12 chuyên đề 12 hệ quy chiếu quán tính và không quán tính

CHUN ĐỀ 12 HỆ QUY CHIẾU QN TÍNH VÀ KHƠNG QUÁN TÍNH LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LI TÂM HIỆN TƯỢNG TĂNG GIẢM TRỌNG LƯỢNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT LỰC TÁC DỤNG VÀO VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU TỔNG HỢP LÝ THUYẾT ĐÁP ÁN TỔNG HỢP LÝ THUYẾT II MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DẠNG ÁP DỤNG LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LY TÂM VÍ DỤ MINH HỌA BÀI TẬP TỰ LUYỆN LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG KHI VẬT QUA MỘT CHIẾC CẦU CONG 10 VÍ DỤ MINH HỌA: 10 BÀI TẬP TỰ LUYỆN 11 LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN 12 DẠNG ĐẶT VẬT TRONG THANG MÁY 14 VÍ DỤ MINH HỌA 14 ÔN TẬP CHƯƠNG 12 HỆ QUY CHIẾU QUÁN TÍNH… 17 LỜI GIẢI ÔN TẬP CHƯƠNG 12 18 CHUYÊN ĐỀ 12 HỆ QUY CHIẾU QN TÍNH VÀ KHƠNG QN TÍNH LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LI TÂM HIỆN TƯỢNG TĂNG GIẢM TRỌNG LƯỢNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT I Hệ quy chiếu qn tính khơng qn tính − Hệ quy chiếu quán tính hệ quy chiếu đứng yên chuyển động − Hệ quy chiếu khơng qn tính hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc − Lực quán tính: Trong hệ quy chiếu khơng qn tính chuyển động với gia tốc so với hệ quy chiếu quán tính, tức vật tượng học xảy chịu thêm lực lực gọi lực quán tính II Lực hướng tâm lực quán tính ly tâm Định nghĩa + Lực tác dụng vào vật chuyển động tròn gây cho vật gia tốc hướng tâm gọi lực hướng tâm Công thức Trong đó: F ht lực hướng tâm (N) m khối lượng vật (kg) aht gia tốc hướng tâm (m/s2) v tốc độ dài vật chuyển động trịn (m/s) r bán kính quỹ đạo trịn (m) tốc độ góc vật chuyển động trịn (rad/s) Ví dụ + Lực hấp dẫn Trái Đất vệ tinh nhân tạo đóng vai trò lực hướng tâm, giữ cho vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh Trái Đất + Đặt vật bàn quay, lực ma sát nghĩ đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn + Đường ôtô đường sắt đoạn cong phải làm nghiên phía tâm cong để hợp lực trọng lực phản lực mặt đường tạo lực hướng tâm giữ cho xe, tàu chuyển động dễ dàng quỹ đạo Lực quán tính li tâm − Nếu xét hệ quy chiếu không quán tính quay theo vật, vật coi đứng yên chịu thêm lực quán tính gọi quán tính li tâm − Có hướng xa tâm − Độ lớn : III SỰ THAY ĐỔI TRỌNG LƯỢNG − Trọng lực: Là hợp lực lực hấp dẫn trái đất tác dụng lên vật lực quán tính li tâm quay trái đất − Trọng Lượng: vật hệ quy chiếu mà vật đứng yên hợp lực lực hấp dẫn lực quán tính tác dụng lên vật + Xét hệ quy chiếu đứng yên chuyển động thẳng lượng trọng lực trùng , hệ chuyển động có gia tốc với trái đất hai lực khác Trọng lượng vật lớn bé trọng lực gọi tăng hay giảm trọng lượng + Khi máy xảy trọng lượng tượng rơi tự vật dặt thang LỰC TÁC DỤNG VÀO VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU Khi vật chuyển động tròn đều: Vật chuyển động tròn có gia tốc hướng tâm Lực gây gia tốc hướng tâm gọi lực hướng tâm: Lực hướng tâm lực hay hợp lực lực tác dụng vào vật Khi vật chuyển động trịn khơng đều: Thành phần hợp lực trục hướng tâm đóng vai trị lực hướng tâm Theo định luật II Newton: (1) + Chiếu (1) lên trục hướng tâm ta được: (Fht hợp lực thành phần theo trục hướng tâm) với + Điều kiện đế vật không rời giá đỡ: lực đàn hồi (phản lực N) giá đỡ tác dụng lên vật N > + Điều kiện đế vật không trượt khỏi quỹ đạo chuyển động lực ma sát vật với sàn nhỏ lực ma sát nghỉ cực đại: Fmsng < kN Ví dụ: Chuyển động cầu cong: a Cầu võng xuống: + (1) + Chiếu (1) lên trục hướng tâm: b Cầu vồng lên: + (1) + Chiếu (1) lên trục hướng tâm: Chú ý: • Các lực tiếp tuyến với mặt cầu (lực ma sát, lực phát động) khơng ảnh hưởng đến gia tốc hướng tâm nên ta khơng xét đến • Kết không vật (xe) điểm cao (hoặc thấp nhất) mặt cầu Chuyển động vòng xiếc: Xét xe đạp qua điểm cao vòng xiếc (1) + Chiếu (1) lên trục hướng tâm: + Xe đạp không rơi Xe chuyển động đường tròn: a) Xe lửa chuyển động đường ray tròn: Các lực tác dụng xe lửa: • Trọng lực • Phản lực đường ray: + F lực hướng tâm; lực tác dụng lên đường ray + trực : + nằm ngang, có tác dụng xơ ray phía ngồi, làm hỏng ray Đe khắc phục tình trạng này, người ta đặt ray cao ray cho mặt phăng A'B' vng góc với Khi lực ép lên ray , khơng cịn lực xơ ngồi Góc nghiêng α tính bởi: Với r bán kính đường trịn b) Xe chạy đường tròn: Lực tác dụng lên xe: + Trọng lực + Lực đàn hồi + Lực ma sát nghỉ mặt đưịng Lực đóng vai trị lực hướng tâm (1) Chiếu (1) lên trục hướng tâm: + Do Ta thấy để xe không trượt vận tốc tối đa xe • Để tránh cho xe qua đường vịng khơng bị trượt người ta làm mặt đường nghiêng tâm vịng trịn cho phản lực vng góc mặt đường Lúc khơng cịn lực ma sát nghỉ với + đóng vai trị lực hướng tâm + Góc nghiêng α định mức: TỔNG HỢP LÝ THUYẾT Câu Dùng lực kế đặt thang máy, vật có khối lượng m treo vào lực kế Nhìn số lực kế thay đổi ta biết A chiều chuyển động thang máy B chiều gia tốc thang máy C xác độ lớn gia tốc thang máy D vận tốc thang máy Câu Một vật có khối lượng kg móc vào lực kế treo buồng thang máy Thang máy xuống hãm với gia tốc m/s2 Lấy g = 10 m/s2 số lực kế A 14 N B 20 N C 26 N D N Câu Lực hướng tâm tác dụng vào vật chuyển động A tròn gây cho vật gia tốc hướng tâm B thắng gây cho vật gia tốc hướng tâm C thẳng nhanh dần gây cho vật gia tốc hướng tâm D thẳng chậm dần gây cho vật gia tốc hướng tâm Câu Một vật có khối lượng m chuyển động trịn với vận tốc góc ω , vận tốc dài điểm có bán kính R V Lực hướng tâm Fht xác định A B C D Câu Đặt vật nhỏ bàn quay, bàn chưa quay vật đứng yên Cho bàn quay từ từ, vật quay theo bàn Lực đóng vai trò lực hướng tâm trường hợp A phản lực B trọng lực C lực hấp dẫn D lực ma sát nghỉ Câu Chọn phát biểu sai Lực hướng tâm A lực (hợp lực) tác dụng lên vật chuyển động tròn B gây gia tốc hướng tâm cho vật.  C loại lực tự nhiên, xuất vật chuyển động tròn D không xuất vật chuyển động đường thẳng Câu Trong thang máy có đặt lực kế bàn, người đứng bàn lực kế Trọng lượng thực người p Trong trường hợp thang máy xuống nhanh dần đều, giá trị đọc lực kế A lớn P B P C nhỏ P D khác P (có thể lớn nhỏ hơn) Câu Một cầu nhỏ treo vào xe chuyển động có gia tốc Dây treo cầu bị lệch hình vẽ Kết luận sau đúng? A Xe chuyển động B Xe chuyển động nhanh dần C Xe chuyển động chậm dần D Khơng kết luận chưa biết góc α dây treo phương đứng Câu Xét người đứng thang máy chuyển động lên Phản lực pháp tuyến hướng lên sàn thang máy N tác dụng vào người so với trọng lực P người là: A Lớn B Vẫn cũ C Nhỏ D Không xác định Câu 10 Tìm phát biể sai hệ qui chiếu phi quán tính lực quán tính: A Hệ qui chiếu phi qn tính hệ quy chiếu có gia tốc hệ quy chiếu quán tính B Mọi vật đứng yên hệ qui chiếu phi quán tính C Để áp dụng định luật II Niu tơn hệ qui chiếu phi quán tính, hợp lực tác dụng phải thêm lực quán tính D Lực qn tính có biểu thức Trong gia tốc hệ qui chiếu phi quán tính Câu 11 Chọn câu sai A Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh trái đất chịu tác dụng lực hướng tâm có độ lớn khơng đổi B Chuyển động thẳng gọi chuyển động quán tính C Lực phản lực cân chúng đặt vào vật khác D Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh trái đất chịu tác dụng lực cân trát đất mặt trăng gây Câu 12 Xét người đứng thang máy chuyển động lên có gia tốc Phản lực pháp tuyến hướng lên sàn thang máy N tác dụng vào người so với trọng lực P người là: A Lớn B Vẫn cũ C Nhỏ D Không xã định chưa biết chuyển động nhanh dần hay chậm dần Câu 13 Một vật khối lượng m đặt đĩa quay với vận tốc góc Vật vạch nên đường trịn bán kính R Lực ma sát nghỉ tác dụng lên vật có hướng? A Hướng vào tâm O B Hướng xa tâm O C Tiếp tuyến với quỹ đạo tròn D Còn phụ thuộc vào vận tốc góc ω Câu 14 Một vật khối lượng m đặt đĩa quay với vận tốc góc Vật vạch nên đường trịn bán kính R Nếu đứng hệ qui chiếu gắn với vật ta thấy vật nằm yên Vậy lực quán tính có hướng độ lớn là: A Hướng vào tâm O; Fq= B Hướng xa tâm O; B Tiếp tuyến với quỹ đạo tròn; D Hướng xa tâm: Câu 15 Một xe khối lượng m chạy qua cầu cong coi cung trịn bán kính R Xét xe đỉnh cầu có vận tốc v Lực nén xe tác dụng lên mặt cầu có biểu thức sau đây? A mg B C D biểu thức khác A, B, C Câu 16 Chọn phát biểu sai: A Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh trái đất lực hấp dẫn đóng vai trị lực hướng tâm, B Xe chuyển động vào đoạn đường cong (khúc cua) mặt đường nghiêng, lực ma sát đóng vai trị lực hướng tâm C Xe chuyển động đỉnh cầu võng, hợp lực trọng lực phản lực vng góc đóng vai trị lực hướng tâm D Đồng xu đặt mặt bàn nằm ngang quay trục thẳng đứng lực ma sát nghỉ đóng vai trị lực hướng tâm Câu 17 Điều sau nói vật tác dụng lên vật chuyển động trịn đều? A Ngồi lực học, vật chịu thêm tác dụng lực hướng tâm B Hợp lực tất lực tác dụng lên vật đóng vai trị lực hướng tâm C Vật không chịu tác dụng lực lực hướng tâm D Hợp lực tất lực tác dụng lên vật nằm theo phương tiếp tuyến với quỹ đâoj điểm khảo sát Câu 18.Một ô tô khối lượng m di chuyển với vận tốc không đổi qua đỉnh cầu vồng lên Phản lực pháp tuyến N mặt đường lên ô tô điểm là: A N > mg B N < mg C N = mg D Không thể trả lời cịn phụ thuộc vận tốc Câu 19 Ơtơ chuyển động đường nằm ngang, qua cầu vồng lên qua cầu võng xuống Áp lực ô tô lên mặt đường lớn nhất? A Đường nằm ngang B Cầu vồng lên C Cầu võng xuống D Trong trường hợp Câu 20 So sánh số lực kế thang máy với trọng lượng vật ta biết được: A Chiều di chuyển thang máy B Chiều gia tốc thang máy C Thang di chuyển nhanhn dần, chậm dần hay D Biết điều ĐÁP ÁN TỔNG HỢP LÝ THUYẾT 1.B 11.A 2.C 12.D 3.A 13.A 4.D 14.B 5.D 15.B 6.C 16.B 7.C 17.B 8.B 18.B 9.B 19.C 10.B 20.B II MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DẠNG ÁP DỤNG LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LY TÂM Phương pháp − Ta có : − Cơng thức tính gia tốc: − Cơng thức tính tần số: − Cơng thức tính chu kì: − Để vật khơng bị trượt: Chu kì kim 12h, chu kì kim phút 60 phút, chu kì kim giây 60s; chu kì tự quay TĐ (24x 3600)s, chu kỳ quay TĐ quanh MT 365 ngày VÍ DỤ MINH HỌA Câu Một vật có khối lượng 1kg chuyển động trịn đường trịn có bán kính 10 cm Thì lực hướng tâm tác dụng lên vật 10N Xác định tốc độ góc vật A 10 rad/s B rad/s C 15 rad/s D 20 rad/s Câu Chọn đáp án A  Lời giải: + Ta có lực hướng tâm  Chọn đáp án A Câu Một vật có khối lượng 2kg chuyển động tròn đường tròn có bán kính 50cm có tốc độ vịng/s Xác định lực hướng tâm tác dụng lên vật A 551N B 431N C 151 N D 631N Câu Chọn đáp án D  Lời giải: + Ta có + Lực hướng tâm  Chọn đáp án D Câu Cho đĩa nằm ngang quay quanh trục thẳng đứng với vận tốc n =30 ( vòng/phút ) Đặt vật có khối lượng m lên đĩa cách trục quay 20cm Hỏi hệ số ma sát để vật không trươt đĩa ? Lấy A 0,1 B 0,13 Câu Chọn đáp án C  Lời giải: C 0,2 D 0,150 Ta có Để vật khơng bị trượt khỏi bàn:  Chọn đáp án C Câu Một vật đặt mép mặt bàn trịn có bán kính 80cm, bàn quay quanh trục thẳng đứng qua tâm O mặt bàn với tốc độ góc Biết hệ số ma sát vật mặt bàn Hỏi có giá trị max để vật không bị trượt khỏi bàn Lấy g= 10m/s2 A 10 rad/s B rad/s C 15 rad/s D 20 rad/s Câu Chọn đáp án B  Lời giải: Để vật không bị trượt khỏi bàn:  Chọn đáp án B BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Một Ơ tơ chạy qua đoạn đường đèo vào khúc cua coi cung trịn có bán kính cong 200cm.Hệ số ma sát trượt lốp xe mặt đường 0,8.Hỏi ô tô chạy với vận tốc tối đa để không rơi khỏi đoạn đường đèo, tốc độ góc tơ ? A rad/s B rad/s C 10 rad/s D rad/s Câu Cho bàn trịn có bán kính 80 cm Lấy vật có khối lượng 100g đặt lên mép bàn tròn Khi bàn trịn quay quanh trục thẳng qua tâm bàn thấy vật quay theo bàn với vận tốc Xác định hệ số ma vật bàn tròn để vật không trượt A 0,1 B 0,5 C 0,2 D 0,3 Câu Buộc vật có khối lượng 0,5kg vào sợi dây dài 1m quay tròn thất lực căng dây 8N Xác định vận tốc dài vật A 4m/s B 5m/s C 3m/s D 6m/s Câu Một vật đặt bàn quay Nếu hệ số ma sát vật mặt bàn 0, vận tốc góc mặt bàn 5rad/s đặt vật vùng mặt bàn để khơng bị trượt A 0,6 B 0,5 C 0,2 D 0,8 Câu Một lắc lị xo có chiều dài tự nhiên 20cm có độ cứng 12,5N/m có vật nặng 10g gắn vào đầu lò xo Đầu cố định gắn vào trục quay Vật nặng m quay tròn mặt phẳng nằm ngang với vận tốc vịng/s Tính độ giãn lị xo A 5cm B 3cm C 6cm D 4cm Câu Một lắc lị xo có chiều dài tự nhiên 20cm có độ cứng 12,5N/m có vật nặng 10g gắn vào đầu lò xo Đầu cố định gắn vào trục quay Lị xo khơng thể có lại trạng thái cũ giãn dài 40 cm Tính số vịng quay tối đa m phút, cho A 238,73 vòng/phút B 210,73 vòng/phút C 220,73 vòng/phút D 260,73 vòng/phút Câu Một đĩa tròn nằm ngang quay quanh trục thẳng đứng Vật m = 100g đặt đĩa, nối với trục quay lò xo nằm ngang Nếu số vòng quay khơng q n = vịng/s, lị xo khơng biến dạng Nếu số vịng quay tăng chậm đến n2 = vịng/s lị xo giãn dài gấp đơi cho Tính độ cứng k lị xo A 140 N/m B 130 N/m C 150 N/m D 184 Nm/s LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Một Ô tô chạy qua đoạn đường đèo vào khúc cua coi cung trịn có bán kính cong 200cm.Hệ số ma sát trượt lốp xe mặt đường 0,8.Hỏi ô tô chạy với vận tốc tối đa để khơng rơi khỏi đoạn đường đèo, tốc độ góc tơ ? A rad/s B rad/s C 10 rad/s D rad/s Câu Chọn đáp án D  Lời giải: Để Ơ tơ khơng bị trượt khỏi đoạn đường đèo thì:  Chọn đáp án D Câu Cho bàn trịn có bán kính 80 cm Lấy vật có khối lượng 100g đặt lên mép bàn tròn Khi bàn trịn quay quanh trục thẳng qua tâm bàn thấy vật quay theo bàn với vận tốc Xác định hệ số ma vật bàn tròn để vật không trượt A 0,1 B 0,5 C 0,2 D 0,3 Câu Chọn đáp án B  Lời giải: + Để vật khơng bị trượt khỏi bàn trịn thì:  Chọn đáp án B Câu Buộc vật có khối lượng 0,5kg vào sợi dây dài 1m quay trịn thất lực căng dây 8N Xác định vận tốc dài vật A 4m/s B 5m/s C 3m/s D 6m/s Câu Chọn đáp án A  Lời giải: + Khi vật quay tròn đều: + Mà  Chọn đáp án A Fqtlt Câu Một vật đặt bàn quay Nếu hệ số ma sát vật mặt bàn 0, vận tốc góc mặt bàn 5rad/s đặt vật vùng mặt bàn để khơng bị trượt A 0,6 B 0,5 C 0,2 D 0,8 Câu Chọn đáp án C  Lời giải: + Để vật khơng trượt  Chọn đáp án C Câu Một lắc lị xo có chiều dài tự nhiên 20cm có độ cứng 12,5N/m có vật nặng 10g gắn vào đầu lò xo Đầu cố định gắn vào trục quay Vật nặng m quay tròn mặt phẳng nằm ngang với vận tốc vịng/s Tính độ giãn lị xo A 5cm B 3cm C 6cm D 4cm Câu Chọn đáp án B  Lời giải: + + Khi vật quay tròn đều: + Mà  Chọn đáp án B Câu Một lắc lị xo có chiều dài tự nhiên 20cm có độ cứng 12,5N/m có vật nặng 10g gắn vào đầu lò xo Đầu cố định gắn vào trục quay Lị xo khơng thể có lại trạng thái cũ giãn dài 40 cm Tính số vịng quay tối đa m phút, cho A 238,73 vòng/phút B 210,73 vòng/phút C 220,73 vòng/phút D 260,73 vòng/phút Câu Chọn đáp án A  Lời giải: + + Khi số vòng quay n1: Lực hướng tâm lực ma sát nghỉ cực đại: + Khi số vòng quay n2: Lực hướng tâm tổng hợp lực đàn hồi lực ma sát nghỉ cực đại: (1) (2) + Từ (1) (2):  Chọn đáp án A Câu Một đĩa trịn nằm ngang quay quanh trục thẳng đứng Vật m = 100g đặt đĩa, nối với trục quay lò xo nằm ngang Nếu số vịng quay khơng q n = vịng/s, lị xo khơng biến dạng Nếu số vịng quay tăng chậm đến n2 = vòng/s lò xo giãn dài gấp đơi cho Tính độ cứng k lò xo A 140 N/m B 130 N/m C 150 N/m D 184 N/m Câu Chọn đáp án D  Lời giải: Ta có Khi số vịng quay n1 : Lực hướng tâm lực ma sát nghỉ cực đại : Khi số vòng quay n2 : Lực hướng tâm tổng lực lực đàn hồi lực ma sát nghỉ cực đại Từ ( ) ( ) ta có :  Chọn đáp án D DẠNG KHI VẬT QUA MỘT CHIẾC CẦU CONG Phương pháp: + Phân tích tất lực tác dụng lên vật + Theo định luật hai Newton + Chiếu theo chiều hướng vào tâm VÍ DỤ MINH HỌA: Câu Một ơtơ có khối lượng 2tấn chuyển động với vận tốc 18km/h, lấy g = 10m/s bỏ qua ma sát Tìm lực nén ơtơ lên cầu qua điểm cầu? , biết cầu có bán kính 400 cm cầu võng xuống A 32.500N B 40.500N C 45.500N Câu Chọn đáp án A  Lời giải: Ta có Khi qua điểm cầu vật chịu tác dụng lực D 50.000N Theo định luật II Newton ta có Chọn trục toạ độ Ox có chiều dương hướng vào tâm:  Chọn đáp án A Câu Một ơtơ có khối lượng 2tấn chuyển động với vận tốc 18km/h, lấy g = 10m/s bỏ qua ma sát Tìm lực nén ôtô lên cầu qua điểm cầu ? , biết cầu có bán kính 400 cm cầu võng lên A 9.500N B 7.500N Câu Chọn đáp án B  Lời giải: Chọn trục toạ độ Ox, chiều dương hướng vào tâm: C 6.500N D 8.500N  Chọn đáp án B Câu Một người diễm viên xiếc xe đạp vòng xiếc bán kính 10m, biết khối lượng tổng cộng lag 60kg Lấy g =10m/s2 Để phải qua điểm cao vòng với vận tốc tối thiểu để người diễn viên xe đạp khơng rơi khỏi vịng A 2m/s B 3m/s Câu Chọn đáp án D  Lời giải: Người diễn viên chịu tác dụng hai lực Theo định luật II Newton Chiếu theo chiều hướng vào tâm C 5m/s D 10m/s Muốn không bị rơi người ép lên vịng xiếc tức Vậy vận tốc xe đạp tối thiểu phải 10m/s  Chọn đáp án D Câu Một người diễm viên xiếc xe đạp vòng xiếc bán kính 10m, biết khối lượng tổng cộng lag 60kg Lấy g=10m/s2 Nếu nơi có bán kính hợp với phương thẳng đứng góc áp lực diễn viên tác dụng lên vòng biết vận tốc A 200N Câu Chọn đáp án C  Lời giải: B 400N C 300N D 500N Chiếu theo chiều hướng vào tâm  Chọn đáp án C Câu Xe ô tô loại nhỏ có khối lượng qua cầu vồng lên Cầu có bán kính cong 50m Xe chuyển động lên cầu với vận tốc 36 km/h Tính lực nén xe lên cầu mặt cầu đỉnh cầu Lấy g = 9,8m/s2 A 8000N Câu Chọn đáp án A  Lời giải: Ta có B 4000N C 3000N D 5000N Theo định luật II Newton ta có Ta xét trục hướng tâm Khi xe đỉnh cầu Chiếu theo chiều hướng vào tâm Lực nén xe lên cầu: N’ = N = 7800N  Chọn đáp án A Câu Xe ô tô loại nhỏ có khối lượng qua cầu vồng lên Cầu có bán kính cong 50m Xe chuyển động lên cầu với vận tốc 36 km/h Tính lực nén xe lên cầu mặt cầu t ại nơi bán kính cong hợp với phương thẳng đứng góc Lấy g = 9,8m/s2 A 80,5235N Câu Chọn đáp án B  Lời giải: B 6660,254N Khi xe vị trí Chiếu theo chiều hướng vào tâm cầu C 3300,354N D 50,2345N  Chọn đáp án B BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Một người cầm sô đựng nước quay trịn mặt phẳng thẳng đứng bán kính vịng trịn 100cm Người phải quay với vận tốc để nước xô không đổ qua điểm cao ? Lấy g =10m/s2 A vòng/giây B 10 vòng/giây C 15 vòng/giây D 20 vòng/giây A 270,12N B 365,63N C 250,35N D 251,35N A 3625N B 3975N C 5379N D 6325N A 63,2 m/s B 26,3 m/s C 40,5 m/s D 50,1 m/s A 3625N B 3975N C 9300N D 6325N A 14700N B 3975N C 9300N D 6325N Câu Một diễn viên xiếc xe đạp có khối lượng tổng cộng 65kg vịng xiếc bán kính 6,4m phải qua điểm cao với vận tốc tối thiểu để không rơi Xác định lực nén lên vòng xe qua điểm cao với vận tốc 10m/s Câu Một máy bay thực nhào lộn bán kính 400m mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540km/h Tìm lực người lái có khối lượng 60kg nén lên ghế ngồi điểm cao thấp vòng nhào Câu Một máy bay thực nhào lộn bán kính 400m mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540km/h Muốn người lái không nén lên ghế ngồi điểm cao vòng nhào, vận tốc máy bay phải bao nhiêu ? Câu Một tơ có khối lượng 1200kg chuyển động qua cầu với vận tốc 54 km/h.Tính áp lực oto lên cầu qua điểm cầu Lấy g=10m/s2 Cầu vồng lên có bán kính cong R=100m Câu Một tơ có khối lượng 1200kg chuyển động qua cầu với vận tốc 54 km/h.Tính áp lực oto lên cầu qua điểm cầu Lấy g=10m/s Cầu võng xuống có bán ,kính cong R=100m LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Một người cầm sô đựng nước quay trịn mặt phẳng thẳng đứng bán kính vịng trịn 100cm Người phải quay với vận tốc để nước xô không đổ qua điểm cao ? Lấy g =10m/s2 A vòng/giây B 10 vòng/giây Câu Chọn đáp án A  Lời giải: Nước sô chịu tác dụng hai lực C 15 vòng/giây D 20 vịng/giây Theo định luật II Newton Nước sơ chuyển động trịn chiếu vào tâm ta có Để nước khơng bị đổ ngồi + (vịng/giây)  Chọn đáp án A Câu Một diễn viên xiếc xe đạp có khối lượng tổng cộng 65kg vịng xiếc bán kính 6,4m phải qua điểm cao với vận tốc tối thiểu để không rơi Xác định lực nén lên vòng xe qua điểm cao với vận tốc 10m/s A 270,12N B 365,63N C 250,35N Câu Chọn đáp án B  Lời giải: + Ở điểm cao người xe đạp chịu tác dụng lực + Theo định luật II Niwton: D 251,35N + Chiếu theo chiều hướng vào tâm: + Muốn khơng bị rơi người ép lên vòng xiếc là: + Ở điểm cao nhất: + Lực nén:  Chọn đáp án B Câu Một máy bay thực nhào lộn bán kính 400m mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540km/h Tìm lực người lái có khối lượng 60kg nén lên ghế ngồi điểm cao thấp vòng nhào A 3625N B 3975N Câu Chọn đáp án B  Lời giải: + Ta có: v = 540 km/h = 150 m/s + Ghế chịu tác dụng lực: + Theo định luật II Niwton: C 5379N D 6325N chiếu vào tâm cung tròn + Khi điểm cao nhất: + Khi điểm thấp nhất:  Chọn đáp án B Câu Một máy bay thực nhào lộn bán kính 400m mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540km/h Muốn người lái không nén lên ghế ngồi điểm cao vòng nhào, vận tốc máy bay phải bao nhiêu ? A 63,2 m/s B 26,3 m/s Câu Chọn đáp án A  Lời giải: + Khi lực nén điểm cao tức là: C 40,5 m/s D 50,1 m/s  Chọn đáp án A Câu Một tơ có khối lượng 1200kg chuyển động qua cầu với vận tốc 54 km/h.Tính áp lực oto lên cầu qua điểm cầu Lấy g=10m/s2 Cầu vồng lên có bán kính cong R=100m A 3625N B 3975N C 9300N D 6325N Câu Chọn đáp án C  Lời giải: + Ta có: v = 54 km/h = 15 m/s + Khi qua điểm cầu vật chịu tác dụng lực + Theo định luật II Newton: + Chọn trục tọa độ Ox chiều dương hướng vào tâm:  Chọn đáp án C Câu Một tơ có khối lượng 1200kg chuyển động qua cầu với vận tốc 54 km/h.Tính áp lực oto lên cầu qua điểm cầu Lấy g=10m/s Cầu võng xuống có bán ,kính cong R=100m A 14700N B 3975N Câu Chọn đáp án A  Lời giải: + Theo định luật II Newton: + Chọn trục tọa độ Ox chiều dương hướng vào tâm: C 9300N D 6325N  Chọn đáp án A DẠNG ĐẶT VẬT TRONG THANG MÁY Phương pháp giải − Ta có − Xác định chiều gia tốc gia tốc quán tính + Nếu chuyển động nhanh dần + Nếu chuyển động chậm dần VÍ DỤ MINH HỌA Câu Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính áp lực người lên sàn thang máy hay tính trọng lượng của người thang máy đứng yên? A 600N Câu Chọn đáp án A  Lời giải: Ta có B 700N C 800N D 900N mà trọng lượng vật thang máy chuyển động Khi thang máy đứng yên  Chọn đáp án A Câu Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính áp lực người lên sàn thang máy hay tính trọng lượng của người thang máy lên nhanh dần với gia tốc 1m/s2 A 200N B 100N C 120N D 110N Câu Chọn đáp án D  Lời giải: Đi lên nhanh dần với gia tốc 1m/s2  Chọn đáp án D Câu Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính áp lực người lên sàn thang máy hay tính trọng lượng của người thang máy lên chậm dần với gia tốc 2m/s2 A 200N B 80N C 120N Câu Chọn đáp án B  Lời giải: Đi lên chậm dần với gia tốc 2m/s2 D 110N  Chọn đáp án B Câu Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính áp lực người lên sàn thang máy hay tính trọng lượng của người thang máy xuống nhanh dần với gia tốc 2m/s2 A 200N B 80N Câu Chọn đáp án B  Lời giải: Đi xuống nhanh dần với gia tốc 2m/s2 C 120N D 110N  Chọn đáp án B Câu Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính áp lực người lên sàn thang máy hay tính trọng lượng của người thang máy xuống chậm dần với gia tốc 2m/s2 A 200N B 80N Câu Chọn đáp án C  Lời giải: Đi xuống chậm dần với gia tốc 2m/s2 C 120N D 110N  Chọn đáp án C Câu Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính áp lực người lên sàn thang máy hay tính trọng lượng của người thang máy chuyển động thẳng A 200N Câu Chọn đáp án D  Lời giải: Chuyển động thẳng B 80N C 120N Vì thang máy chuyển động thẳng nên  Chọn đáp án D D 100N Câu Thang máy có khối lượng 1tấn chuyển động có đồ thị vận tốc hình vẽ.tính lực căng dây cáp treo thang máy giai đoạn chuyển động xét hai trường hợp: a Thang máy lên b Thang máy xuống c Biết buồng thang máy nêu có người khối lượng 80kg đứng sàn Khi thang máy xuống tìm trọng lượng người giai đoạn chuyển động thang máy Khi trọng lượng ngừơi 0? Hướng dẫn: Gia tốc vật giai đoạn chuyển động + Giai đoạn 1: + Giai đoạn 2: + Giai đoạn 3: a + Giai đoạn 1: Thang máy lên nhanh dần với gia tốc 2,5 m/s + Giai đoạn 2: Vì thang máy chuyển động thẳng nên + Giai đoạn 3: Đi lên chậm dần với gia tốc 2,5 m/s2 b Thang máy xuống + Giai đoạn 1: Đi xuống nhanh dần với gia tốc 2,5 m/s2 + Giai đoạn 2: Vì thang máy chuyển động thẳng nên + Giai đoạn 3: Đi xuống chậm dần với gia tốc 2,5 m/s2 c Thang máy xuống + Giai đoạn 1: Đi xuống nhanh dần với gia tốc 2,5 m/s2 + Giai đoạn 2: Vì thang máy chuyển động thẳng nên + Giai đoạn 3: Đi xuống chậm dần với gia tốc 2,5 m/s2 Để trọng lượng ngừơi Tức lúc thang máy rơi tự ÔN TẬP CHƯƠNG 12 HỆ QUY CHIẾU QUÁN TÍNH… Câu Một xe khối lượng chạy qua cầu cong lên coi cung trịn bán kính 20m Xét xe đỉnh cầu có vận tốc 36km/h Lực nén xe tác dụng lên mặt cầu ? A 2500 N B 25000 N C 50000 N D 5000 N Câu Một tơ có khối lượng 1200kg chuyển động qua đoạn cầu vượt (coi cung tròn) với vận tốc 36km/h Biết bán kính cong đoạn cầu vượt 50m.Lấy Áp lực ô tô vào mặt đường điểm cao nhất: A 119500N B 117600N C 14400N D 9600N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy Khi thang máy lên A 5N B 50N C 10N D 40N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy Khi thang máy lên nhanh dần với A 5N B N C 4N D N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy Khi thang máy lên chậm dần với A 5N B N C 4N D N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy Khi thang máy xuống chậm dần với A 5N B N C 4N D N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy Khi thang máy xuống nhanh dần với A 5N B N C 3N D N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy Khi thang máy xuống A 5N B 50N C 10N D 40N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy Khi thang máy rơi tự A 5N B 0N C 1N D 4N Câu 10 Một dĩa quay quanh trục thẳng đứng với vận tốc quay 30 vòng/phút Trên dĩa đặt vật nhỏ m cách trục quay 16 cm Lấy g = 10 m/s2 Để vật không trượt lên dĩa hệ số ma sát vật dĩa có giá trị nhỏ A 0,096 B 0,195 C 0,158 D 0,023 Câu 11 Một người có khối lượng 50 kg đứng sàn thang máy Cho thang máy chuyển động thẳng Lấy g = 10 m/s2, lực nén người lên sàn thang máy A N B 100 N C 50N D 500 N Câu 12.Một xe khối lượng chạy qua cầu cong xuống coi cung trịn bán kính 20m Xét xe đỉnh cầu có vận tốc 36km/h Lực nén xe tác dụng lên mặt cầu ? A 25000 N B 75000 N C 50000 N D 7500 N Câu 13 Một Ơ tơ chạy qua đoạn đường đèo vào khúc cua coi cung trịn có bán kính cong 100cm.Hệ số ma sát trượt lốp xe mặt đường 0,6 Hỏi ô tô chạy với vận tốc tối đa để không rơi khỏi đoạn đường đèo A 2,55 m/s B 6,5 m/s C m/s D m/s Câu 14 Cho bàn trịn có bán kính 100 cm Lấy vật có khối lượng 100g đặt lên mép bàn tròn Khi bàn trịn quay quanh trục thẳng qua tâm bàn thấy vật quay theo bàn với vận tốc Xác định hệ số ma vật bàn tròn để vật không trượt A 10 B C D Câu 15 Một vật có khối lượng 10 kg nằm yên sàn thang máy Thang máy lên nhanh dần với gia tốc a = m/s2 Lấy g = 10 m/s2, lực nén vật lên sàn thang máy A 30 N B 130N C 70 N D 100N Câu 16 Một vật có khối lượng kg nằm yên sàn thang máy Thang máy xuống nhanh dần với a = m/s2 Lấy g = 10 m/s2, lực nén vật lên sàn thang máy A 0N B 50 N C 25N D 100 N Câu 17 Một vật có khối lượng kg nằm yên sàn thang máy Lấy g = 10 m/s Để lực nén vật lên sàn thang máy khơng, thang máy A rơi tự B lên nhanh dần với gia tốc g C xuống chậm dần với gia tốc g D chuyển động thẳng Câu 18 Xe khối lượng 2,5 tấn, qua cầu vồng có bán kính R = 100 m với tốc độ 10 m/s Lấy g = 10 m/s Lực nén xe lên cầu điểm cao cầu A 25000N B 22500N C 18500N D 10000 N Câu 19 Xe khối lượng tấn, qua cầu vồng có bán kính R = 200 m với tốc độ m/s Lấy g = 10 m/s Lực nén xe lên cầu điểm mà bán kính R hợp với phương thẳng đứng góc α = 30° A 10000 N B 50000 N C 42900 N D 25000 N Câu 20 Một cầu có khối lượng m chuyển động vịng xiếc trịn có bán kính R = 10 m Lấy g = 10 m/s Tốc độ tối thiểu cầu qua điểm cao vòng xiếc để không bị rơi A m/s B 25 m/s C 100 m/s D 10 m/s Câu 21 Một xe chuyển động đường tròn nằm ngang bán kính R - 300 m, hệ số ma sát xe mặt đường µ = 0,3 Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ đa mà xe đạt để khơng bị trượt A 30 m/s B 20 m/s C 10m/s D 50 m/s Câu 22 Một ơtơ có khối lượng 1,5 chuyển động qua cầu vượt có dạng cung trịn bán kính 50m, tốc độ ơtơ 36 km/h Lấy g = 10 m/s2 Áp lực ôtô lên mặt cầu điểm cao A 13500 N B 12000N C 10000 N D 3700 N Câu 23 Một người có khối lượng 60 kg đứng buồng thang máy bàn cân lò xo Nếu cân trọng lượng người 588 N gia tốc thang máy A 0,2 m/s2 B m/s2 C 0,3 m/s2 D m/s2 Câu 24 Một người buộc đá vào đầu sợi dây quay dây mặt phắng đứng Hòn đá có khối lượng 0,4 kg chuyển động đường trịn bán kính 0,5 m với tốc độ góc khơng đổi rad/s Lấy g = 9,8 m/s Lực căng dây đá đỉnh đường tròn A 8,88 N B 12,8 N C 10,5 N D 19,6 N LỜI GIẢI ÔN TẬP CHƯƠNG 12 1.B 11.D 21.A 2.D 12.B 22.B 3.A 13.A 23.A 4.B 14.A 24.A 5.C 15.B 25 6.D 16.C 26 7.C 17.A 27 8.A 18.B 28 9.B 19.C 29 10.C 20.D 30 Câu Một xe khối lượng chạy qua cầu cong lên coi cung trịn bán kính 20m Xét xe đỉnh cầu có vận tốc 36km/h Lực nén xe tác dụng lên mặt cầu ? A 2500 N B 25000 N C 50000 N D 5000 N Câu Chọn đáp án B  Lời giải: +  Chọn đáp án B Câu Một tơ có khối lượng 1200kg chuyển động qua đoạn cầu vượt (coi cung tròn) với vận tốc 36km/h Biết bán kính cong đoạn cầu vượt 50m.Lấy Áp lực ô tô vào mặt đường điểm cao nhất: A 119500N B 117600N C 14400N D 9600N Câu Chọn đáp án D  Lời giải:  Chọn đáp án D Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy Khi thang máy lên A 5N B 50N C 10N D 40N Câu Chọn đáp án A  Lời giải: + Khi thang máy lên đều:  Chọn đáp án A Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy Khi thang máy lên nhanh dần với A 5N B N C 4N D N Câu Chọn đáp án B  Lời giải: +  Chọn đáp án B Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy Khi thang máy lên chậm dần với A 5N B N C 4N D N Câu Chọn đáp án C  Lời giải: +  Chọn đáp án C Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy Khi thang máy xuống chậm dần với ...CHUN ĐỀ 12 HỆ QUY CHIẾU QN TÍNH VÀ KHƠNG QUÁN TÍNH LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LI TÂM HIỆN TƯỢNG TĂNG GIẢM TRỌNG LƯỢNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT I Hệ quy chiếu qn tính khơng quán tính − Hệ quy chiếu. .. chiếu quán tính hệ quy chiếu đứng yên chuyển động − Hệ quy chiếu khơng qn tính hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc − Lực qn tính: Trong hệ quy chiếu khơng qn tính chuyển động với gia tốc so với hệ. .. gia tốc hệ quy chiếu quán tính B Mọi vật đứng yên hệ qui chiếu phi quán tính C Để áp dụng định luật II Niu tơn hệ qui chiếu phi quán tính, hợp lực tác dụng phải thêm lực quán tính D Lực qn tính