Đáp án:

Giải thích cáCâu 1: Tàu thủy nổi trên mặt nước

• Các lực tác dụng lên tàu:
  • Trọng lực (\(\vec{P}\)): Phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới.
  • Lực đẩy Ác-si-mét (\(\vec{F}_{A}\)): Phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên.
• Biểu diễn vectơ lực:
  • Do tàu nổi cân bằng trên mặt nước nên hai lực này là hai lực cân bằng: \(P = F_A = 30.000\text{ N}\).
  • Với tỉ xích \(1\text{ cm}\) ứng với \(10.000\text{ N}\), mỗi vectơ lực sẽ có độ dài là \(3\text{ cm}\).

Câu 2: Hiện tượng bóp phanh xe

• Lý do bóp phanh mạnh: Để bánh xe ngừng quay hoàn toàn và chuyển sang trạng thái trượt trên mặt đường, tạo ra lực ma sát lớn nhất có thể nhằm dừng xe nhanh chóng.
• Loại lực xuất hiện: Lực ma sát trượt xuất hiện giữa lốp xe và mặt đường.
• Tác dụng: Cản trở chuyển động trượt của bánh xe, giúp xe giảm tốc độ và dừng lại nhanh chóng trong tình huống khẩn cấp.
• Lý do lốp nhanh bị mòn: Khi trượt, bề mặt lốp xe liên tục cọ xát mạnh với mặt đường nhám, sinh nhiệt cao và làm bong tróc các hạt cao su trên bề mặt lốp.

Câu 3: Hiệu suất ấm điện

• Ý nghĩa con số 85%: Hiệu suất \(85\%\) nghĩa là trong tổng số điện năng tiêu thụ của ấm, có \(85\%\) năng lượng chuyển hóa thành nhiệt năng có ích (để đun sôi nước), còn lại \(15\%\) là năng lượng hao phí tỏa ra môi trường xung quanh hoặc làm nóng vỏ ấm.
• Tính lượng năng lượng hao phí:
  • Tỉ lệ năng lượng hao phí: \(100\% - 85\% = 15\%\)
  • Năng lượng hao phí tỏa ra môi trường:
    \(E_{hp}=2000\text{\ J}\times 15\%=\mathbf{300}\text{\ J}\)

Câu 4: Biến dạng của lò xo

• a. Tính độ dãn của lò xo (\(\Delta l_1\)):
  • \(\Delta l_1 = l_1 - l_0 = 27\text{ cm} - 25\text{ cm} = \mathbf{2\text{ cm}}\)
• b. Chiều dài của lò xo khi tổng trọng lượng là \(5\text{ N}\):
  • Vì độ dãn của lò xo tỉ lệ thuận với lực kéo (trọng lượng vật treo):
    \(\frac{F_{1}}{F_{2}}=\frac{\Delta l_{1}}{\Delta l_{2}}\implies \frac{3}{5}=\frac{2}{\Delta l_{2}}\implies \Delta l_{2}=\frac{2\times 5}{3}\approx 3,33\text{\ cm}\)
  • Chiều dài của lò xo lúc này là:
    \(l_{2}=l_{0}+\Delta l_{2}=25+3,33=\mathbf{28,33}\text{\ cm}\)

Câu 5: Vận động viên xoa bột trắng

• Tác dụng của lớp bột: Lớp bột magnesium carbonate có tính thấm hút cực tốt, giúp hút sạch mồ hôi và dầu nhờn trên lòng bàn tay.
• Lực ma sát: Lực ma sát trong trường hợp này được tăng cường (tăng ma sát nghỉ giữa tay và dụng cụ).
• Mục đích: Giúp tăng độ bám dính, tránh bị trơn trượt tay khi thực hiện bài thi, đảm bảo an toàn và nâng cao thành tích thi đấu.

Câu 6: Quả bóng chuyển động

• a. Sự chuyển hóa năng lượng từ lúc rời tay đến khi đạt độ cao cực đại:
  • Khi rời tay, quả bóng có vận tốc lớn nhất nên động năng đạt cực đại.
  • Khi bóng bay lên cao, độ cao tăng dần nên động năng chuyển hóa dần thành thế năng.
  • Tại vị trí cao nhất, vận tốc bằng 0 nên động năng bằng 0, thế năng đạt cực đại.
• b. Tại sao quả bóng dừng lại? Năng lượng đi đâu?
  • Quả bóng dừng lại hẳn vì trong quá trình chuyển động và va chạm với mặt đất, nó luôn chịu tác dụng của lực cản không khí và lực ma sát.
  • Toàn bộ cơ năng ban đầu của quả bóng không mất đi mà đã chuyển hóa thành nhiệt năng (làm ấm quả bóng, mặt đất, không khí xung quanh) và âm thanh (tiếng "bộp" khi bóng nảy).