Category:
Trắc nghiệm Cánh diều ôn tập Vật lý 8 cuối học kì 2
Tags:
Bộ đề 1
9. Một vật có khối lượng $m$, đang chuyển động trên mặt phẳng ngang dưới tác dụng của lực $F$ song song với mặt phẳng. Nếu bỏ qua ma sát, để vật chuyển động với vận tốc tăng gấp đôi, thì lực $F$ cần thay đổi như thế nào?
Theo định luật II Newton, $\vec{F} = m\vec{a}$. Nếu bỏ qua ma sát và lực $F$ song song với mặt phẳng, thì $F = ma$. Để vật chuyển động với vận tốc tăng gấp đôi, có nghĩa là gia tốc $a$ phải không đổi (vì vận tốc tăng đều theo thời gian). Nếu vận tốc tăng gấp đôi, điều này có thể hiểu là vật chuyển động nhanh dần đều với một gia tốc không đổi. Nếu lực $F$ là không đổi, thì gia tốc $a$ là không đổi, dẫn đến vận tốc tăng đều theo thời gian. Nếu ta muốn vận tốc tăng gấp đôi trong cùng một khoảng thời gian, thì gia tốc phải gấp đôi, do đó lực $F$ phải gấp đôi. Tuy nhiên, câu hỏi không nói rõ là trong cùng một khoảng thời gian hay để đạt được một vận tốc cuối cùng gấp đôi. Nếu hiểu là để duy trì một trạng thái chuyển động nhanh dần đều (tức là vận tốc tăng đều), thì lực $F$ phải không đổi. Nếu $F$ không đổi, $a$ không đổi, thì $v = v_0 + at$. Vận tốc tăng đều theo thời gian. Ví dụ, nếu ban đầu $v_0 = 0$, sau $t$ giây $v = at$. Sau $2t$ giây $v = a(2t) = 2v$. Vậy để vận tốc tăng gấp đôi sau một khoảng thời gian gấp đôi, lực $F$ không đổi là đủ. Nếu ý câu hỏi là để đạt được vận tốc cuối cùng $v_{cuoi} = 2v_{ban} $, thì điều này phụ thuộc vào thời gian và quãng đường. Tuy nhiên, trong ngữ cảnh vật lý cơ bản, khi nói vận tốc tăng gấp đôi, thường ám chỉ sự thay đổi trong quá trình chuyển động. Nếu lực $F$ không đổi và $v_0=0$, thì $v=at$. Sau thời gian $t_1$, $v_1 = at_1$. Sau thời gian $t_2$, $v_2 = at_2$. Nếu $t_2=2t_1$, thì $v_2 = a(2t_1) = 2(at_1) = 2v_1$. Vậy lực $F$ không đổi là đủ để vận tốc tăng gấp đôi theo thời gian. Lựa chọn 1 là đúng trong trường hợp này. Lựa chọn 2 sai vì nếu $F$ tăng gấp đôi, gia tốc tăng gấp đôi, vận tốc tăng nhanh hơn. Lựa chọn 3 sai. Lựa chọn 4 quá chung chung. Kết luận: Lực $F$ không đổi.
