Trắc nghiệm Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 12: Chuyển động của vật trong chất lưu - Đề 02
Trắc nghiệm Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 12: Chuyển động của vật trong chất lưu - Đề 02 bao gồm nhiều câu hỏi hay, bám sát chương trình. Cùng làm bài tập trắc nghiệm ngay.
Câu 1: Một viên bi thép nhỏ được thả rơi từ độ cao nhất định xuống một cốc chứa đầy dầu nhớt. Ban đầu, viên bi chuyển động nhanh dần. Sau một thời gian, tốc độ của viên bi không thay đổi. Hiện tượng này xảy ra là do:
- A. Trọng lực tác dụng lên viên bi giảm dần theo thời gian.
- B. Lực đẩy Archimedes tác dụng lên viên bi tăng dần theo thời gian.
- C. Lực cản của dầu nhớt không đổi trong suốt quá trình rơi.
- D. Tổng hợp lực tác dụng lên viên bi bằng không khi tốc độ đạt giá trị giới hạn.
Câu 2: Lực cản của chất lưu (như không khí hoặc nước) tác dụng lên một vật chuyển động có đặc điểm nào sau đây?
- A. Luôn cùng chiều với chiều chuyển động của vật.
- B. Có độ lớn không phụ thuộc vào tốc độ của vật.
- C. Có phương cùng phương, chiều ngược chiều với chiều chuyển động của vật.
- D. Chỉ xuất hiện khi vật chuyển động rất nhanh trong chất lưu.
Câu 3: Yếu tố nào sau đây ảnh hưởng đến độ lớn của lực cản mà chất lưu tác dụng lên vật chuyển động?
- A. Chỉ có tốc độ của vật.
- B. Chỉ có hình dạng và kích thước của vật.
- C. Chỉ có bản chất (độ nhớt) của chất lưu.
- D. Tất cả các yếu tố trên (tốc độ, hình dạng, kích thước vật và bản chất chất lưu).
Câu 4: Khi một chiếc xe ô tô chuyển động với tốc độ cao trên đường, lực cản của không khí là một yếu tố đáng kể ảnh hưởng đến sự tiêu thụ nhiên liệu. Để giảm lực cản này, các nhà sản xuất thường thiết kế thân xe có hình dạng:
- A. Thuôn, khí động học (streamlined).
- B. Hình hộp chữ nhật.
- C. Mặt trước phẳng và rộng.
- D. Có nhiều góc cạnh sắc nhọn.
Câu 5: Tốc độ giới hạn của vật rơi trong chất lưu là gì?
- A. Là tốc độ lớn nhất mà vật đạt được ngay khi bắt đầu rơi.
- B. Là tốc độ không đổi mà vật đạt được khi tổng hợp lực tác dụng lên vật bằng không.
- C. Là tốc độ trung bình của vật trong suốt quá trình rơi.
- D. Là tốc độ khi lực cản của chất lưu nhỏ hơn trọng lực của vật.
Câu 6: Một vận động viên nhảy dù bung dù khi đang rơi. Mục đích chính của việc bung dù là gì?
- A. Tăng đáng kể lực cản của không khí, làm giảm tốc độ rơi xuống mức an toàn.
- B. Làm giảm trọng lực của người nhảy dù.
- C. Làm tăng lực đẩy Archimedes của không khí.
- D. Làm cho người nhảy dù có thể điều khiển hướng rơi dễ dàng hơn.
Câu 7: Xét một vật hình cầu đặc, đồng chất, khối lượng m, bán kính r, rơi trong một chất lưu có khối lượng riêng ρ_f và hệ số nhớt η. Lực cản của chất lưu tác dụng lên vật khi nó chuyển động chậm có thể được mô tả bởi định luật Stokes: F_c = 6πηrv. Trong trường hợp này, tốc độ giới hạn của vật rơi sẽ:
- A. Tăng khi bán kính r của vật tăng.
- B. Giảm khi khối lượng riêng ρ_f của chất lưu giảm.
- C. Giảm khi hệ số nhớt η của chất lưu tăng.
- D. Không phụ thuộc vào khối lượng m của vật.
Câu 8: Khi so sánh sự rơi của một viên bi chì và một chiếc lá cây cùng thả rơi từ cùng một độ cao trong không khí, ta thấy viên bi chì rơi nhanh hơn đáng kể. Giải thích nào sau đây là phù hợp nhất?
- A. Trọng lực tác dụng lên viên bi chì lớn hơn trọng lực tác dụng lên chiếc lá.
- B. Lực cản của không khí tác dụng lên chiếc lá lớn hơn đáng kể so với viên bi chì (so với trọng lượng của chúng) do hình dạng và diện tích bề mặt.
- C. Lực đẩy Archimedes tác dụng lên chiếc lá lớn hơn lực đẩy Archimedes tác dụng lên viên bi chì.
- D. Chiếc lá nhẹ hơn nên bị gió thổi đi dễ dàng hơn.
Câu 9: Một vật hình trụ có tiết diện S và chiều dài L chuyển động trong chất lưu với vận tốc v theo phương song song với trục của hình trụ. Lực cản của chất lưu trong trường hợp này chủ yếu phụ thuộc vào:
- A. Tiết diện S và tốc độ v.
- B. Chiều dài L và khối lượng riêng của vật.
- C. Thể tích của vật.
- D. Độ cao mà vật bắt đầu chuyển động.
Câu 10: Trong chuyển động của vật trong chất lưu, giai đoạn nào vật có thể coi là chuyển động thẳng đều?
- A. Ngay khi bắt đầu chuyển động.
- B. Khi lực cản của chất lưu bắt đầu xuất hiện.
- C. Khi vật đã đạt tới tốc độ giới hạn.
Câu 11: Một chiếc tàu ngầm di chuyển dưới nước. Lực cản của nước tác dụng lên tàu ngầm phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?
- A. Độ sâu của tàu ngầm.
- B. Áp suất của nước tại vị trí tàu ngầm.
- C. Nhiệt độ của nước.
- D. Tốc độ, hình dạng và kích thước của tàu ngầm.
Câu 12: Để một vật đạt được tốc độ giới hạn khi rơi trong chất lưu, điều kiện nào về lực tác dụng lên vật phải được thỏa mãn?
- A. Tổng hợp của trọng lực, lực đẩy Archimedes và lực cản của chất lưu bằng không.
- B. Lực cản của chất lưu lớn hơn trọng lực.
- C. Trọng lực bằng lực đẩy Archimedes.
- D. Lực cản của chất lưu là lực duy nhất tác dụng lên vật.
Câu 13: Một con tàu được thiết kế với mũi nhọn và thân thuôn dài. Mục đích của thiết kế này là gì?
- A. Để tăng lực đẩy Archimedes.
- B. Để giảm lực cản của nước khi tàu di chuyển.
- C. Để tăng trọng lượng của tàu.
- D. Để tàu lặn sâu hơn trong nước.
Câu 14: Khi một giọt mưa rơi trong không khí, ban đầu nó chuyển động nhanh dần. Tuy nhiên, sau một thời gian, giọt mưa đạt tốc độ không đổi (tốc độ giới hạn). Nếu một giọt mưa khác có kích thước lớn hơn (giả sử hình dạng vẫn là cầu), tốc độ giới hạn của nó so với giọt mưa nhỏ hơn sẽ như thế nào?
- A. Lớn hơn.
- B. Nhỏ hơn.
- C. Bằng nhau.
- D. Không thể xác định vì còn phụ thuộc vào nhiệt độ không khí.
Câu 15: Một vật có khối lượng riêng lớn hơn chất lưu rơi trong chất lưu đó. Các lực tác dụng lên vật khi nó chuyển động nhanh dần là:
- A. Chỉ có trọng lực và lực đẩy Archimedes.
- B. Chỉ có trọng lực và lực cản.
- C. Chỉ có lực đẩy Archimedes và lực cản.
- D. Trọng lực, lực đẩy Archimedes và lực cản.
Câu 16: Khi nói về chuyển động của vật trong chất lưu có lực cản, phát biểu nào sau đây là KHÔNG ĐÚNG?
- A. Lực cản của chất lưu tăng khi tốc độ của vật tăng.
- B. Vật có thể đạt đến trạng thái cân bằng lực và chuyển động với tốc độ không đổi.
- C. Lực cản của chất lưu chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất lưu, không phụ thuộc vào hình dạng vật.
- D. Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật là không đổi nếu vật chìm hoàn toàn trong chất lưu và khối lượng riêng của chất lưu không đổi.
Câu 17: Một quả bóng bàn bị bẹp, khi ném nó trong không khí, quỹ đạo của nó thường không thẳng và khó đoán. Điều này là do:
- A. Hình dạng không đều làm tăng và thay đổi lực cản của không khí một cách phức tạp.
- B. Khối lượng của quả bóng bàn quá nhỏ.
- C. Lực hấp dẫn tác dụng lên quả bóng bàn không ổn định.
- D. Lực đẩy Archimedes của không khí quá lớn.
Câu 18: Một vật đang rơi trong chất lưu và đã đạt đến tốc độ giới hạn. Nếu đột ngột khối lượng riêng của chất lưu giảm đi (ví dụ do nhiệt độ tăng), thì tốc độ của vật sẽ thay đổi như thế nào ngay sau đó?
- A. Tăng lên ngay lập tức và duy trì tốc độ mới.
- B. Tăng lên và sau đó có thể đạt tốc độ giới hạn mới cao hơn.
- C. Giảm xuống và sau đó có thể đạt tốc độ giới hạn mới thấp hơn.
- D. Không đổi vì nó đã đạt tốc độ giới hạn rồi.
Câu 19: Khi bơi, người ta thường cố gắng duỗi thẳng người và giữ cho cơ thể nằm ngang song song với mặt nước. Kỹ thuật này nhằm mục đích gì?
- A. Để tăng lực đẩy của nước.
- B. Để tăng diện tích tiếp xúc với nước, giúp bơi nhanh hơn.
- C. Để giảm lực cản của nước tác dụng lên cơ thể.
- D. Để giữ thăng bằng dễ dàng hơn.
Câu 20: Xét hai vật A và B có cùng khối lượng và hình dạng, nhưng vật A được làm bằng vật liệu có khối lượng riêng lớn hơn vật B. Khi thả hai vật này rơi trong cùng một chất lưu, vật nào sẽ đạt tốc độ giới hạn cao hơn (bỏ qua lực đẩy Archimedes so với trọng lực)?
- A. Vật A.
- B. Vật B.
- C. Hai vật đạt tốc độ giới hạn bằng nhau.
- D. Không thể so sánh vì thiếu thông tin về hình dạng cụ thể.
Câu 21: Lực cản của chất lưu phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của vật theo một quy luật phức tạp, thường được biểu diễn bằng công thức F_c = kv^n, trong đó k là hệ số phụ thuộc vào hình dạng, kích thước vật và bản chất chất lưu, còn n là số mũ (thường là 1 hoặc 2 tùy chế độ chảy). Nếu vật chuyển động rất chậm, giá trị của n thường xấp xỉ:
- A. 1.
- B. 2.
- C. 0.5.
- D. 3.
Câu 22: Khi một vật chuyển động nhanh trong chất lưu, lực cản của chất lưu thường tỉ lệ thuận với bình phương tốc độ (F_c ~ v^2). Điều này có ý nghĩa gì đối với sự tăng tốc của vật?
- A. Gia tốc của vật là không đổi.
- B. Gia tốc của vật sẽ giảm nhanh chóng khi tốc độ tăng.
- C. Gia tốc của vật sẽ tăng nhanh chóng khi tốc độ tăng.
- D. Lực cản không ảnh hưởng đến gia tốc của vật.
Câu 23: Một hạt bụi nhỏ rơi trong không khí. Do kích thước rất nhỏ, lực cản của không khí lên hạt bụi có thể được mô tả bởi định luật Stokes (F_c ~ v). Hạt bụi này sẽ đạt tốc độ giới hạn rất nhanh. Điều này cho thấy:
- A. Trọng lượng của hạt bụi là rất lớn.
- B. Lực đẩy Archimedes của không khí lên hạt bụi là đáng kể.
- C. Lực cản của không khí tỉ lệ với bình phương tốc độ.
- D. Lực cản của không khí nhanh chóng cân bằng với trọng lực (trừ lực đẩy Archimedes) do tỉ lệ thuận với tốc độ và kích thước nhỏ.
Câu 24: Hai vật A và B có cùng hình dạng và khối lượng, nhưng vật A có diện tích mặt cắt ngang vuông góc với hướng chuyển động lớn hơn vật B. Khi hai vật này chuyển động với cùng tốc độ trong cùng một chất lưu, lực cản tác dụng lên vật nào sẽ lớn hơn?
- A. Vật A.
- B. Vật B.
- C. Hai vật chịu lực cản bằng nhau.
- D. Không thể so sánh vì thiếu thông tin về vật liệu.
Câu 25: Chọn phát biểu đúng về mối quan hệ giữa tốc độ giới hạn của vật rơi trong chất lưu và độ nhớt của chất lưu:
- A. Tốc độ giới hạn tỉ lệ thuận với độ nhớt.
- B. Tốc độ giới hạn tỉ lệ nghịch với độ nhớt.
- C. Tốc độ giới hạn không phụ thuộc vào độ nhớt.
- D. Tốc độ giới hạn chỉ phụ thuộc vào độ nhớt khi vật rơi rất nhanh.
Câu 26: Khi một vật chuyển động trong chất lưu, ngoài lực cản, còn có lực đẩy Archimedes. Lực đẩy Archimedes phụ thuộc vào yếu tố nào?
- A. Thể tích phần vật chìm trong chất lưu và khối lượng riêng của chất lưu.
- B. Tốc độ chuyển động của vật.
- C. Hình dạng của vật.
- D. Khối lượng của vật.
Câu 27: Một viên bi được thả rơi trong chất lưu. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tốc độ (v) vào thời gian (t) của viên bi này sẽ có dạng:
- A. Đường thẳng đi lên từ gốc tọa độ (chuyển động nhanh dần đều).
- B. Đường thẳng song song với trục thời gian (chuy động thẳng đều).
- C. Đường cong đi lên, sau đó là đường thẳng song song với trục thời gian (ban đầu nhanh dần, sau đó đều).
- D. Đường cong đi xuống (chuyển động chậm dần).
Câu 28: Một vật có khối lượng riêng nhỏ hơn chất lưu được thả vào chất lưu đó. Ban đầu vật chìm xuống rồi sau đó nổi lên. Khi vật đang chìm xuống, các lực tác dụng lên nó là:
- A. Chỉ có trọng lực và lực đẩy Archimedes.
- B. Chỉ có trọng lực và lực cản.
- C. Lực đẩy Archimedes hướng xuống, trọng lực hướng xuống, lực cản hướng lên.
- D. Trọng lực hướng xuống, lực đẩy Archimedes hướng lên, lực cản hướng lên.
Câu 29: Tại sao khi thiết kế máy bay, người ta thường làm cánh máy bay có hình dạng đặc biệt (mặt trên cong hơn mặt dưới)?
- A. Để tăng lực cản của không khí, giúp máy bay bay chậm lại.
- B. Để tạo ra sự chênh lệch áp suất không khí giữa mặt trên và mặt dưới cánh, tạo lực nâng (lực Bernoulli).
- C. Để giảm trọng lượng của cánh máy bay.
- D. Chỉ mang tính thẩm mỹ.
Câu 30: Một quả bóng được ném theo phương ngang trong không khí. Quỹ đạo thực tế của quả bóng sẽ khác với quỹ đạo parabol lý tưởng (bỏ qua lực cản) như thế nào?
- A. Quỹ đạo sẽ ngắn hơn và dốc hơn so với parabol lý tưởng.
- B. Quỹ đạo sẽ dài hơn và ít dốc hơn so với parabol lý tưởng.
- C. Quỹ đạo sẽ là một đường thẳng.
- D. Lực cản không khí không ảnh hưởng đến hình dạng quỹ đạo, chỉ ảnh hưởng đến thời gian bay.