Câu hỏi:

21/08/2025 5 Lưu

 

PHẦN II: CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI

 Hình vẽ phác hoạ một thiết bị đo khối lượng của các phi hành gia khi họ làm việc ở điều kiện không trọng lượng trong các trạm vũ trụ. Thiết bị bao gồm một chiếc ghế (tính cả lồng bao bền ngoài) với khối lượng là \({m_0} = 10,0{\rm{\;kg}}\) được gắn vào giữa hai đầu của hai lò xo nhẹ giống nhau, mỗi lò xo có độ cứng \({k_0} = 380,0{\rm{\;N}}/{\rm{m}}\). Đầu còn lại của mỗi lò xo được gắn cố định vào trạm. Khi ghế cân bằng tại vị trí O, mỗi lò xo bị dãn một đoạn \(60,0{\rm{\;cm}}\). Ma sát ở các ổ lăn và ma sát giữa các con lăn với các thanh ray định hướng là không đáng kể. Để đo khối lượng, phi hành gia có khối lượng m ngồi vào ghế. Ghế ngồi cùng phi hành gia được làm lệch khỏi vị tri cân bằng O một đoạn \({\rm{A}} = 46,0{\rm{\;cm}}\) rồi thả không vận tốc ban đầu. Biết rằng chiếc ghế cùng phi hành gia dao động điều hoà quanh O với chu kì đo được là \({\rm{T}} = 2,0{\rm{\;s}}\). Chọn trục tọa độ Ox như hình vẽ.

Hình vẽ phác hoạ một thiết bị đo khối lượng của các phi hành gia khi họ làm việc ở điều kiện không trọng lượng trong các trạm vũ trụ. Thiết bị bao gồm một chiếc ghế (tính cả lồng bao bền ngoài) với khối lượng là  (ảnh 1)

a) Tại vị trí mà ghế có li độ x thì lực đàn hồi tác dụng lên ghế có độ lớn \(2{k_0}\left| x \right|\).

b) Các lò xo luôn dãn trong quá trình chiếc ghế cùng phi hành gia dao động.

c) Trong quá trình dao động, gia tốc lớn nhất của phi hành gia là \(15,0{\rm{\;m/}}{{\rm{s}}^2}\).

d) Khối lượng m của phi hành gia là \(60,0{\rm{\;kg}}\).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

+ Áp dụng định luật Hooke: \({F_{dh}} = k{\rm{\Delta }}l\)

+ Sử dụng công thức tính tần số góc của con lắc lò xo: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\omega  = \frac{{2\pi }}{T}}\\{\omega  = \sqrt {\frac{k}{m}} }\end{array}} \right.\)

+ Sử dụng công thức tính gia tốc cực đại: \({a_{{\rm{max}}}} = {\omega ^2}A\)

Cách giải:

a) Khi ghế lệch khỏi vị trí cân bằng O một đoạn x, mỗi lò xo bị biến dạng một đoạn x.

Theo định luật Hooke, lực đàn hồi của mỗi lò xo là: \({F_1} = {F_2} = {k_0}x\)

Vì có hai lò xo giống nhau nên lực đàn hồi tổng cộng tác dụng lên ghế là \(2{k_0}\left| x \right|\)

\( \to \) a đúng

b) Khi ghế ở vị trí cân bằng O, các lò xo đã bị dãn một đoạn 60 cm. Trong khi ghế dao động với biên độ \({\rm{A}} = \) 46 cm

Như vậy, trong quá trình dao động, độ dãn của lò xo luôn lớn hơn 0, tức là các lò xo luôn ở trạng thái dãn

\( \to \) b đúng

c) Tần số góc của hệ:

\(\omega  = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{2} = \pi \left( {{\rm{rad/s}}} \right)\)

Trong quá trình dao động, gia tốc lớn nhất của phi hành gia là:

\({a_{{\rm{max\;}}}} = {\omega ^2}A = {\pi ^2}.0,46 \approx 4,54\left( {{\rm{m/s}}} \right)\)

\( \to \) c sai

d) Tần số góc của hệ:

\(\omega  = \sqrt {\frac{k}{m}}  = \sqrt {\frac{{2{k_0}}}{m}}  \Rightarrow m = \frac{{2{k_0}}}{{{\omega ^2}}}\)

\( \Rightarrow m = \frac{{2.380}}{{{\pi ^2}}} \approx 77\left( {{\rm{kg}}} \right)\)

\( \to \) d sai 

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Phương pháp:

+ Phân tích đồ thị kết hợp với nhớ lại khái niệm các đẳng quá trình.

+ Áp dụng biểu thức của các đẳng quá trình để tìm các thông số chưa biết.

+ Sử dụng công thức: \({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T\)

Cách giải:

a) Từ đồ thị ta thấy quá trình \({\rm{A}}\left( {{\rm{I}} \to {\rm{II}}} \right)\): áp suất \(p = 400\left( {{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2}} \right)\) không đổi

\( \to \) Quá trình A là quá trình đẳng áp.

\( \to \) a đúng.

b) Quá trình B gồm 2 quá trình:

+ \({\rm{I}} \to \) III: \({p_I}{V_I} = {p_{III}}{V_{II}} \to \) quá trình đẳng nhiệt

+ \({\rm{III}} \to {\rm{II}}:{V_{{\rm{III\;}}}} = {V_{II}} = 8{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3} \to \) quá trình đẳng tích

\( \to \) b sai.

c) Biến thiên nội năng: \({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T\) (chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ).

Mà quá trình A và B có trạng thái đầu và cuối giống nhau nên sự biến thiên nội năng của hệ trong hai quá trình này bằng nhau.

\( \to \) c sai.

d) Trạng thái (I): \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_I} = 400\left( {{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2}} \right)}\\{{V_I} = 2{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}}\\{{T_1} = T}\end{array}} \right.\)

Ta có: \(\frac{{{V_I}}}{{{T_I}}} = \frac{{{V_{II}}}}{{{T_{II}}}} \Leftrightarrow {T_{II}} = \frac{{{V_{II}}{T_I}}}{{{V_I}}} = \frac{{8.T}}{2} = 4T\)

Biến thiên nội năng của hệ trong quá trình \(B\) là:

\({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T = \frac{3}{2}.nR\left( {{T_2} - {T_1}} \right) = \frac{3}{2}nR\left( {4T - T} \right) = \frac{9}{2}nRT\)

\( \Rightarrow {\rm{\Delta }}U = \frac{9}{2}{p_I}{V_I} = \frac{9}{2}.400.2 = 3600{\rm{\;J}}\)

\( \to \) d đúng.

Lời giải

Phương pháp:

Phân tích đồ thị hình vẽ để xác định được thời gian và vận tốc tương ứng.

Xác định quãng đường đi được trong từng khoảng thời gian.

Công thức tính tốc độ trung bình: \({v_{tb}} = \frac{S}{t}\)

Cách giải:

Từ đồ thị ta có:

Trong 2s đầu tiên tốc độ của vận động viên tăng từ 0 lên 4m/s

Quãng đường vận động viên di chuyển là:

\({s_1} = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2} = \frac{1}{2}.\frac{4}{2}{.2^2} = 4\left( {\rm{m}} \right)\)

Trong 3s tiếp theo tốc độ không đổi là 4m/s

Quãng đường vận động viên di chuyển là:

\({s_2} = v.t = 4.3 = 12\left( {\rm{m}} \right)\)

Tốc độ trung bình của vận động viên:

\({v_{tb}} = \frac{s}{t} = \frac{{{s_1} + {s_2}}}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{{4 + 12}}{5} = 3,2\left( {{\rm{m/s}}} \right)\)

Chú ý khi giải:

Ngoài cách tính quãng đường trên thì mình có thể xác định quãng đường từ đồ thị: quãng đường chính là diện tích của hình phẳng được tạo bởi trục hoành trong đồ thị \({\rm{v}} - {\rm{t}}\), trong bài trên chính là diện tích của hình thang được tính như sau:

\(s = \frac{{\left( {3 + 5} \right).4}}{2} = 16\left( {\rm{m}} \right)\)

Chọn A.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Theo các nghiên cứu, trong số rất nhiều tuyến nội tiết trong cơ thể, tuyến giáp là một trong những tuyến quan trọng nhất. Nằm ở phía trước cổ và nặng khoảng 20 g, tuyến giáp sản xuất hormone tuyến giáp để điều chỉnh tốc độ trao đổi chất của các tế bào trong cơ thể. Để sản xuất các hormone này, tuyến giáp hấp thụ iodine có trong thức ăn chúng ta ăn và chuyển hoá chúng. Vai trò quan trọng của tuyến giáp được chứng minh qua các triệu chứng xuất hiện khi nó hoạt động không bình thường. Nếu một người có tuyến giáp hoạt động quá mức, sản xuất hormone tuyến giáp nhiều hơn nhu cầu của cơ thể, người đó bị bệnh cường giáp. Bệnh cường giáp có dấu hiệu như nhịp tim nhanh, mệt mỏi, gầy, sút cân, căng thẳng, run và lồi mắt.

Một trong những phương pháp điều trị bệnh cường giáp phổ biến là phá hủy các mô tuyến giáp hoạt động quá mức bằng iodine phóng xạ \(131\left( {_{53}^{131}I} \right)\). Iodine phóng xạ 131 có chu kì bán rã 8,02 ngày, khi phân rã phát ra tia \({\beta ^ - }\)là chủ yếu. Để điều trị, bệnh nhân nuốt một viên nang nhỏ chứa iodine 131. Đồng vị phóng xạ này nhanh chóng đi vào máu và được các tế bào tuyến giáp hoạt động quá mức hấp thụ, sau đó bị phá hủy khi iodine phân rã. Các tế bào khác trong cơ thể chịu rất ít tổn thương do các tia phóng xạ, giúp giảm thiểu các tác dụng phụ trong quá trình điều trị bằng iodine.

Xét một bệnh nhân bị bệnh cường giáp sử dụng liều iodine 131 có độ phóng xạ ban đầu là \({3,70.10^8}{\rm{\;Bq}}\). Cho khối lượng mol của \(\;_{53}^{131}I\) là \(131{\rm{\;g/mol}}\) số Avogadro \({N_A} = {6,02.10^{23}}{\rm{\;mo}}{{\rm{l}}^{ - 1}}\).

a) Phương pháp điều trị bệnh cường giáp bằng iodine phóng xạ 131 ít có tác dụng phụ.

b) Hằng số phóng xạ của iodine 131 là \({1,44.10^{ - 6}}{\rm{\;}}{{\rm{s}}^{ - 1}}\).

c) Khối lượng iodine 131 ban đầu là \({8,05.10^{ - 8}}{\rm{\;g}}\).

d) Số lượng hạt nhân iodine 131 còn lại trong cơ thể bệnh nhân sau 16,04 ngày là \({9,25.10^7}\) hạt nhân.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP