Trắc nghiệm Vật Lí 10 Kết nối tri thức Bài 19: Lực cản và lực nâng - Đề 02 bao gồm nhiều câu hỏi hay, bám sát chương trình. Cùng làm bài tập trắc nghiệm ngay.
Câu 1: Tại sao các vật có hình dạng khí động học (thuôn, nhọn ở đầu) lại di chuyển nhanh hơn trong không khí hoặc nước so với các vật có hình dạng vuông vắn, dù có cùng khối lượng và động cơ?
- A. Vì hình dạng khí động học làm tăng khối lượng hiệu dụng của vật.
- B. Vì hình dạng khí động học tạo ra lực đẩy bổ sung cùng chiều chuyển động.
- C. Vì hình dạng khí động học làm giảm đáng kể lực cản của chất lưu.
- D. Vì hình dạng khí động học giúp vật hấp thụ năng lượng từ chất lưu.
Câu 2: Khi một người nhảy dù, ban đầu vận tốc tăng nhanh. Sau một thời gian, vận tốc của người nhảy dù không tăng nữa mà đạt giá trị cực đại và không đổi. Vận tốc này được gọi là gì và tại sao nó đạt được?
- A. Vận tốc tức thời; vì lực hấp dẫn không còn tác dụng.
- B. Vận tốc ban đầu; vì lực cản không khí giảm về 0.
- C. Vận tốc trung bình; vì lực cản không khí đột ngột tăng rất lớn.
- D. Vận tốc giới hạn (vận tốc cuối); vì lực cản không khí cân bằng với trọng lực.
Câu 3: Một viên bi thép nhỏ được thả rơi từ độ cao lớn xuống mặt nước tĩnh lặng. Mô tả nào sau đây về chuyển động của viên bi trong nước là chính xác nhất?
- A. Viên bi sẽ rơi với gia tốc không đổi (gia tốc trọng trường).
- B. Viên bi sẽ đạt vận tốc giới hạn nhanh hơn so với khi rơi trong không khí.
- C. Lực cản của nước tác dụng lên viên bi sẽ nhỏ hơn lực cản của không khí.
- D. Viên bi sẽ chìm xuống đáy ngay lập tức mà không có lực cản nào đáng kể.
Câu 4: Một vật có khối lượng m rơi trong chất lỏng có lực cản F_c = kv, với k là hằng số, v là vận tốc. Biểu thức xác định vận tốc giới hạn của vật trong chất lỏng này là gì (bỏ qua lực đẩy Archimedes)?
- A. v_gh = mg/k
- B. v_gh = sqrt(mg/k)
- C. v_gh = k/(mg)
- D. v_gh = mg*k
Câu 5: Một quả bóng rổ được thả rơi từ trên cao. Lực cản của không khí tác dụng lên quả bóng phụ thuộc chủ yếu vào những yếu tố nào dưới đây?
- A. Khối lượng và màu sắc của quả bóng.
- B. Chất liệu làm quả bóng và nhiệt độ môi trường.
- C. Độ cao ban đầu và gia tốc trọng trường.
- D. Vận tốc, hình dạng và diện tích mặt cắt ngang của quả bóng, cùng với mật độ không khí.
Câu 6: Tại sao người ta thường thiết kế mũi tên, đạn, hoặc đầu tàu hỏa/máy bay có hình dạng thuôn nhọn?
- A. Để giảm lực cản của không khí, giúp chúng di chuyển nhanh hơn hoặc xa hơn.
- B. Để tăng lực hấp dẫn tác dụng lên chúng.
- C. Để chúng dễ dàng bị lực đẩy của động cơ tác dụng.
- D. Để tăng ma sát với không khí, giúp kiểm soát tốc độ tốt hơn.
Câu 7: Lực nâng (lực đẩy Archimedes) tác dụng lên một vật nhúng trong chất lỏng phụ thuộc vào yếu tố nào?
- A. Khối lượng riêng của vật và độ sâu nơi đặt vật.
- B. Thể tích của vật và gia tốc trọng trường.
- C. Thể tích phần vật bị chiếm chỗ bởi chất lỏng, khối lượng riêng của chất lỏng và gia tốc trọng trường.
- D. Diện tích bề mặt vật tiếp xúc với chất lỏng và áp suất chất lỏng.
Câu 8: Một quả cầu được thả rơi trong một chất lỏng nhớt. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc quả cầu vào thời gian sẽ có dạng như thế nào?
- A. Một đường thẳng dốc lên (vận tốc tăng đều).
- B. Một đường cong dốc lên, sau đó là đường thẳng nằm ngang (vận tốc tăng dần rồi đạt giá trị không đổi).
- C. Một đường thẳng nằm ngang (vận tốc không đổi ngay từ đầu).
- D. Một đường cong dốc xuống (vận tốc giảm dần).
Câu 9: Tại sao một chiếc khinh khí cầu chứa đầy khí nóng lại có thể bay lên trong không khí?
- A. Vì khối lượng riêng của khí nóng bên trong khinh khí cầu nhỏ hơn khối lượng riêng của không khí lạnh xung quanh, tạo ra lực đẩy Archimedes lớn hơn trọng lực.
- B. Vì khí nóng tạo ra áp suất lớn hơn bên trong, đẩy khinh khí cầu bay lên.
- C. Vì khinh khí cầu có động cơ phản lực đẩy nó lên.
- D. Vì vật liệu làm khinh khí cầu có trọng lượng riêng rất nhỏ.
Câu 10: Khi bơi dưới nước, chúng ta cảm thấy khó khăn hơn nhiều so với khi chạy trên cạn. Nguyên nhân chính là do:
- A. Trọng lực của chúng ta tăng lên khi ở dưới nước.
- B. Lực hấp dẫn của Trái Đất giảm đi khi ở dưới nước.
- C. Lực cản của nước lớn hơn rất nhiều so với lực cản của không khí ở cùng vận tốc.
- D. Lực đẩy Archimedes trong nước làm giảm khả năng tạo ra lực đẩy của cơ bắp.
Câu 11: Một vận động viên đua xe đạp đang tăng tốc. Lực đẩy của động cơ (do người đạp) là không đổi. Lực cản không khí tăng theo bình phương vận tốc. Lực tổng hợp tác dụng lên xe và vận động viên sẽ thay đổi như thế nào khi vận tốc tăng?
- A. Tăng dần.
- B. Giảm dần.
- C. Không đổi.
- D. Ban đầu tăng rồi giảm.
Câu 12: Để giảm lực cản của nước tác dụng lên tàu thuyền, người ta thường làm gì với phần thân tàu chìm dưới nước?
- A. Thiết kế thân tàu thuôn, nhọn ở mũi và đuôi (hình dạng khí động học).
- B. Tăng diện tích mặt cắt ngang của thân tàu.
- C. Làm cho bề mặt thân tàu gồ ghề để tạo xoáy nước.
- D. Sơn màu sáng cho thân tàu.
Câu 13: Xét một vật rơi trong không khí. Lực cản không khí phụ thuộc vào vận tốc. Khi vật đạt vận tốc giới hạn, mối quan hệ giữa trọng lực (P), lực cản (F_c) và lực đẩy Archimedes (F_A) là gì?
- A. P > F_c + F_A
- B. P < F_c + F_A
- C. P = F_c + F_A
- D. P = F_c - F_A
Câu 14: Một vận động viên bơi đang bơi trong bể bơi. Lực cản của nước tác dụng lên vận động viên phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố nào của vận động viên?
- A. Chiều cao và cân nặng.
- B. Vận tốc bơi và hình dáng cơ thể trong nước (tư thế).
- C. Lực đẩy của chân và tay.
- D. Thời gian bơi và quãng đường bơi.
Câu 15: Phát biểu nào sau đây về lực cản của chất lưu là SAI?
- A. Lực cản luôn ngược chiều với vận tốc của vật đối với chất lưu.
- B. Độ lớn lực cản thường tăng khi vận tốc tăng.
- C. Lực cản phụ thuộc vào hình dạng và diện tích mặt cắt ngang của vật.
- D. Lực cản chỉ xuất hiện khi vật chuyển động trong chất lỏng, không khí thì không có lực cản.
Câu 16: Một vật được ném thẳng đứng xuống dưới với vận tốc ban đầu v0 trong môi trường có lực cản không khí. Nếu v0 nhỏ hơn vận tốc giới hạn, chuyển động của vật sẽ như thế nào?
- A. Vật sẽ tăng tốc nhưng với gia tốc giảm dần cho đến khi đạt vận tốc giới hạn.
- B. Vật sẽ tăng tốc đều với gia tốc không đổi.
- C. Vật sẽ chuyển động thẳng đều ngay lập tức.
- D. Vật sẽ giảm tốc cho đến khi đạt vận tốc giới hạn.
Câu 17: Khi thiết kế các phương tiện di chuyển tốc độ cao như máy bay, tàu cao tốc, yếu tố nào sau đây được ưu tiên hàng đầu để tối ưu hiệu suất?
- A. Tăng tối đa trọng lượng của phương tiện.
- B. Giảm thiểu lực cản của chất lưu bằng cách tạo hình khí động học.
- C. Tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với chất lưu.
- D. Sử dụng vật liệu có độ ma sát cao.
Câu 18: Một vận động viên bơi đang bơi với vận tốc không đổi. Điều này có nghĩa là:
- A. Không có lực nào tác dụng lên vận động viên.
- B. Lực cản của nước bằng không.
- C. Lực đẩy của vận động viên cân bằng với lực cản của nước.
- D. Lực đẩy của vận động viên lớn hơn lực cản của nước.
Câu 19: Lực cản không khí tác dụng lên một chiếc ô tô đang chạy trên đường cao tốc có thể được ước tính bằng công thức F_c = 0.5 * ρ * C * A * v^2, trong đó ρ là mật độ không khí, C là hệ số cản, A là diện tích mặt cắt ngang hiệu dụng, v là vận tốc. Công thức này cho thấy lực cản tăng nhanh nhất theo yếu tố nào?
- A. Mật độ không khí (ρ).
- B. Hệ số cản (C).
- C. Diện tích mặt cắt ngang (A).
- D. Vận tốc (v).
Câu 20: Một quả bóng bàn và một quả cầu thép đặc có cùng đường kính được thả rơi từ cùng một độ cao trong không khí. Quả nào sẽ đạt vận tốc giới hạn lớn hơn và tại sao?
- A. Quả cầu thép, vì nó có khối lượng lớn hơn nên cần lực cản lớn hơn (và do đó vận tốc lớn hơn) để cân bằng trọng lực.
- B. Quả bóng bàn, vì nó nhẹ hơn nên ít bị ảnh hưởng bởi lực cản.
- C. Cả hai đạt vận tốc giới hạn bằng nhau vì có cùng hình dạng và kích thước.
- D. Không thể xác định vì thiếu thông tin về hệ số cản.
Câu 21: Một chiếc tàu ngầm lặn xuống đáy biển. Lực cản của nước tác dụng lên tàu ngầm sẽ thay đổi như thế nào khi nó lặn sâu hơn (giả sử vận tốc không đổi)?
- A. Tăng lên do áp suất nước tăng.
- B. Giảm đi do nhiệt độ nước giảm.
- C. Không thay đổi đáng kể (nếu mật độ và độ nhớt của nước không thay đổi nhiều theo độ sâu).
- D. Giảm về không khi tàu ngầm đạt độ sâu nhất định.
Câu 22: Để một chiếc thuyền buồm di chuyển về phía trước, gió tác dụng lên cánh buồm tạo ra một lực. Lực này có thể được phân tích thành hai thành phần chính. Thành phần nào giúp thuyền di chuyển tới?
- A. Thành phần lực song song với hướng chuyển động của thuyền.
- B. Thành phần lực vuông góc với hướng chuyển động của thuyền.
- C. Thành phần lực hướng thẳng đứng lên trên.
- D. Chỉ có lực cản của gió mới đẩy thuyền đi.
Câu 23: Một thiết bị đo vận tốc gió (ví dụ: anemometer dạng cánh quạt) hoạt động dựa trên nguyên tắc nào liên quan đến lực cản?
- A. Trọng lực của gió.
- B. Lực cản của gió tác dụng lên các cánh quạt làm chúng quay.
- C. Lực đẩy Archimedes của gió.
- D. Áp suất tĩnh của không khí.
Câu 24: Tại sao các vận động viên bơi lội chuyên nghiệp thường cạo tóc trên cơ thể và mặc đồ bơi đặc biệt?
- A. Để tăng khối lượng riêng của cơ thể.
- B. Để giảm lực đẩy Archimedes.
- C. Để tăng ma sát với nước, giúp bám tốt hơn.
- D. Để giảm lực cản của nước, giúp bơi nhanh hơn.
Câu 25: Khi một vật di chuyển trong chất lưu, năng lượng cơ học của vật bị giảm dần do lực cản. Năng lượng này chủ yếu chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?
- A. Nhiệt năng (làm nóng chất lưu và vật) và năng lượng của các xoáy/dòng chảy trong chất lưu.
- B. Quang năng (phát sáng).
- C. Hóa năng (phản ứng hóa học).
- D. Năng lượng hạt nhân.
Câu 26: Một chiếc xe đạp đang xuống dốc với vận tốc không đổi. Các lực tác dụng lên xe và người đi xe bao gồm trọng lực, lực ma sát lăn, lực cản không khí và phản lực mặt đường. Mối quan hệ giữa các lực này là gì?
- A. Trọng lực lớn hơn tổng lực ma sát lăn và lực cản không khí.
- B. Trọng lực cân bằng với phản lực mặt đường.
- C. Thành phần trọng lực song song với mặt dốc cân bằng với tổng lực ma sát lăn và lực cản không khí.
- D. Lực cản không khí bằng không.
Câu 27: Một vật có khối lượng 5 kg rơi từ độ cao lớn trong không khí. Giả sử lực cản không khí có dạng F_c = 0.2 v^2 (N, v tính bằng m/s). Lấy g = 10 m/s^2. Vận tốc giới hạn của vật này là bao nhiêu?
- A. 5 m/s
- B. 50 m/s
- C. 250 m/s
- D. 10 m/s
Câu 28: Khi một chiếc máy bay cất cánh, lực nâng do cánh máy bay tạo ra phải lớn hơn hoặc bằng tổng trọng lực của máy bay và hành khách. Lực nâng này được tạo ra dựa trên nguyên tắc nào?
- A. Sự chênh lệch áp suất không khí ở mặt trên và mặt dưới cánh do hình dạng đặc biệt của cánh (nguyên lý Bernoulli và hiệu ứng cánh máy bay).
- B. Lực đẩy trực tiếp từ động cơ phản lực.
- C. Lực đẩy Archimedes của không khí.
- D. Lực ma sát giữa không khí và cánh máy bay.
Câu 29: Một viên sỏi nhỏ được thả rơi vào cốc nước. Quan sát chuyển động của viên sỏi, ta thấy ban đầu nó tăng tốc, sau đó chuyển động với vận tốc gần như không đổi. Điều này chứng tỏ điều gì về lực cản của nước?
- A. Lực cản của nước là không đáng kể.
- B. Lực cản của nước không phụ thuộc vào vận tốc.
- C. Lực cản của nước lớn hơn trọng lực ngay từ đầu.
- D. Lực cản của nước tăng lên khi vận tốc của viên sỏi tăng.
Câu 30: Hình dạng của các loài cá thường thuôn dài và dẹp hai bên. Đặc điểm này giúp chúng di chuyển hiệu quả trong nước bằng cách nào?
- A. Tăng lực đẩy của đuôi.
- B. Giảm lực cản của nước khi bơi.
- C. Tăng khả năng nổi trên mặt nước.
- D. Giảm lực đẩy Archimedes.