k là hằng số dương. Khi vật đạt đến vận tốc cuối v_t, mối quan hệ giữa các lực là:
- A. P > F_c
- B. P < F_c
- C. P = F_c
- D. Gia tốc của vật bằng g.
Câu 6: Một vận động viên nhảy dù rơi từ máy bay. Ban đầu, vận tốc của anh ta tăng nhanh. Sau khi mở dù, vận tốc giảm đột ngột và sau đó duy trì ở một giá trị tương đối nhỏ và không đổi cho đến khi chạm đất. Sự thay đổi vận tốc sau khi mở dù chủ yếu là do:
- A. Khối lượng của hệ (người + dù) tăng lên.
- B. Diện tích cản của hệ tăng lên đáng kể, làm tăng lực cản của không khí.
- C. Trọng lực tác dụng lên hệ giảm đi.
- D. Lực nâng của không khí xuất hiện và cân bằng trọng lực.
Câu 7: Lực nâng của chất lưu tác dụng lên cánh máy bay khi nó di chuyển trong không khí chủ yếu xuất hiện là do:
- A. Không khí va chạm trực tiếp vào mặt dưới của cánh.
- B. Khối lượng riêng của không khí thay đổi đột ngột khi đi qua cánh.
- C. Lực cản của không khí tác dụng lên cánh rất lớn.
- D. Sự chênh lệch áp suất không khí ở mặt trên và mặt dưới của cánh do tốc độ dòng khí khác nhau.
Câu 8: Cánh máy bay thường có mặt trên cong hơn mặt dưới. Khi máy bay di chuyển, luồng không khí chảy qua mặt trên phải đi quãng đường dài hơn và do đó có tốc độ lớn hơn so với luồng không khí chảy qua mặt dưới. Theo nguyên lý Bernoulli, điều này dẫn đến:
- A. Áp suất không khí ở mặt trên cánh nhỏ hơn áp suất ở mặt dưới, tạo ra lực nâng hướng lên.
- B. Áp suất không khí ở mặt trên cánh lớn hơn áp suất ở mặt dưới, tạo ra lực nâng hướng xuống.
- C. Áp suất không khí ở hai mặt cánh bằng nhau, không tạo ra lực nâng.
- D. Lực cản của không khí ở mặt trên lớn hơn ở mặt dưới.
Câu 9: Khi một chiếc tàu lặn di chuyển dưới nước, lực cản của nước tác dụng lên nó sẽ:
- A. Luôn hướng lên trên.
- B. Luôn hướng xuống dưới.
- C. Ngược chiều với vận tốc của tàu lặn.
- D. Vuông góc với vận tốc của tàu lặn.
Câu 10: Một quả bóng chày được ném đi với một chuyển động xoáy. Ngoài lực cản của không khí và trọng lực, quả bóng còn chịu thêm một lực vuông góc với hướng chuyển động do hiệu ứng Magnus. Lực này là một dạng của:
- A. Lực nâng.
- B. Lực ma sát nghỉ.
- C. Lực căng dây.
- D. Lực đàn hồi.
Câu 11: Một vật hình trụ và một vật hình giọt nước có cùng khối lượng và diện tích mặt cắt ngang lớn nhất được thả rơi từ cùng một độ cao trong không khí. Nhận định nào sau đây là đúng về vận tốc cuối của hai vật (bỏ qua lực đẩy Archimedes)?
- A. Vật hình trụ sẽ có vận tốc cuối lớn hơn vì nó nặng hơn.
- B. Vật hình giọt nước sẽ có vận tốc cuối lớn hơn vì lực cản tác dụng lên nó nhỏ hơn.
- C. Hai vật sẽ có vận tốc cuối bằng nhau vì chúng có cùng khối lượng.
- D. Không thể so sánh vận tốc cuối nếu không biết chiều cao thả vật.
Câu 12: Khi một chiếc thuyền buồm di chuyển trên mặt nước, lực đẩy của gió vào cánh buồm có thể được phân tích thành hai thành phần chính. Thành phần nào đóng vai trò giúp thuyền di chuyển về phía trước?
- A. Thành phần vuông góc với mặt nước, hướng xuống.
- B. Thành phần song song với mặt nước, vuông góc với hướng di chuyển.
- C. Thành phần vuông góc với cánh buồm, hướng ra ngoài.
- D. Thành phần song song với hướng di chuyển của thuyền.
Câu 13: Một vật có khối lượng 5 kg rơi trong chất lỏng. Lực cản của chất lỏng được cho là F_c = 10v, trong đó v tính bằng m/s, F_c tính bằng N. Lấy g = 10 m/s². Vận tốc cuối của vật trong chất lỏng này là bao nhiêu?
- A. 5 m/s.
- B. 10 m/s.
- C. 0.5 m/s.
- D. Không xác định được vì thiếu thông tin.
Câu 14: Lực nâng tác dụng lên cánh máy bay phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có góc hợp bởi mặt phẳng cánh và hướng chuyển động (gọi là góc tấn). Khi góc tấn tăng lên (trong giới hạn nhất định), lực nâng có xu hướng:
- A. Giảm đi.
- B. Tăng lên.
- C. Không thay đổi.
- D. Bằng không.
Câu 15: Khi một con cá bơi trong nước, hình dạng cơ thể thuôn dài, đầu và đuôi nhỏ dần, thân giữa lớn nhất giúp giảm lực cản của nước. Đây là ví dụ về việc ứng dụng nguyên tắc nào?
- A. Tối ưu hóa hình dạng để giảm lực cản.
- B. Tăng diện tích tiếp xúc để tăng lực đẩy.
- C. Tạo ra lực nâng để nổi trên mặt nước.
- D. Tăng khối lượng riêng để chìm nhanh hơn.
Câu 16: Một quả bóng bàn được ném ngang trong không khí. Ngoài trọng lực, nó còn chịu lực cản của không khí. So với quỹ đạo parabol lý thuyết khi bỏ qua lực cản, quỹ đạo thực tế của quả bóng bàn sẽ bị ảnh hưởng như thế nào?
- A. Bay xa hơn và lên cao hơn.
- B. Bay xa hơn nhưng xuống thấp hơn.
- C. Bay gần hơn và xuống thấp hơn (hoặc không lên cao bằng).
- D. Không bị ảnh hưởng, chỉ mất nhiều thời gian hơn để bay.
Câu 17: Lực cản của chất lỏng thường lớn hơn lực cản của chất khí đối với cùng một vật chuyển động cùng vận tốc. Nguyên nhân chính là do:
- A. Chất lỏng có khối lượng riêng nhỏ hơn chất khí.
- B. Chất lỏng thường có độ nhớt và khối lượng riêng lớn hơn chất khí.
- C. Chất lỏng không nén được còn chất khí thì có thể.
- D. Phân tử chất lỏng chuyển động hỗn loạn hơn phân tử chất khí.
Câu 18: Tại sao các loại xe đạp đua thường có thiết kế rất gọn, người lái phải cúi thấp người khi đạp tốc độ cao?
- A. Để tăng trọng lượng của xe và người.
- B. Để giảm lực ma sát lăn của bánh xe.
- C. Để tăng lực hấp dẫn tác dụng lên người lái.
- D. Để giảm diện tích mặt cắt ngang chịu lực cản của không khí.
Câu 19: Lực nâng xuất hiện khi chất lưu chảy qua một vật có hình dạng đặc biệt, ví dụ như cánh máy bay. Lực này có đặc điểm là:
- A. Vuông góc với hướng chuyển động tương đối của vật so với chất lưu.
- B. Song song và cùng chiều với hướng chuyển động tương đối của vật.
- C. Song song và ngược chiều với hướng chuyển động tương đối của vật.
- D. Luôn hướng thẳng đứng xuống dưới.
Câu 20: Một vật được ném thẳng đứng lên trên. Trong quá trình chuyển động lên, lực cản của không khí tác dụng lên vật có chiều:
- A. Hướng lên trên, cùng chiều với vận tốc.
- B. Hướng xuống dưới, ngược chiều với vận tốc.
- C. Bằng không.
- D. Vuông góc với vận tốc.
Câu 21: Khi một máy bay đang bay ổn định ở độ cao không đổi, tổng hợp lực tác dụng lên máy bay bằng 0. Các lực tác dụng lên máy bay bao gồm trọng lực, lực nâng, lực đẩy của động cơ và lực cản của không khí. Mối quan hệ nào sau đây là đúng trong trường hợp này?
- A. Lực đẩy > Lực cản và Lực nâng > Trọng lực.
- B. Lực đẩy < Lực cản và Lực nâng < Trọng lực.
- C. Lực đẩy = Lực cản và Lực nâng = Trọng lực.
- D. Lực đẩy + Lực nâng = Trọng lực + Lực cản.
Câu 22: Một vật rơi trong không khí và đã đạt đến vận tốc cuối. Nếu khối lượng của vật tăng lên (ví dụ: thêm vật nặng vào), trong khi hình dạng và diện tích cản không thay đổi, thì vận tốc cuối mới của vật sẽ:
- A. Lớn hơn vận tốc cuối ban đầu.
- B. Nhỏ hơn vận tốc cuối ban đầu.
- C. Bằng vận tốc cuối ban đầu.
- D. Bằng không.
Câu 23: Tại sao các đường ống dẫn dầu hoặc dẫn khí dưới đáy biển thường được thiết kế với bề mặt trơn nhẵn?
- A. Để tăng độ bền của ống.
- B. Để giảm lực cản của nước biển lên ống.
- C. Để tăng nhiệt độ của chất lỏng bên trong.
- D. Để chống lại áp suất lớn của nước.
Câu 24: Một viên đạn được bắn ra từ súng. Trong quá trình bay, ngoài trọng lực, viên đạn còn chịu lực cản của không khí. Lực cản này có tác dụng làm cho:
- A. Tốc độ của viên đạn giảm nhanh hơn và tầm bay bị rút ngắn lại so với khi không có lực cản.
- B. Tốc độ của viên đạn tăng lên và tầm bay xa hơn.
- C. Quỹ đạo của viên đạn trở nên thẳng hơn.
- D. Viên đạn có thể bay lơ lửng trong không khí.
Câu 25: Lực nâng không chỉ xuất hiện trên cánh máy bay mà còn có thể xuất hiện trên các vật thể khác có hình dạng phù hợp khi chuyển động trong chất lưu. Ví dụ nào sau đây không liên quan trực tiếp đến lực nâng khí động học/thủy động học?
- A. Cánh quạt của trực thăng tạo lực nâng để bay lên.
- B. Cánh buồm giúp thuyền di chuyển tiến lên (có thành phần lực nâng).
- C. Lực đẩy Archimedes giúp khinh khí cầu nổi trong không khí.
- D. Cá sử dụng vây để tạo lực nâng khi bơi.
Câu 26: Một vật có khối lượng m và diện tích mặt cắt ngang hiệu dụng A, chuyển động với vận tốc v trong chất lưu có khối lượng riêng ρ. Nếu công thức lực cản có dạng F_c = C * ρ * A * v², trong đó C là hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào hình dạng. Khi vật đạt vận tốc cuối v_t, mối liên hệ nào sau đây là đúng (bỏ qua lực đẩy Archimedes)?
- A. m * g = C * ρ * A * v_t
- B. m * g = C * ρ * A * v_t² / 2
- C. m * g = C * ρ * A / v_t²
- D. m * g = C * ρ * A * v_t²
Câu 27: So sánh lực cản của không khí tác dụng lên một chiếc xe đạp và một chiếc xe ô tô khi chúng di chuyển với cùng một vận tốc trên đường bằng phẳng. Nhận định nào sau đây có khả năng đúng nhất?
- A. Lực cản lên xe ô tô lớn hơn đáng kể do diện tích mặt cắt ngang lớn hơn và hình dạng kém khí động học hơn (so với xe đạp và người lái ở tư thế cúi).
- B. Lực cản lên xe đạp lớn hơn vì nó nhẹ hơn.
- C. Lực cản lên hai xe là như nhau vì chúng có cùng vận tốc.
- D. Không thể so sánh vì không biết khối lượng riêng của không khí.
Câu 28: Tại sao các vật nhỏ như hạt bụi hay giọt mưa nhỏ thường rơi với vận tốc không đổi sau một quãng đường ngắn?
- A. Chúng quá nhẹ nên lực hấp dẫn không đủ mạnh để tăng tốc.
- B. Lực đẩy Archimedes của không khí cân bằng ngay lập tức với trọng lực.
- C. Lực cản của không khí nhanh chóng tăng lên và cân bằng với trọng lực do tỷ lệ diện tích/khối lượng lớn.
- D. Chúng chuyển động theo dòng khí đi lên.
Câu 29: Một chiếc xe đua Công thức 1 không chỉ được thiết kế để giảm lực cản mà còn có các cánh gió (wing) để tạo ra lực nâng âm (downforce) hướng xuống. Mục đích chính của việc tạo ra lực nâng âm này là gì?
- A. Để làm cho xe nhẹ hơn khi chạy tốc độ cao.
- B. Để giảm lực ma sát không khí.
- C. Để giúp xe dễ dàng bay qua các chướng ngại vật.
- D. Để tăng lực ép của lốp xe xuống mặt đường, giúp tăng độ bám (lực ma sát) khi vào cua và phanh.
Câu 30: Khi một vận động viên bơi sải, anh ta/cô ta cố gắng giữ cơ thể thẳng, thuôn và sử dụng tay, chân để tạo lực đẩy. Việc giữ cơ thể thẳng, thuôn giúp ích chủ yếu trong việc:
- A. Giảm lực cản của nước.
- B. Tăng lực nâng để nổi dễ dàng hơn.
- C. Tăng lực đẩy của tay chân.
- D. Giữ thăng bằng trong nước.