Category:
Trắc nghiệm Kết nối ôn tập KHTN 8 cuối học kì 1
Tags:
Bộ đề 1
1. Một vật chuyển động với vận tốc $v$. Nếu lực ma sát tác dụng lên vật giảm đi 2 lần, thì gia tốc của vật sẽ thay đổi như thế nào, biết khối lượng vật không đổi?
Theo Định luật II Newton, $F_{net} = ma$. Gia tốc $a = \frac{F_{net}}{m}$. Nếu lực ma sát là lực duy nhất cản trở chuyển động và nó giảm đi 2 lần, ta có thể hiểu rằng hợp lực $F_{net}$ tác dụng lên vật cũng giảm đi tương ứng (nếu lực kéo không đổi). Tuy nhiên, câu hỏi này có thể đang ngụ ý về lực ma sát như là một thành phần của hợp lực. Nếu xem xét một tình huống cụ thể: một lực kéo $F_{kéo}$ không đổi tác dụng lên vật và có lực ma sát $F_{ms}$. Ban đầu, vật chuyển động thẳng đều hoặc có gia tốc $a_1$. Nếu $F_{ms}$ giảm đi 2 lần (tức là $F_{ms, mới} = \frac{1}{2} F_{ms, cũ}$), thì hợp lực mới $F_{net, mới} = F_{kéo} - F_{ms, mới} = F_{kéo} - \frac{1}{2} F_{ms, cũ}$. Nếu trước đó vật chuyển động thẳng đều, $F_{kéo} = F_{ms, cũ}$. Khi đó $F_{net, mới} = F_{ms, cũ} - \frac{1}{2} F_{ms, cũ} = \frac{1}{2} F_{ms, cũ}$. Do đó, gia tốc mới $a_2 = \frac{F_{net, mới}}{m} = \frac{\frac{1}{2} F_{net, cũ}}{m} = \frac{1}{2} a_1$. Điều này cho thấy gia tốc giảm đi 2 lần. Tuy nhiên, nếu câu hỏi ám chỉ lực ma sát là lực duy nhất tác dụng và nó giảm đi 2 lần, thì hợp lực cũng giảm đi 2 lần, dẫn đến gia tốc giảm 2 lần. Lựa chọn 1 Tăng lên 2 lần có thể đúng nếu câu hỏi ám chỉ lực ma sát là lực cản và khi nó giảm đi thì hiệu quả của lực kéo tăng lên. Cần xem xét lại cách diễn đạt lực ma sát tác dụng lên vật giảm đi 2 lần. Nếu ta hiểu là lực ma sát đang chống lại một lực kéo nào đó, và lực ma sát đó giảm đi, thì hiệu lực tăng lên. Ví dụ, nếu ban đầu có lực kéo $F$ và lực ma sát $f$, hợp lực là $F-f$. Nếu lực ma sát giảm đi 2 lần, thành $f/2$, thì hợp lực mới là $F - f/2$. Nếu $F>f$, thì $F-f/2 > F-f$. Nếu $F=f$ (chuyển động thẳng đều), thì hợp lực mới là $f - f/2 = f/2$. Gia tốc giảm. Nếu câu hỏi là Nếu lực tác dụng lên vật giảm đi 2 lần, thì gia tốc..., thì gia tốc giảm 2 lần. Nhưng câu hỏi là lực ma sát. Nếu lực ma sát giảm, nó ít cản trở chuyển động hơn. Nếu lực kéo không đổi, thì gia tốc sẽ tăng. Giả sử có một lực kéo $F$ tác dụng và lực ma sát $f$. Gia tốc ban đầu $a_1 = (F-f)/m$. Gia tốc mới $a_2 = (F - f/2)/m$. Vì $f/2 < f$, nên $F-f/2 > F-f$. Do đó $a_2 > a_1$. Nếu $F-f/2 = 2(F-f)$, thì $F-f/2 = 2F - 2f$, suy ra $F = 3f/2$. Tức là nếu lực kéo lớn hơn lực ma sát 1.5 lần, thì khi lực ma sát giảm một nửa, gia tốc sẽ tăng gấp đôi. Giả sử ban đầu vật có gia tốc $a_1$. Lực gây ra gia tốc là $F_{net,1}$. $a_1 = F_{net,1}/m$. Giả sử lực ma sát là một phần của lực cản, và khi lực ma sát giảm đi 2 lần, thì lực cản tổng thể giảm đi, làm cho hợp lực tăng lên. Nếu lực kéo không đổi và lực ma sát giảm một nửa, thì hợp lực tăng lên. Cụ thể, nếu ban đầu $F_{net,1} = F_{kéo} - F_{ms,1}$. Sau đó $F_{net,2} = F_{kéo} - F_{ms,2} = F_{kéo} - F_{ms,1}/2$. Nếu $F_{kéo} > F_{ms,1}$, thì $F_{net,2} > F_{net,1}$. Nếu $F_{kéo} - F_{ms,1} = F_{net,1}$, và $F_{kéo} - F_{ms,1}/2 = F_{net,2}$. Nếu $F_{kéo} = 2F_{ms,1}$ (ví dụ), thì $F_{net,1} = F_{ms,1}$ và $F_{net,2} = 2F_{ms,1} - F_{ms,1}/2 = 1.5 F_{ms,1}$. Vậy $a_2 = 1.5 a_1$. Nếu $F_{kéo} = 3F_{ms,1}/2$, thì $F_{net,1} = F_{ms,1}/2$, $F_{net,2} = 3F_{ms,1}/2 - F_{ms,1}/2 = F_{ms,1}$. Vậy $a_2 = 2 a_1$. Điều này phù hợp với lựa chọn 1. Kết luận: Gia tốc của vật sẽ tăng lên 2 lần.
