Lý thuyết Định luật II Newton (Kết nối tri thức 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 10

Lý thuyết Vật Lí lớp 10 Bài 15: Định luật II Newton

A. Lý thuyết Định luật II Newton

I. Định luật II Newton

– Mối quan hệ giữa ba đại lượng: gia tốc, lực và khối lượng đã được Newton khái quát trong một phương trình vectơ, gọi là định luật II Newton.

– Nội dung định luật II Newton: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

$\overrightarrow{\mathrm{a}}=\frac{\overrightarrow{\mathrm{F}}}{\mathrm{m}}$

Về mặt Toán học, định luật II Newton có thể viết là: $\overrightarrow{\mathrm{F}}=\mathrm{m}.\overrightarrow{\mathrm{a}}$

Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_1}$,$\overrightarrow{{\mathrm{F}}_2}$,$\overrightarrow{{\mathrm{F}}_3}$…….thì $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ là hợp lực của các lực đó:

$\overrightarrow{\text{F}}=\overrightarrow{{\text{F}}_{\text{1}}}\text{ + }\overrightarrow{{\text{F}}_{\text{2}}}\text{ +}\overrightarrow{{\text{ F}}_{\text{3}}}\text{+ }...$

II. Khối lượng và quán tính

– Ngoài cách hiểu khối lượng là một đại lượng dùng để chỉ lượng chất chứa trong vật, định luật II Newton còn cho ta một cách hiểu mới về khối lượng.

– Khối lượng của vật là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật. Vật có khối lượng càng lớn thì càng khó thay đổi vận tốc, càng có mức quán tính lớn hơn.

Xe chở cát có quán tính lớn hơn xe máy vì khối lượng lớn hơn nhiều

B. Trắc nghiệm Định luật II Newton

Câu 1: Chọn phát biểu đúng nhất .

A. Vectơ hợp lực tác dụng lên vật có hướng trùng với hướng chuyển động của vật.

B. Hướng của vectơ hợp lực tác dụng lên vật trùng với hướng biến dạng của vật.

C. Hướng của hợp lực trùng với hướng của gia tốc mà lực truyền cho vật.

D. Hợp lực tác dụng lên vật chuyển động thẳng đều có độ lớn không đổi.

Đáp án đúng là: C.

A, B – sai vì hướng của lực tác dụng cùng với hướng của gia tốc. Trong trường hợp vật chuyển động thẳng nhanh dần đều thì hướng của lực tác dụng mới cùng hướng với hướng chuyển động, còn trong trường hợp vật chuyển động thẳng chậm dần đều thì ngược lại.

C – đúng vì theo định luật II Newton.

D – sai vì hợp lực tác dụng lên vật chuyển động thẳng đều bằng 0.

Câu 2: Một vật có khối lượng 2 kg chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ và không đổi chiều chuyển động. Vật đó đi được 200 cm trong thời gian 2 s. Độ lớn hợp lực tác dụng vào nó là

A. 4 N.

B. 1 N.

C. 2 N.

D. 100 N.

Đáp án đúng là: C.

Áp dụng công thức ${\text{d = v}}_{\text{0}}\text{.t +}\frac{\text{1}}{\text{2}}{\text{.a.t}}^{\text{2}}$ với:

$d=200cm=2m;v_0=0;t=2s$. Suy ra ${\text{a = 1 m/s}}^{\text{2}}$ .

Độ lớn hợp lực tác dụng vào vật là $\text{F = m.a = 2.1 = 2 N}$ .

Câu 3: Trong chuyển động thẳng chậm dần đều thì hợp lực tác dụng vào vật

A. Cùng chiều với chuyển động.

B. Cùng chiều với chuyển động và có độ lớn không đổi.

C. Ngược chiều với chuyển động và có độ lớn nhỏ dần.

D. Ngược chiều với chuyển động và có độ lớn không đổi.

Đáp án đúng là: D.

A, B, C – sai.

D – đúng vì theo định luật II Newton cùng hướng với , mà chuyển động thẳng chậm dần đều thì ngược chiều ( tức là ngược chiều chuyển động của vật), và có độ lớn không đổi.

Câu 4: Một vật có khối lượng 50 kg chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đầu 0,2 m/s và khi đi được quãng đường 50 cm vận tốc đạt được 0,9 m/s thì lực tác dụng .

A. 38,5 N.

B. 38 N.

C. 24,5 N.

D. 34,5 N.

Đáp án đúng là: A.

Gia tốc của vật

${\text{v}}^{\text{2}}{\text{– v}}_{\text{0}}^{\text{2}}\text{= 2.a.d}\Rightarrow \text{a =}\frac{{\text{v}}^{\text{2}}{\text{– v}}_{\text{0}}^{\text{2}}}{\text{2.d}}=\frac{0,9^2-0,2^2}{{\mathrm{2.50.10}}^{-2}}=0{\text{,77 m/s}}^{\text{2}}$ .

Hợp lực tác dụng lên vật là F = m.a = 0,77.50 = 38,5 N.

Câu 5: Lực $\stackrel{\rightharpoonup }{F}$ truyền cho vật khối lượng gia tốc 2 m/s², truyền cho vật khối lượng $\stackrel{\rightharpoonup }{F}$ gia tốc 6 . Lực $\stackrel{\rightharpoonup }{F}$ sẽ truyền cho vật khối lượng ${\text{m = m}}_{\text{1}}{\text{+ m}}_{\text{2}}$ thì gia tốc bằng

A. 1,5 m/s².

B. 2 m/s².

C. 4 m/s².

D. 8 m/s².

Đáp án đúng là: A.

Ta có :

$\left(\begin{array}{c}{\text{F = 2.m}}_{\text{1}}\\ {\text{F = 6.m}}_{\text{2}}\end{array}\right)\Rightarrow \left(\begin{array}{c}{\text{m}}_{\text{1}}\text{=}\frac{\text{F}}{\text{2}}\\ {\text{m}}_{\text{2}}\text{=}\frac{\text{F}}{\text{6}}\end{array}\right)\Rightarrow {\text{m}}_{\text{1}}{\text{+\hspace{0.17em}m}}_{\text{2}}\text{=}\frac{\text{2.F}}{\text{3}}$ .

$\Rightarrow \text{a =}\frac{\text{F}}{{\text{m}}_{\text{1}}{\text{+\hspace{0.17em}m}}_{\text{2}}}\text{=}\frac{\text{F}}{\frac{\text{2.F}}{3}}{\text{= 1,5 m/s}}^{\text{2}}$

Câu 6: Về mặt động lực học chất điểm,gia tốc của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào sau đây?

A. Lực tác dụng lên vật và khối lượng của vật.

B. Kích thước và khối lượng của vật.

C. Lực tác dụng lên vật và kích thước của vật.

D. Kích thước và trọng lượng của vật.

Đáp án đúng là: A.

A – đúng: Gia tốc của vật không những phụ thuộc vào lực tác dụng mà còn phụ thuộc vào khối lượng của vật.

Câu 7: Chọn đáp án đúng:

A. Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

B. Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ nghịch với độ lớn của lực và tỉ lệ thuận với khối lượng của vật.

C. Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và khối lượng của vật.

D. Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ nghịch với độ lớn của lực và khối lượng của vật.

Đáp án đúng là: A.

A – đúng, theo nội dung định luật II Newton. Biểu thức: $\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{F}}{m}$

B, C, D – sai.

Câu 8: Chọn đáp án đúng. Biểu thức của định luật II Newton xét về mặt Toán học?

A. $\text{a =}\frac{\text{F}}{\text{m}}$ .

B. $\stackrel{\rightharpoonup }{a}=\frac{\stackrel{\rightharpoonup }{F}}{\text{m}}$ .

C. $\stackrel{\rightharpoonup }{F}=\frac{\stackrel{\rightharpoonup }{a}}{\text{m}}$ .

D. $\stackrel{\rightharpoonup }{a}=m\stackrel{\rightharpoonup }{F}$ .

Đáp án đúng là: B.

B – đúng, biểu thức của định luật II Newton là $\stackrel{\rightharpoonup }{a}=\frac{\stackrel{\rightharpoonup }{F}}{\text{m}}$ .

Câu 9: Trong biểu thức của định II Newton là $\stackrel{\rightharpoonup }{a}=\frac{\stackrel{\rightharpoonup }{F}}{\text{m}}$ . Thì $\stackrel{\rightharpoonup }{F}$ là

A. Hợp lực của các lực tác dụng lên vật.

B. Là trọng lực.

C. Là lực đẩy tác dụng lên vật.

D. Là lực kéo tác dụng lên vật.

Đáp án đúng là: A.

A – đúng, khi vật chịu nhiều lực tác dụng thì $\stackrel{\rightharpoonup }{F}={\stackrel{\rightharpoonup }{F}}_1+{\stackrel{\rightharpoonup }{F}}_2+{\stackrel{\rightharpoonup }{F}}_3\mathrm{\dots }$ nên $\stackrel{\rightharpoonup }{F}$ là hợp lực của các lực tác dụng lên vật.

Câu 10: Đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của một vật là:

A. trọng lương.

B. khối lượng.

C. vận tốc.

D. lực.

Đáp án đúng là: B.

B – đúng, theo định luật II Newton dưới tác dụng của cùng một lực không đổi vật nào có khối lượng càng lớn thì gia tốc càng nhỏ, có nghĩa càng khó thay đổi vận tốc, tức là có mức quán tính càng lớn.

Xem thêm các bài tóm tắt lý thuyết Vật lí 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 14: Định luật 1 Newton

Bài 16: Định luật III Newton

Bài 17: Trọng lực và lực căng

Bài 18: Lực ma sát