Chọn câu đúng:   Khi vật chuyển động: A.thẳng nhanh dần đều, thì lực gây ra gia …

Chào các em học sinh yêu quý! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau phân tích và giải quyết một câu hỏi rất quan trọng, liên quan đến định luật II Newton – một trong những nền tảng của cơ học mà chúng ta đã học trong chương trình Vật lý lớp 10. Đây là một dạng bài tập giúp chúng ta củng cố kiến thức về mối liên hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc của vật.

Để giải bài tập này, chúng ta sẽ dựa vào kiến thức trọng tâm là Định luật II Newton và mối quan hệ về hướng của các đại lượng vector trong chuyển động cơ học.

Lời giải chi tiết:

Bước 1: Nắm vững Định luật II Newton

Theo Định luật II Newton, gia tốc mà vật thu được luôn tỉ lệ thuận với hợp lực tác dụng vào vật và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật. Quan trọng hơn, vectơ gia tốc $\to a$ luôn cùng hướng với vectơ hợp lực $\to F$ tác dụng lên vật.

Công thức của Định luật II Newton là:
$$\to F=m\to a$$

Trong đó:

• $\to F$ là hợp lực tác dụng lên vật (đơn vị Newton, N).
• $m$ là khối lượng của vật (đơn vị kilôgam, kg). Khối lượng $m$ luôn là một đại lượng dương.
• $\to a$ là gia tốc của vật (đơn vị mét trên giây bình phương, m/s²).

Vì $m$ luôn dương, nên vectơ hợp lực $\to F$ và vectơ gia tốc $\to a$ luôn cùng phương và cùng chiều. Đây là nguyên tắc cốt lõi để chúng ta đánh giá các lựa chọn.

(Lý do áp dụng phương pháp này: Định luật II Newton là định luật cơ bản mô tả mối quan hệ giữa lực và chuyển động của vật, trực tiếp liên quan đến khái niệm gia tốc và hợp lực trong đề bài.)

Bước 2: Phân tích từng phương án

A. thẳng nhanh dần đều, thì lực gây ra gia tốc cùng hướng với gia tốc

• Trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, vectơ vận tốc $\to v$ và vectơ gia tốc $\to a$ cùng hướng.
• Theo Định luật II Newton đã phân tích ở Bước 1, hợp lực $\to F$ luôn cùng hướng với gia tốc $\to a$.
• Do đó, phát biểu “lực gây ra gia tốc cùng hướng với gia tốc” là đúng, phù hợp với Định luật II Newton.

B. thẳng chậm dần đều, thì lực gây ra gia tốc ngược hướng gia tốc.

• Trong chuyển động thẳng chậm dần đều, vectơ vận tốc $\to v$ và vectơ gia tốc $\to a$ ngược hướng.
• Tuy nhiên, theo Định luật II Newton, hợp lực $\to F$ luôn cùng hướng với gia tốc $\to a$, bất kể đó là chuyển động nhanh dần hay chậm dần.
• Phát biểu này nói “lực gây ra gia tốc ngược hướng gia tốc” là sai.

C. thẳng đều, thì lực hợp lực tác dụng vào vật cùng hướng với gia tốc.

• Trong chuyển động thẳng đều, vật chuyển động với vận tốc không đổi, có nghĩa là gia tốc của vật bằng 0 ($\to a=\to 0$).
• Theo Định luật II Newton, nếu $\to a=\to 0$, thì hợp lực tác dụng lên vật cũng bằng 0 ($\to F=m\to 0=\to 0$).
• Khi cả hợp lực và gia tốc đều là vectơ không, chúng ta không thể nói chúng “cùng hướng” được, vì vectơ không không có hướng xác định.
• Do đó, phát biểu này là sai.

D. thì lực hợp lực tác dụng vào vật có thể cùng hướng hoặc ngược hướng với gia tốc

• Phát biểu này khẳng định rằng hợp lực có thể ngược hướng với gia tốc.
• Điều này hoàn toàn mâu thuẫn với Định luật II Newton, vì hợp lực $\to F$ và gia tốc $\to a$ luôn luôn cùng hướng.
• Do đó, phát biểu này là sai.

Bước 3: Kết luận

Dựa trên phân tích ở Bước 2, chỉ có phát biểu ở phương án A là chính xác và phù hợp với Định luật II Newton.

Vậy, câu trả lời đúng là A.

Các em nhớ nhé, mối quan hệ cùng hướng giữa hợp lực và gia tốc là một nguyên tắc vàng trong cơ học Newton. Nắm vững điều này sẽ giúp chúng ta giải quyết được rất nhiều bài toán liên quan đến chuyển động của vật!