Đề kiểm tra Chương 1: Động học chất điểm

Một học sinh cho rằng: "Một chiếc ô tô đang chuyển động trên đường thì chắc chắn không thể xem là chất điểm vì nó có kích thước rất lớn." Hãy nhận xét ý kiến trên và giải thích khái niệm chất điểm bằng cách lấy hai ví dụ: một trường hợp ô tô được xem là chất điểm và một trường hợp ô tô không thể xem là chất điểm.

Giải thích khái niệm tính tương đối của chuyển động. Một người ngồi trên xe buýt đang chạy thì thấy một người đi xe đạp chuyển động cùng chiều, nhưng một người đứng ở vỉa hè thì thấy cả hai đều chuyển động về phía trước. Hãy phân tích hiện tượng này và cho biết đâu là hệ quy chiếu trong mỗi trường hợp.

Trình bày cấu tạo của một hệ quy chiếu trong vật lý. Tại sao khi khảo sát chuyển động của một vật, ta không thể bỏ qua việc chọn hệ quy chiếu?

Phân biệt các khái niệm: phương trình chuyển động của chất điểm, quỹ đạo chuyển động và phương trình quỹ đạo. Cho ví dụ minh họa bằng một trường hợp cụ thể.

Một người đi từ nhà đến cơ quan theo đường thẳng dài 3 km về hướng Đông, sau đó quay lại đón con ở trường cách nhà 1 km về hướng Tây rồi mới đến cơ quan. Tính độ dời và quãng đường người đó đã đi. Nhận xét về mối quan hệ giữa hai đại lượng này.

Cho phương trình chuyển động của một chất điểm: (m, với t đo bằng giây). Hãy xác định vận tốc tức thời tại thời điểm t = 4 s và giải thích dấu của vận tốc nói lên điều gì về chiều chuyển động của vật.

Trong chuyển động thẳng, vận tốc tức thời có thể mang giá trị âm hay không? Nếu có, hãy giải thích ý nghĩa vật lý và lấy một ví dụ minh họa. So sánh sự khác nhau giữa vận tốc tức thời và tốc độ tức thời.

Cho vận tốc của một vật biến thiên theo thời gian theo quy luật (m/s). Hãy tìm gia tốc tức thời của vật tại thời điểm t = 5 s và cho biết gia tốc có đổi dấu hay không trong suốt quá trình chuyển động.

Một chiếc xe đang chuyển động với vận tốc 20 m/s thì người lái xe hãm phanh. Sau 5 s xe dừng lại. Tính gia tốc trung bình của xe trong khoảng thời gian này và giải thích ý nghĩa vật lý của dấu gia tốc. Hỏi chiếc xe có phải đang chuyển động thẳng biến đổi đều hay không?

Trình bày ý nghĩa vật lý của gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến. Trong trường hợp nào thì gia tốc tiếp tuyến bằng 0? Trong trường hợp nào thì gia tốc pháp tuyến bằng 0?

Một vật chuyển động trên quỹ đạo tròn với tốc độ không đổi. Hãy xác định gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến tại một điểm bất kỳ trên quỹ đạo. Giải thích tại sao gia tốc của vật khác 0 mặc dù tốc độ không đổi.

Trình bày đặc điểm của chuyển động thẳng đều. Viết phương trình chuyển động và mô tả đồ thị x(t) trong hệ tọa độ Descartes. Cho biết chuyển động thẳng đều có phải là trường hợp riêng của chuyển động thẳng biến đổi đều hay không.

Một ô tô khởi hành từ trạng thái đứng yên với gia tốc không đổi a = 2 m/s². Sau 10 s, hãy tính vận tốc của ô tô và quãng đường mà ô tô đã đi được. Từ đó cho biết gia tốc nói lên điều gì về sự thay đổi vận tốc.

Cho phương trình vận tốc của một vật chuyển động thẳng: (m/s). Hãy tìm độ dời của vật trong khoảng thời gian từ t₁ = 2 s đến t₂ = 6 s. So sánh giá trị độ dời với tích của vận tốc trung bình và khoảng thời gian, từ đó rút ra nhận xét.

Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, hãy viết ba công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc, độ dời và thời gian (không chứa gia tốc, không chứa thời gian, không chứa vận tốc). Phát biểu ý nghĩa vật lý và nêu điều kiện áp dụng của từng công thức.

Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu v₀ = 20 m/s. Bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 10 m/s². Tính độ cao cực đại mà vật đạt được và thời gian vật bay từ mặt đất đến độ cao cực đại. Nhận xét về dấu gia tốc trong giai đoạn vật bay lên và giai đoạn vật rơi xuống.

Một xe máy đang chạy với vận tốc 15 m/s thì tăng tốc đều với gia tốc 2 m/s². Hỏi khi xe đi được quãng đường 100 m thì vận tốc của xe là bao nhiêu? Áp dụng công thức nào là phù hợp nhất để giải bài toán này?

Trình bày đặc điểm của chuyển động tròn đều. Viết biểu thức tính chu kỳ T, tốc độ góc ω và mối liên hệ giữa tốc độ dài v với tốc độ góc ω. Tại sao trong chuyển động tròn đều, vận tốc của vật thay đổi phương liên tục dù độ lớn không đổi?

Một bánh xe có bán kính R = 0,5 m quay đều với tốc độ 10 vòng/phút. Hãy tính: a) Chu kỳ quay của bánh xe; b) Tốc độ góc của bánh xe; c) Tốc độ dài của một điểm trên mép bánh xe.

Một vật chuyển động tròn đều với tốc độ dài v = 5 m/s và bán kính quỹ đạo R = 2 m. Tính gia tốc hướng tâm của vật và cho biết gia tốc hướng tâm có phụ thuộc vào khối lượng của vật hay không.

Phân biệt chuyển động tròn đều và chuyển động tròn biến đổi đều. Loại gia tốc nào (tiếp tuyến hay pháp tuyến) xuất hiện trong từng loại chuyển động? Cho biết trong chuyển động tròn biến đổi đều, công thức nào được sử dụng để liên hệ giữa vận tốc góc, gia tốc góc, độ dịch chuyển góc và thời gian.

Cho phương trình góc của một chuyển động tròn: (rad, t đo bằng giây). Hãy tìm vận tốc góc và gia tốc góc tại thời điểm t = 2 s. Nhận xét về sự biến thiên của gia tốc góc trong suốt quá trình chuyển động.

Một bánh xe bắt đầu quay từ trạng thái đứng yên với gia tốc góc β = 2 rad/s². Sau 5 s, bánh xe quay được bao nhiêu vòng? Hãy sử dụng công thức phù hợp của chuyển động tròn biến đổi đều để giải bài toán.

Một vật được ném xiên với vận tốc ban đầu v₀ = 30 m/s hợp với phương ngang một góc α = 60°. Bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 10 m/s². Tính: a) Tầm xa của vật; b) Độ cao cực đại mà vật đạt được. Từ đó nhận xét khi nào tầm xa đạt giá trị cực đại.

Trong chuyển động ném xiên, đặc điểm chuyển động theo phương ngang (Ox) và phương thẳng đứng (Oy) có gì khác nhau? Giải thích tại sao ta có thể phân tích chuyển động ném xiên thành hai chuyển động thành phần độc lập theo nguyên lý chồng chất các chuyển động.

Một quả bóng được đá từ mặt đất với vận tốc ban đầu v₀ = 20 m/s hợp với phương ngang góc α = 45°. Bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 10 m/s². Tính: a) Thời gian quả bóng bay trong không trung; b) Khoảng cách từ vị trí ném đến vị trí rơi (tầm xa). Giải thích tại sao góc 45° cho tầm xa lớn nhất.

Tại độ cao cực đại trong chuyển động ném xiên, vector vận tốc và vector gia tốc của vật có đặc điểm gì? Giải thích vì sao gia tốc không đổi trong toàn bộ quá trình bay dù tại đỉnh quỹ đạo vận tốc chỉ còn thành phần nằm ngang.

Một viên đá được thả rơi tự do từ độ cao h = 45 m xuống đất. Bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 10 m/s². Tính: a) Thời gian viên đá rơi từ lúc thả đến lúc chạm đất; b) Vận tốc của viên đá khi vừa chạm đất. Cho biết phương trình chuyển động có dạng như thế nào.

Một vật được ném ngang từ độ cao h với vận tốc ban đầu v₀. Bỏ qua sức cản không khí: a) Viết phương trình chuyển động theo phương ngang và phương thẳng đứng; b) Tìm phương trình quỹ đạo; c) Tính tầm xa của vật; d) Giải thích tại sao hai vật được thả rơi tự do và ném ngang từ cùng độ cao tại cùng thời điểm thì chạm đất cùng lúc.

Hai vật được thả rơi tự do từ cùng độ cao H nhưng tại hai thời điểm khác nhau, vật A thả trước vật B một khoảng thời gian τ = 1 s. Bỏ qua sức cản không khí. Hãy: a) Viết phương trình chuyển động của mỗi vật theo phương thẳng đứng; b) Tính khoảng cách giữa hai vật tại thời điểm vật B bắt đầu rơi và tại thời điểm vật B vừa chạm đất; c) Nhận xét về sự thay đổi khoảng cách giữa hai vật theo thời gian.