—

Câu 16: Vật nào sau đây không có khả năng sinh công?
A. Dòng nước lũ đang chảy mạnh
B. Hòn đá đang nằm yên trên mặt đất
C. Búa máy đang rơi xuống
D. Viên đạn đang bay

Lời giải:

* Bước 1: Nhớ lại khái niệm công trong vật lý. Công thực hiện bởi một lực khi vật có sự dịch chuyển theo phương của lực. Công thức tổng quát của công là \(A = F \cdot s \cdot \cos\alpha\). Để sinh công, vật phải có lực tác dụng và có sự dịch chuyển.
* Bước 2: Xét từng lựa chọn:
* A. Dòng nước lũ đang chảy mạnh: Nước lũ có khối lượng, đang chuyển động (có vận tốc) và có lực tác dụng (trọng lực, lực đẩy Ác-si-mét, lực cản…). Do đó, dòng nước lũ có khả năng sinh công.
* B. Hòn đá đang nằm yên trên mặt đất: Hòn đá đang nằm yên nghĩa là vận tốc bằng 0, do đó không có sự dịch chuyển. Mặc dù có trọng lực tác dụng lên hòn đá, nhưng vì không có dịch chuyển nên công thực hiện bằng 0. Do đó, hòn đá không có khả năng sinh công (trong trường hợp này).
* C. Búa máy đang rơi xuống: Búa máy đang rơi có nghĩa là có sự dịch chuyển và có trọng lực tác dụng. Do đó, búa máy có khả năng sinh công.
* D. Viên đạn đang bay: Viên đạn đang bay có nghĩa là có vận tốc và có khối lượng. Do đó, viên đạn có khả năng sinh công.
* Bước 3: Kết luận. Vật không có khả năng sinh công là vật đang nằm yên, không có sự dịch chuyển.

Đáp án: B

—

Câu 17: Nếu khối lượng của vật giảm 4 lần và vận tốc của vật tăng 2 lần thì động năng của vật
A. Giảm 2 lần
B. Giảm 4 lần
C. Không đổi
D. Tăng 2 lần

Lời giải:

* Bước 1: Nhắc lại công thức tính động năng. Động năng của một vật được xác định bởi công thức:
\[ E_d = \frac{1}{2}mv^2 \]
trong đó \(m\) là khối lượng của vật và \(v\) là vận tốc của vật.
* Bước 2: Gọi động năng ban đầu của vật là \(E_{d1}\) với khối lượng \(m_1\) và vận tốc \(v_1\). Ta có:
\[ E_{d1} = \frac{1}{2}m_1v_1^2 \]
* Bước 3: Xét trường hợp mới. Khối lượng giảm 4 lần, tức là \(m_2 = \frac{m_1}{4}\). Vận tốc tăng 2 lần, tức là \(v_2 = 2v_1\).
* Bước 4: Tính động năng mới \(E_{d2}\) theo khối lượng và vận tốc mới:
\[ E_{d2} = \frac{1}{2}m_2v_2^2 \]
Thay \(m_2\) và \(v_2\) vào công thức:
\[ E_{d2} = \frac{1}{2}\left(\frac{m_1}{4}\right)(2v_1)^2 \]
\[ E_{d2} = \frac{1}{2}\left(\frac{m_1}{4}\right)(4v_1^2) \]
\[ E_{d2} = \frac{1}{2}m_1v_1^2 \]
* Bước 5: So sánh động năng mới \(E_{d2}\) với động năng ban đầu \(E_{d1}\). Ta thấy \(E_{d2} = E_{d1}\). Vậy động năng của vật không đổi.

Đáp án: C

—

Câu 18: Chọn phát biểu đúng. Động năng của một vật tăng khi
A. Các lực tác dụng lên vật sinh công dương
B. Vận tốc của vật không đổi
C. Các lực tác dụng lên vật không sinh công
D. Vận tốc của vật giảm

Lời giải:

* Bước 1: Nhớ lại định lý biến thiên động năng. Định lý này phát biểu rằng: Độ biến thiên động năng của một vật bằng tổng công của tất cả các lực tác dụng lên vật.
\[ \Delta E_d = E_{d2} – E_{d1} = A_{tổng} \]
* Bước 2: Phân tích ý nghĩa của định lý. Nếu tổng công của các lực (\(A_{tổng}\)) là dương, thì \(E_{d2} – E_{d1} > 0\), suy ra \(E_{d2} > E_{d1}\), tức là động năng tăng. Nếu tổng công là âm, động năng giảm. Nếu tổng công bằng 0, động năng không đổi.
* Bước 3: Xét các lựa chọn:
* A. Các lực tác dụng lên vật sinh công dương: Điều này có nghĩa là \(A_{tổng} > 0\), dẫn đến \(\Delta E_d > 0\), tức là động năng tăng. Phát biểu này đúng.
* B. Vận tốc của vật không đổi: Nếu vận tốc không đổi, theo công thức \(E_d = \frac{1}{2}mv^2\), thì động năng không đổi. Phát biểu này không phải là nguyên nhân khiến động năng tăng.
* C. Các lực tác dụng lên vật không sinh công: Điều này có nghĩa là \(A_{tổng} = 0\), dẫn đến \(\Delta E_d = 0\), tức là động năng không đổi. Phát biểu này sai.
* D. Vận tốc của vật giảm: Nếu vận tốc giảm, theo công thức \(E_d = \frac{1}{2}mv^2\), thì động năng giảm. Phát biểu này sai.
* Bước 4: Kết luận. Phát biểu đúng là khi các lực tác dụng lên vật sinh công dương.

Đáp án: A

—

Câu 19: Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị của công?
A. Wh
B. kJ
C. HP
D. Nm

Lời giải:

* Bước 1: Nhớ lại đơn vị của công trong hệ SI và các đơn vị thường gặp. Đơn vị chuẩn của công trong hệ SI là Joule (J).
* Bước 2: Xét từng lựa chọn:
* A. Wh (Watt-giờ): Đây là đơn vị của năng lượng hoặc công, thường dùng trong điện năng. 1 Wh = 3600 J. Vậy Wh là đơn vị của công.
* B. kJ (kilojoule): Đây là bội số của Joule. 1 kJ = 1000 J. Vậy kJ là đơn vị của công.
* C. HP (mã lực – horsepower): Đây là đơn vị của công suất, không phải công. 1 HP xấp xỉ 746 Watt (đơn vị công suất).
* D. Nm (Newton-mét): Theo công thức công \(A = F \cdot s\), đơn vị của lực là Newton (N) và đơn vị của quãng đường là mét (m). Do đó, Nm chính là đơn vị của công (và cũng là đơn vị của mô men lực). 1 Nm = 1 J. Vậy Nm là đơn vị của công.
* Bước 3: Kết luận. Đơn vị không phải là đơn vị của công là mã lực (HP).

Đáp án: C

—

Câu 20: Động năng là một đại lượng
A. Vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng 0
B. Véc tơ, có thể dương hoặc bằng 0
C. Véc tơ, luôn dương
D. Vô hướng, có thể dương hoặc bằng 0

Lời giải:

* Bước 1: Nhắc lại định nghĩa và công thức tính động năng. Động năng được định nghĩa là năng lượng mà vật có được do chuyển động. Công thức tính động năng là:
\[ E_d = \frac{1}{2}mv^2 \]
* Bước 2: Xét tính chất của động năng dựa trên công thức:
* Khối lượng \(m\) của vật luôn dương (\(m > 0\)).
* Vận tốc \(v\) là đại lượng véc tơ, nhưng \(v^2\) (bình phương độ lớn vận tốc) luôn không âm (\(v^2 \geq 0\)).
* Do đó, \(E_d = \frac{1}{2}mv^2\) luôn không âm (\(E_d \geq 0\)). Động năng bằng 0 khi vật đứng yên (\(v=0\)). Động năng lớn hơn 0 khi vật chuyển động (\(v>0\)).
* Bước 3: Xét tính chất vô hướng hay véc tơ. Động năng chỉ có độ lớn, không có hướng xác định trong không gian, do đó nó là một đại lượng vô hướng.
* Bước 4: Kết hợp các tính chất đã phân tích. Động năng là một đại lượng vô hướng và luôn không âm (có thể dương hoặc bằng 0).

Đáp án: D

—

Chúc các em học tốt và luôn giữ vững niềm đam mê với môn Vật lý nhé! Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi thầy!