Trắc nghiệm Vật Lí 10 Kết nối tri thức Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm - Đề 04
Trắc nghiệm Vật Lí 10 Kết nối tri thức Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm - Đề 04 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: Một vật chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính r với tốc độ dài v. Biểu thức nào sau đây không phải là công thức tính độ lớn gia tốc hướng tâm của vật?
- A. aht = v²/r
- B. aht = rω²
- C. aht = vω
- D. aht = v/r
Câu 2: Vecto gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều có đặc điểm gì về phương và chiều?
- A. Phương tiếp tuyến với quỹ đạo, chiều cùng chiều chuyển động.
- B. Phương dọc theo bán kính, chiều luôn hướng vào tâm quỹ đạo.
- C. Phương dọc theo bán kính, chiều luôn hướng ra xa tâm quỹ đạo.
- D. Phương vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo, chiều tùy thuộc vào chiều quay.
Câu 3: Một vật khối lượng m chuyển động tròn đều với tốc độ v trên đường tròn bán kính r. Độ lớn lực hướng tâm tác dụng lên vật được tính bằng công thức nào?
- A. Fht = mv/r
- B. Fht = mω²/r
- C. Fht = mv²/r
- D. Fht = mr/v²
Câu 4: Lực hướng tâm có vai trò gì trong chuyển động tròn đều của một vật?
- A. Là hợp lực tác dụng lên vật, gây ra gia tốc hướng tâm và giữ cho vật chuyển động trên quỹ đạo tròn.
- B. Là một lực riêng biệt, luôn cùng phương với vận tốc và làm tăng tốc độ của vật.
- C. Là lực ma sát giúp vật không bị trượt khỏi quỹ đạo.
- D. Là lực làm thay đổi độ lớn vận tốc của vật.
Câu 5: Một ô tô khối lượng 1500 kg chuyển động quanh một khúc cua tròn bán kính 100 m với tốc độ 15 m/s. Bỏ qua lực cản không khí. Độ lớn lực hướng tâm tác dụng lên ô tô tại thời điểm đó là bao nhiêu?
- A. 225 N
- B. 1500 N
- C. 3375 N
- D. 225000 N
Câu 6: Trong trường hợp ô tô chuyển động quanh khúc cua trên mặt đường nằm ngang, lực nào đóng vai trò chủ yếu là lực hướng tâm?
- A. Lực ma sát nghỉ giữa lốp xe và mặt đường.
- B. Trọng lực của ô tô.
- C. Phản lực của mặt đường tác dụng lên ô tô.
- D. Lực đẩy của động cơ.
Câu 7: Một vệ tinh nhân tạo khối lượng m đang chuyển động tròn đều quanh Trái Đất trên quỹ đạo có bán kính r. Lực nào đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho vệ tinh trên quỹ đạo này?
- A. Lực đẩy của động cơ vệ tinh.
- B. Áp suất khí quyển.
- C. Lực quán tính ly tâm.
- D. Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh.
Câu 8: Một vật được buộc vào đầu sợi dây và quay đều trong mặt phẳng nằm ngang. Lực căng của sợi dây có vai trò gì trong chuyển động này?
- A. Làm cho vật tăng tốc độ.
- B. Đóng vai trò lực hướng tâm giữ vật chuyển động tròn.
- C. Cân bằng với trọng lực của vật.
- D. Luôn hướng ra xa tâm quay.
Câu 9: Một ô tô chạy qua cầu vồng lên (lồi) coi như cung tròn bán kính R với tốc độ v. Tại điểm cao nhất của cầu, các lực tác dụng lên ô tô gồm trọng lực P và phản lực N của mặt cầu. Biểu thức nào mô tả đúng mối quan hệ giữa các lực này và lực hướng tâm?
- A. P - N = mv²/R
- B. N - P = mv²/R
- C. P + N = mv²/R
- D. P = N + mv²/R
Câu 10: Một ô tô chạy qua cầu võng xuống (lõm) coi như cung tròn bán kính R với tốc độ v. Tại điểm thấp nhất của cầu, các lực tác dụng lên ô tô gồm trọng lực P và phản lực N của mặt cầu. Biểu thức nào mô tả đúng mối quan hệ giữa các lực này và lực hướng tâm?
- A. P - N = mv²/R
- B. N - P = mv²/R
- C. P + N = mv²/R
- D. N = P - mv²/R
Câu 11: Một vật đặt trên bàn quay nằm ngang, cách trục quay một khoảng r. Bàn quay đều với tốc độ góc ω. Lực nào giữ cho vật quay cùng với bàn mà không bị trượt ra xa?
- A. Lực hấp dẫn.
- B. Trọng lực.
- C. Lực ma sát nghỉ.
- D. Lực đẩy của không khí.
Câu 12: Giả sử vật ở Câu 11 có khối lượng m và hệ số ma sát nghỉ giữa vật và bàn là μ_n. Tốc độ góc lớn nhất mà bàn có thể quay để vật vẫn không bị trượt là bao nhiêu?
- A. ω_max = √(μ_n * g / r)
- B. ω_max = μ_n * g / r
- C. ω_max = √(r / (μ_n * g))
- D. ω_max = μ_n * r / g
Câu 13: Hai vật A và B có cùng khối lượng, chuyển động tròn đều trên hai quỹ đạo khác nhau. Vật A có tốc độ v_A = 2v và bán kính r_A = r. Vật B có tốc độ v_B = v và bán kính r_B = 2r. So sánh độ lớn gia tốc hướng tâm của hai vật.
- A. a_htA = 2 * a_htB
- B. a_htA = 4 * a_htB
- C. a_htA = a_htB
- D. a_htA = 0.5 * a_htB
Câu 14: Một xe đạp chạy trên một vòng xiếc thẳng đứng bán kính R. Tốc độ tối thiểu của xe tại điểm cao nhất để xe không bị rơi là bao nhiêu? (Bỏ qua ma sát, coi xe và người là chất điểm)
- A. v_min = √(gR/2)
- B. v_min = √(gR)
- C. v_min = √(2gR)
- D. v_min = gR
Câu 15: Vòng xiếc ở Câu 14 có bán kính 5 m. Lấy g = 10 m/s². Tốc độ tối thiểu tại điểm cao nhất để xe không rơi là bao nhiêu?
- A. 5 m/s
- B. 6 m/s
- C. 7.07 m/s
- D. 10 m/s
Câu 16: Tại điểm thấp nhất của vòng xiếc thẳng đứng bán kính R, khi xe có tốc độ v, phản lực N của mặt vòng xiếc tác dụng lên xe có biểu thức nào? (m là khối lượng xe + người, bỏ qua ma sát)
- A. N = mg
- B. N = mg - mv²/R
- C. N = mv²/R
- D. N = mg + mv²/R
Câu 17: Một vật nhỏ khối lượng m được treo vào một sợi dây dài l và quay đều trong mặt phẳng thẳng đứng. Tại điểm thấp nhất của quỹ đạo, lực căng của dây là T. Mối quan hệ giữa T, m, v (tốc độ tại điểm thấp nhất), l và g là gì?
- A. T - mg = mv²/l
- B. mg - T = mv²/l
- C. T + mg = mv²/l
- D. T = mg
Câu 18: Tại điểm cao nhất của quỹ đạo ở Câu 17 (quay trong mặt phẳng thẳng đứng), lực căng của dây là T". Mối quan hệ giữa T", m, v" (tốc độ tại điểm cao nhất), l và g là gì?
- A. T" - mg = mv"²/l
- B. T" + mg = mv"²/l
- C. mg - T" = mv"²/l
- D. T" = mg
Câu 19: Một vật quay đều trên một đường tròn. Nếu bán kính quỹ đạo tăng gấp đôi trong khi tốc độ dài không đổi, thì gia tốc hướng tâm của vật sẽ thay đổi như thế nào?
- A. Tăng gấp đôi.
- B. Tăng gấp bốn.
- C. Giảm một nửa.
- D. Giảm một phần tư.
Câu 20: Một vật quay đều trên một đường tròn. Nếu tốc độ dài tăng gấp đôi trong khi bán kính quỹ đạo không đổi, thì lực hướng tâm tác dụng lên vật sẽ thay đổi như thế nào?
- A. Tăng gấp đôi.
- B. Tăng gấp bốn.
- C. Giảm một nửa.
- D. Giảm một phần tư.
Câu 21: Tại sao các khúc cua trên đường đua ô tô hoặc đường sắt thường được thiết kế nghiêng vào phía tâm cong (gọi là mặt đường/đường ray nghiêng)?
- A. Để thành phần nằm ngang của phản lực và/hoặc trọng lực đóng góp vào lực hướng tâm, giúp xe/tàu vào cua an toàn hơn ở tốc độ cao hơn.
- B. Để giảm lực ma sát giữa bánh xe/bánh tàu và mặt đường/đường ray.
- C. Để tăng trọng lực tác dụng lên xe/tàu, giúp bám đường tốt hơn.
- D. Để tạo ra lực ly tâm cân bằng với lực hướng tâm.
Câu 22: Một vật chuyển động tròn đều với tốc độ góc ω trên quỹ đạo bán kính r. Mối liên hệ giữa tốc độ dài v và tốc độ góc ω là gì?
- A. v = ω/r
- B. v = r/ω
- C. v = rω
- D. v = r + ω
Câu 23: Một máy giặt có lồng quay bán kính 0.25 m. Khi vắt khô, lồng quay với tốc độ 1200 vòng/phút. Gia tốc hướng tâm của một điểm trên thành lồng là bao nhiêu? (Lấy π ≈ 3.14)
- A. 62.8 m/s²
- B. 157 m/s²
- C. 314 m/s²
- D. 394.4 m/s²
Câu 24: Một vật khối lượng 0.5 kg quay đều trên mặt bàn nằm ngang không ma sát, buộc vào sợi dây dài 0.8 m. Lực căng của dây là 10 N. Tốc độ dài của vật là bao nhiêu?
- A. 4 m/s
- B. 5 m/s
- C. 16 m/s
- D. 25 m/s
Câu 25: Một người đi bộ trên xích đạo của Trái Đất (bán kính R = 6400 km). Tốc độ góc quay của Trái Đất quanh trục là ω. Gia tốc hướng tâm của người đó do chuyển động quay của Trái Đất là bao nhiêu? (Coi Trái Đất quay đều)
- A. a_ht = ω/R
- B. a_ht = ω²R
- C. a_ht = vω (v là tốc độ dài)
- D. a_ht = v²/ω
Câu 26: Tại sao khi ô tô đi vào khúc cua với tốc độ quá lớn, nó có thể bị văng khỏi quỹ đạo tròn?
- A. Vì lực hướng tâm tăng lên đột ngột làm xe mất kiểm soát.
- B. Vì lực ma sát nghỉ hướng ra ngoài tâm làm xe bị đẩy ra.
- C. Vì lực ma sát nghỉ (đóng vai trò lực hướng tâm) không đủ lớn để cung cấp lực hướng tâm cần thiết cho chuyển động tròn ở tốc độ đó.
- D. Vì trọng lực của xe không đủ lớn.
Câu 27: Một vật chuyển động tròn đều. Nếu khối lượng của vật tăng gấp đôi và tốc độ góc tăng gấp đôi, trong khi bán kính quỹ đạo không đổi, thì lực hướng tâm sẽ thay đổi như thế nào?
- A. Tăng gấp 8 lần.
- B. Tăng gấp 4 lần.
- C. Tăng gấp đôi.
- D. Không đổi.
Câu 28: Một người lái máy bay thực hiện động tác bay vòng tròn thẳng đứng bán kính 500 m với tốc độ không đổi 100 m/s. Khối lượng người là 60 kg. Lấy g = 10 m/s². Độ lớn lực tổng hợp (hợp lực) tác dụng lên người khi máy bay ở điểm cao nhất là bao nhiêu?
- A. 0 N
- B. 1200 N
- C. 1800 N
- D. 6000 N
Câu 29: Một vật được buộc vào sợi dây và quay đều trong mặt phẳng thẳng đứng. So sánh độ lớn lực căng dây tại điểm thấp nhất (T_min) và điểm cao nhất (T_max) của quỹ đạo nếu tốc độ tại hai điểm này là như nhau (v_min = v_max = v).
- A. T_min = T_max
- B. T_min = T_max + 2mg
- C. T_max = T_min + 2mg
- D. T_min = T_max + 2mg (Lưu ý: Đáp án đúng phải là T_min = T_max + 2mg, nhưng các phương án không phản ánh đúng. Dựa trên phân tích lực, tại điểm thấp nhất: T_min - mg = mv²/l, T_min = mg + mv²/l. Tại điểm cao nhất: T_max + mg = mv²/l, T_max = mv²/l - mg. Vậy T_min - T_max = 2mg. Phương án 4 là gần đúng nhất về mặt cấu trúc, mặc dù ký hiệu min/max bị ngược). Sửa lại phương án cho đúng logic: T_thấp = T_cao + 2mg. Chọn phương án thể hiện T_thấp > T_cao một lượng 2mg.
Câu 30: Một đĩa quay đều quanh trục thẳng đứng đi qua tâm đĩa. Hai điểm A và B nằm trên đĩa, cách tâm lần lượt là r_A = 10 cm và r_B = 20 cm. So sánh tốc độ góc ω, tốc độ dài v và gia tốc hướng tâm a_ht của hai điểm này.
- A. ω_A = ω_B, v_A < v_B, a_htA < a_htB
- B. ω_A < ω_B, v_A = v_B, a_htA < a_htB
- C. ω_A = ω_B, v_A > v_B, a_htA > a_htB
- D. ω_A < ω_B, v_A < v_B, a_htA = a_htB