Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 14 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
14
Dung lượng
688,56 KB
Nội dung
CHƯƠNG VI: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG VI I Tóm tắt kiến thức trọng tâm Chuyển động tròn - Chuyển động vật theo quỹ đạo trịn với tốc độ khơng đổi chuyện động tròn - Radian đơn vị đo độ lớn góc (tương tự độ): radian góc chắn cung có chiều dài bán kính đường trịn s r s : quãng đường (m;cm) Trong r : bán kính quỹ đạo (m;cm) : góc ứng cung tròn s (rad) - Tốc độ góc đặc trưng cho tính nhanh chậm chuyển động trịn: t : độ dịch chuyển góc thời gian t (rad) Trong t : thời gian (s) : tốc độ goùc (rad/s) - Mối liên hệ tốc độ góc tốc độ: v .r v : tốc độ vật (m/s; cm/s) Trong r : bán kính quỹ đạo (m; cm) : tốc độ góc (rad/s) - Gia tốc hướng tâm chuyển động trịn có độ lớn khơng đổi, hướng tâm quỹ đạo, có độ lớn xác định biểu thức: v2 aht r r aht : gia tốc hướng tâm (m/s ; cm/s ) v : tốc độ vật (m/s; cm/s) Trong r : bán kính quỹ đạo (m; cm) : tốc độ góc (rad/s) Lực hướng tâm - Lực (hay hợp lực lực) tác dụng vào vật chuyển động tròn gây cho vật gia tốc hướng tâm gọi lực hướng tâm Lực hướng tâm có hướng ln vào tâm quỹ đạo chuyển động vật - Lực hướng tâm có độ lớn tính biểu thức: v2 Fht m.aht m m. r r Fht : Lực hướng tâm tác dụng lên vật (N) m : Khối lượng vật (kg) a : gia tốc hướng tâm (m/s ) Trong ht v : tốc độ vật (m/s) r : bán kính quỹ đạo (m) : tốc độ góc (rad/s) II Bài tập tự luận Bài Một chất điểm chuyển động đường trịn bán kính cm theo ngược chiều kim đồng Tốc độ góc khơng đổi, 4 rad/s a) Vẽ quỹ đạo chuyển động vật Trang b) Tính tần số chu kì quay c) Tính tốc độ biểu diễn vectơ vận tốc hai điểm quỹ đạo cách chu kì d) Tính gia tốc hướng tâm vật, lực hướng tâm tác dụng lên vật Biết khối lượng vật nặng kg Hướng dẫn giải a) Quỹ đạo chuyển động vật: b) Ta có: tốc độ góc 2 2 2 4 T s T 4 4 2Hz 2 2 c) Tốc độ chuyển động vật: v .r 2 10 cm/s a r (4 )2 789, 57 cm/s2 7,9 m/s d) Gia tốc hướng tâm vật: ht 2 f f F m.aht 2.7,9 15,8 N Lực hướng tâm tác dụng lên vật: ht Bài Trong hệ quy chiếu gắn với tâm Trái đất, Trái đất quay vòng xung quanh trục Bắc – Nam hết ngày đêm Coi Trái đất cầu bán kính R = 6400km a) Tính tốc độ điểm nằm xích đạo, điểm vĩ độ 60 Bắc.(Theo đơn vị km/s) b) Trung tâm phóng tên lửa vũ trụ Châu Âu đặt Ku-ru, guy-an (thuộc Pháp) nằm gần xích đạo Hỏi với lí vật lí nào, người ta chọn vị trí đó? c) Phải phóng tên lửa vũ trụ theo hương để có lợi vận tốc d) Giả sử sau phóng vệ tinh nhân tạo có khối lượng m 500 kg lên quỹ đạo Vệ tinh chuyển động tròn xung quanh Trái Đất với bán kính quỹ đạo 42000 km Xác định tốc độ góc vệ tinh, thời gian vệ tinh quay vòng xung quanh Trái Đất độ lớn lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh Cho biết gia tốc hướng tâm vật cách tâm Trái Đất khoảng r chịu tác dụng lực hấp 3,975.1014 aht m/s 2 r dẫn (Trọng lực) tính biểu thức: Hướng dẫn giải T 24h 86400 s Chu kỳ quay Trái Đất ngày đếm: 2 2 v1 .r1 r1 6400 0, 465 km/s T 86400 a) Tốc độ điểm nằm xích đạo: Một điểm M nằm vĩ độ có vị trí hình vẽ Dễ thấy bán kính quỹ đạo điểm M: r2 R.cos 6400 cos 600 3200 km Tốc độ điểm M thuộc vĩ độ 60 Bắc: v2 .r2 2 2 r2 3200 0, 233 km/s T 86400 Trang b) Ta nhận thấy chuyển động quay Trái Đất xung quanh trục nó, tốc độ có giá trị lớn xích đạo Người ta lợi dụng điều để phóng tàu vũ trụ Vì lí nên Guy-an nằm gần xích đạo chọn làm nơi đặt bệ phóng tên lửa vũ trụ Trung tâm Nghiên cứu vũ trụ Châu Âu c) Hướng phóng tàu hướng Đơng Trái Đất quay theo chiều từ Tây sang Đông Như lợi dụng tốc độ quay Trái Đất d) Vì vệ tinh nhân tạo chuyển động quanh Trái đất với bán kính quỹ đạo r 42000 km 4, 2.10 m 3,975.1014 aht m/s 2 r Theo công thức: a r (m/s ) Mặt khác ta có: ht 3,975.1014 7,32.10 (rad/s) r 2 T 85779,8 s 23,8 h Chu kỳ quay vệ tinh: Vậy thời gian vệ tinh bay vòng xung quanh Trái đất 23,8 3,975.1014 Fht m.aht 500 112, N 4, 2.107 Lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh nhân tạo: Bài Một máy bay thực vòng nhào lộn bán kính 400 m mặt phẳng thẳng đứng với tốc độ khơng đổi 540 km/h a) Tìm lực người lái có khối lượng 60kg nén lên ghế ngồi điểm cao thấp vòng nhào? b) Muốn người lái rơi vào trạng thái “không trọng lượng” điểm cao vòng nhào, tốc độ máy bay cần đạt bao nhiêu? Hướng dẫn giải a) Người phi công chịu tác dụng lực: Trọng lực P phản lực N Do người thực vịng nhào có quỹ đạo hình trịn chuyển động với tốc độ không đổi Nên chuyển động người phi công chuyển động trịn Phương trình động lực học: P N m.aht (1) r Các lực tác dụng lên người phi công hình vẽ TH1: người điểm cao nhất, chiếu phương trình (1) theo phương hướng vào tâm quỹ đạo chuyển động ta được: v2 1502 P N m.aht N m.aht P m g 60 10 2775 N r 400 Vậy lực nén người tác dụng lên ghế điểm cao 2775 N TH2: người điểm thấp nhất, chiếu phương trình (1) theo phương hướng vào tâm quỹ đạo chuyển động ta được: v2 1502 P N m.aht N m.aht P m g 60 10 3975 N r 400 Trang Vậy lực nén người tác dụng lên ghế điểm cao kà 3975 N b) Để người phi công rơi vào trạng thái “không trọng lượng” thoả mãn tốn điểm cao nhất, phản lực tác dụng lên người không v2 N 0 P m.aht P m v g.r 20 10 m/s r Vậy vận tốc lớn để người phi công rơi vào trạng thái “không trọng lượng” vmax 20 10 m/s Bài Treo viên bi khối lượng m = 200 g vào điểm cố định O sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, dài 1 m Quay dây cho viên bi chuyển động quanh trục thẳng đứng qua O, cho sợi dây hợp với phương thẳng đứng góc 30 a Tính bán kính quỹ đạo R, tốc độ góc chuyển động T 4 N , xác định tốc độ góc viên bi để dây b Nếu dây chịu lực căng tối đa max bị đứt Cho g 10 m/s Hướng dẫn giải Khi vật quay, lực tác dụng lên vật hình vẽ R sin R .sin 1.sin 300 0,5 m a) Bán kính quỹ đạo vật: F m.a g tan 10.tan 300 tan ht ht 3, rad/s P m g R ,5 Tốc độ góc Từ hình ta có: T 4 N , góc hợp sợi dây phương thẳng đứng là: b) Khi lực căng dây đạt cực đại max P 0, 2.10 cos max max 600 Tmax Tốc độ góc cực đại vật: F 'ht m. max R g tan max 10.tan 60 tan max max max 2 rad/s P m.g .sin max 1.sin 60 Vậy cần quay vật với tốc độ góc max 2 rad/s để dây khơng bị đứt Bài Một khối lượng m gắn vào sợi dây mà đầu buộc vào đầu thẳng đứng đặt cố định mặt bàn quay nằm ngang hình vẽ Bàn quay với tốc độ góc bao nhiêu, dây tạo với phương vng góc bàn góc 30 ? Biết dây dài 10 cm khoảng cách thẳng đứng đến trục quay r 5 cm l m l r Hướng dẫn giải Khi bàn quay với tốc độ góc , vật m chuyện động tròn xung tâm O đĩa Trang Các lực tác dụng lên vật m hình vẽ. P T m aht (1) Phương trình động lực học vật: Bán kính quỹ đạo chuyển động vật: R r .sin 5 10.sin 30 10 cm 0,1 m tan Fht m.aht R 10.tan 300 7, rad/s P m.g 10 R Dễ thấy: Bài Các nhà thiên văn học sử dụng kiến thiên văn để quan sát chuyển động hanh tinh hệ mặt trời Họ đo đạc xác định gần khoảng cách hành tinh đến mặt trời R, thời gian để hành tinh thực hết vòng quay xung quanh mặt trời T Số liệu ghi bảng sau: Hành tinh T (năm) R ( 10 km ) Sao Thuỷ (Mercury) 57,9 0,241 Trái Đất (Earth) 150 1,00 Sao Mộc (Jupiter) 778 11,9 Sao Diêm Vương (Pluto) 5890 248 Coi chuyển động hành tinh xung quanh mặt trời chuyển động tròn a) Xác định tốc độ chuyển động, gia tốc hướng tâm hành tinh xung quanh mặt trời b) Xác định độ lớn lực hướng tâm tác dụng lên Trái Đất chuyển động quay Biết khối lượng 24 Trái Đất M 5,972.10 kg c) Vẽ đồ thị biểu diễn mối liên hệ nghịch đảo bình phương khoảng cách R gia tốc hướng a tâm tác dụng lên hành tinh ht đồ thị Qua em rút kết luận gì? Hướng dẫn giải 2 v .R R T a) Công thức tính tốc độ 2 aht R R T Cơng thức tính gia tốc hướng tâm R T Hành tinh 10 km (năm) ( ) v aht ( 10 km/năm) 1509,5 942,5 410,8 Sao Thuỷ (Mercury) 57,9 0,241 Trái Đất (Earth) 150 1,00 Sao Mộc (Jupiter) 778 11,9 Sao Diêm Vương 5890 248 149,2 (Pluto) a 5,92.109 km/naêm 5,95.10 m/s b) Lưu ý đổi đơn vị ht Độ lớn lực hướng tâm tác dụng lên Trái Đất: Fht M aht 5,972.1024.5,95.10 3,55.10 22 N c) aht R2 Hành tinh 12 ( 10 km/năm2) ( 10 km ) Sao Thuỷ (Mercury) 2,98.10 ( 10 km/năm2) 39,4 5,92 0,217 0,0038 39,4 Trang Trái Đất (Earth) 4, 44.10 1, 65.10 Sao Mộc (Jupiter) Sao Diêm Vương 2,88.10 (Pluto) 5,92 0,217 0,0038 Kết Luận: Gia tốc hướng tâm hành tinh hệ mặt trời tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ hành tinh đến mặt trời III Bài tập trắc nghiệm Câu Trong chuyển động tròn đều, vectơ gia tốc vật A tiếp tuyến với quĩ đạo chuyển động B hướng tâm quĩ đạo chuyển động C phương, chiều với véctơ vận tốc D hợp với phương vectơ vận tốc góc Câu Một quạt máy quay 180 vòng thời gian 30 s, cánh quạt dài 0,4 m tốc độ điểm rìa ngồi cánh quạt m/s A B 2, 4 m/s C 4,8 m/s D 2,4 m/s Câu Một chất điểm chuyển động đường trịn bán kính R 15m , với tốc độ 54 km/h Gia tốc hướng tâm chất điểm có độ lớn A m/s2 B 15 m/s2 C 225 m/s2 D 43,74 m/s2 Câu Một vật chuyển động tròn với tốc độ góc , có bán kính quỹ đạo r A Tốc độ vật tỉ lệ thuận với bán kính quỹ đạo B Chu kì lớn tốc độ góc lớn C Tốc độ góc tỉ lệ với tốc độ D Tần số lớn tốc độ nhỏ Câu Trong phát biểu sau gia tốc hướng tâm chuyển động tròn đều, phát biểu sai? A Vectơ gia tốc ln vng góc với vectơ vận tốc B Vectơ gia tốc hướng vào tâm nên gọi gia tốc hướng tâm C Các vật chuyển động tròn bán kính quỹ đạo r, gia tốc hướng tâm tỉ lệ thuận với tốc độ D Các vật chuyển động trịn tốc độ góc , gia tốc hướng tâm tỉ lệ thuận với bán kính quỹ đạo Câu Một vật chuyển động trịn có bán kính quỹ đạo r, tốc độ tốc độ góc tương ứng v, Cơng thức tính gia tốc hương tâm vật a .r a v.r a v r a r A ht B ht C ht D ht Trang Câu Trong công thức sau đây, liên hệ đại lượng đặc trưng cho chuyển động trịn đều, cơng thức sai? A Độ dài cung s góc tâm qt bán kính r: s .r B Tốc độ góc tốc độ v : v.r T f 2 2 C Tốc độ góc chu kì T : D Tần số f tốc độ góc ω: Câu Coi chuyển động kim đồng hồ chuyển động tròn Tần số kim có giá trị f g 4,62.10 Hz f g 2,31.10 Hz f g 2, 78.10 Hz f g 1,16.10 Hz A B C D Câu Xem Trái Đất chuyển động tròn quanh Mặt Trời với bán kính quỹ đạo 150 triệu kilơmét chu kì 365 ngày Tìm tốc độ góc tốc độ Trái Đất xung quanh Mặt Trời 7 7 A 3,98.10 rad/s; 59,8 km/s B 1,99.10 rad/s; 14,9 km/s 7 7 C 1,99.10 rad/s; 29,9 km/s D 3,98.10 rad/s; 29,9 km/s Câu 10 Một đồng hồ công cộng gắn tháp chuông trung tâm thành phố có kim phút dài 1,2 m kim dài 90 cm, coi chuyển động kim chuyển động Tìm tốc độ điểm hai đầu mút hai kim 3 4 3 5 A 1,57.10 m/s; 1, 74.10 m/s B 2, 09.10 m/s; 6,54.10 m/s 3 4 3 4 C 3, 66.10 m/s; 1,31.10 m/s D 2, 09.10 m/s; 1,90.10 m/s Câu 11 Một vệ tinh địa tĩnh phía địa điểm xích đạo Trái Đất Tìm độ cao vệ tinh so với mặt đất tốc độ so với trục quay Trái Đất hình cầu bán kính R 6400 km Cho 3,975.1014 g m/s 2 r gia tốc rơi tự vị trí cách tâm Trái Đất khoảng r tính theo cơng thức: Giả sử có lực hấp dẫn (Trọng lực) tác dụng lên vệ tinh A 42212 km; 3, 07 km/s B 35802 km; 2, km/s C 35802 km; 3, 07 km/s D 42212 km; 2, km/s Câu 12 Điều sau sai nói vật chuyển động trịn A tốc độ tốc độ góc khơng đổi B Chuyển động có tính tuần hồn C Hợp lực tác dụng lên vật theo phương hướng vào tâm quỹ đạo chuyển động có độ lớn khơng đổi D Chu kì quay tỉ lệ thuận với tốc độ Câu 13 Trong chuyển động trịn đều, tốc độ góc vật A Luôn thay đổi theo thời gian B Được đo thương số góc quay bán kính nối vật chuyển động với tâm quay thời gian để quay góc C Có đơn vị (m/s) D Tỉ lệ với thời gian Câu 14 Một đĩa trịn bán kính 10 cm, quay vịng hết 0,2 s Tốc độ dài điểm nằm vành đĩa cách tâm đoạn cm có độ lớn A v 251 cm/s B v 25,1 cm/s C v 0, 251 cm/s D v 2,51 cm/s Câu 15 Một vật chuyển động trịn với bán kính quỹ đạo r , tốc độ góc , tốc độ v, chu kì T tần số f Biểu thức sau biểu diễn mối liên hệ đại lượng? 2 2 v .r 2 T r r v .r 2 f r r f T A B 2 2 v 2 T r r v 2 f r r r f r T C D Câu 16 Một xe đạp chuyển động đường trịn đường kính 200 m Xe chạy vòng hết phút Độ lớn gia tốc hướng tâm xe a 0, 27 m/s a 0, 72 m/s a 2, m/s a 7, m/s A ht B ht C ht D ht Trang Câu 17 Trạm vũ trụ quốc tế ISS (International Space Station) ở độ cao cách mặt đất khoảng 400 km chuyển động trịn quanh Trái đất, trung bình ngày trạm vũ trụ ISS bay xung quanh Trái Đất 16 lần Tính gia tốc hướng tâm trạm vũ trụ quốc tế ISS Biết bán kính Trái đất R 6400 km a 119312 km/h B aht 119312 m/s A ht a 9, km/h a 92 m/s C ht D ht Câu 18 Một người khảo sát chuyển động vật ghi chép lại phương chiều vectơ vận tốc gia tốc ứng với vật hình vẽ Chuyển động chuyển động tròn đều? A Hình B Hình C Hình D Hình Câu 19 Một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh trái đất độ cao h R (R bán kính trái đất) với vận tốc v Chu kỳ vệ tinh là: 2 R 4 R 2R R T T T T v v v 2v A B C D Câu 20 Khi nói chuyển động trịn đều, phát biểu sau nhất? A Vectơ gia tốc vật có độ lớn khơng đổi B Vectơ gia tốc hướng với vectơ vận tốc độ lớn thay đổi C Vectơ gia tốc vng góc với quĩ đạo chuyển động D Vectơ gia tốc hướng vào tâm quỹ đạo chuyển động độ lớn không đổi Câu 21 Một vật chuyển động trịn A Vectơ vận tốc luôn không đổi B Vectơ vận tốc không đổi hướng C Vectơ vận tốc có độ lớn khơng đổi có phương tiếp tuyến với quĩ đạo D Vectơ vận tốc có độ lớn không đổi hướng vào tâm quỹ đạo Câu 22 Khi nói vectơ gia tốc hướng tâm chuyển động tròn Phát biểu sau sai? A Vectơ gia tốc đặt vào vật chuyển động tròn B Vectơ gia tốc có độ lớn khơng đổi C Vectơ gia tốc có phương chiều khơng đổi D Vectơ gia tốc hướng vào tâm quỹ đạo tròn Câu 23 Trục máy quay n vòng/phút Vậy tốc độ góc trục quay tính theo rad/s bao nhiêu? n 2 2 A 2 n B 30 C 4 n D n v, T Câu 24 Một bánh xe có bán kính R quay quanh trục Gọi 1 tốc độ chu kỳ điểm R v,T vành bánh xe cách trục quay 2 tốc độ chu kỳ điểm vành bánh xe cách trục quay R R2 Tốc độ chu kỳ điểm T v1 2v2 ; T1 2 v v ; T T 2v v ; T T2 v 2v2 ; T1 T2 2 A B C D Câu 25 Coi chuyển động tự quay quanh trục trái đất chuyển động tròn Bán kính trái đất 6400km Tốc độ điểm vĩ độ 50 bắc là: A km/s B 330 m/s C 299, m/s D 465, m/s Câu 26 Một AB dài 0,5 m, quay tròn xung quanh trục vng góc với tại#A biết quay vòng giây Hãy xác định gia tốc hướng tâm điểm M nằm cách B đoạn 0,2 m Trang 2 2 A 690,9 m/s B 493,5 m/s C 197, m/s D 296,1 m/s Câu 27 Một chất điểm chuyển động đường trịn có bán kính R 15m với vận tốc 54 km/h Gia tốc hướng tâm chất điểm là: 2 2 A 3, m/s B 225 m/s C 15 m/s D 194, m/s Câu 28 Vệ tinh nhân tạo Trái Đất độ cao 300 km bay với tốc độ 8,9 km/s Tính tốc độ góc, chu kì Coi chuyển động trịn Bán kính trái đất 6400 km 3 3 A 1, 23.10 rad/s; T 5, 23.10 s B 1,33.10 rad/s; T 4, 72.10 s 3 3 C 1, 23.10 rad/s; T 5, 23.10 s D 1,33.10 rad/s; T 4, 23.10 s Câu 29 Một đĩa trịn có đường kính 72 cm, quay vịng 0,6 s Tính tốc độ, tốc độ góc, gia tốc hướng tâm điểm nằm vành đĩa a 3948 m/s B v 7,56 m/s ; 10, rad/s ; aht 79,38 m/s A v 37, m/s ; 10,5 rad/s ; ht a 39, 48 m/s D v 7,56 m/s ; 10,5 rad/s ; aht 39, 48 m/s C v 3, 77 m/s ; 10,5 rad/s ; ht Câu 30 Hai điểm A B nằm bán kính vô lăng quay đều, cách 20 cm Điểm A phía ngồi có tốc độ 0, m/s , cịn điểm B có tốc độ 0, m/s Tính tốc độ góc vơ lăng khoảng cách từ điểm B đến trục quay A rad/s B rad/s C rad/s D 12 rad/s Câu 31 Khi nói lực tác dụng lên vật chuyển động trịn đều, thì? A Ngồi lực học, vật chịu thêm tác dụng lực hướng tâm B Hợp lực tất lực tác dụng lên vật theo phương hướng hướng vào tâm quỹ đạo chuyển động đóng vai trị lực hướng tâm C Vật khơng chịu tác dụng lực ngồi lực hướng tâm D Hợp lực tất lực tác dụng lên vật nằm theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo điểm khảo sát Câu 32 Câu sau sai? A Khi xe máy chạy quãng đường vòng, xe phải giảm tốc độ để khỏi bị văng xa B Khi ô tô chạy qua quãng đường vòng, người ta thiết kế mặt đường bị nghiêng góc so với phương ngang, để tăng độ lớn lực hướng tâm Giúp xe qua đoạn đường an tồn C Trong trị biểu diễn mơ tơ bay, mơtơ chạy thành thẳng đứng lồng biểu diễn lực hướng tâm đạt giá trị đủ lớn D Xe môtô bay phải chạy với tốc độ nhỏ thành thẳng đứng lồng biểu để khỏi bị văng xuống đất Câu 33 Khi nói lực tác dụng lên vật chuyển động trịn đều, điều đúng? A Ngồi lực học, vật chịu thêm tác dụng lực hướng tâm B Vật chịu tác dụng lực C Hợp lực tất lực tác dụng lên vật nằm theo phương tiếp tuyển với quỹ đạo đóng vai trị lực hướng tâm D Lực hướng tâm có phương vng góc với vectơ vận tốc vật Câu 34 Ở đoạn đường vòng, mặt đường nâng lên bên Việc làm nhắm mục đích A Giảm áp lực xe lên mặt đường B tạo lực hướng tâm nhờ phản lực đường C giới hạn vận tốc xe D tăng lực ma sát để khỏi trượt Câu 35 Một tài xế điều khiển ô tô có khối lượng 1000 kg chuyển động quanh vịng trịn có bán kính 100 m nằm mặt phẳng nằm ngang với vận tốc có độ lớn 10 m/s Lực ma sát cực đại lốp xe mặt đường 900 N Ơ tơ A Chạy chậm lại lực hướng tâm B Trượt khỏi vịng trịn C Trượt vào phía vịng trịn D Khơng chuyển động lực phát động khơng đủ lớn Câu 36 Một ô tô chuyển động lên cầu có bán kính mặt cong 40 m Xe chuyển động với tốc độ 45 km / h Biết tơ có khối lượng cho g 10 m / s Tại nơi bán kính cong hợp với phương o thẳng đứng góc 30 áp lực tơ tác dụng lên mặt cầu A 1093 N B 3275 N C 4754 N D 7093 N Trang Câu 37 Một vật nặng 3,0 kg gắn vào đầu dây thừng dài m Nếu cầm đầu lại để quay vật mặt phẳng thẳng đứng với tốc độ m/s sức căng tối đa dây A 25 N B 30 N C 55 N D N Câu 38 Một bàn tròn bán kính 35 cm, quay quanh trục thẳng đứng với tốc độ rad/s Hỏi ta đặt vật nhỏ vùng bàn mà vật không bị văng xa tâm bàn Hệ số ma sát nghỉ vật 0, 25 mặt bàn n A 0,27 m B 0,35 m C 0,4 m D 0,56 m Câu 39 Một tài xế điều khiển ơtơ có khối lượng 1000 kg chuyển động quanh vịng trịn có bán kính 100 m nằm mặt phẳng nằm ngang với vận tốc có độ lớn 10 m/s Lực ma sát cực đại lốp xe mặt đường 1200 N Ơtơ A trượt vào phía vịng trịn B trượt khỏi đường trịn C chạy chậm lại tác dụng lực li tâm D chạy vòng trịn Câu 40 Một vật treo vào đầu sợi dây có chiều dài 80 cm nơi có g 10 m / s Người ta giữ đầu lại sợi dây quay cho vật quay theo hình nón với tốc độ góc rad/s , góc tạo sợi dây chiều cao hình nón gần với giá trị sau o o o o A 60 B 45 C 51 D 39 Câu 41 Gia tốc chuyển động tròn đều: A đặc trưng cho mức độ biến đổi độ lớn vectơ vận tốc B đặc trưng cho mức độ biến đổi hướng vectơ vận tốc C có phương phương với vectơ vận tốc D tỉ lệ nghịch với bán kính quỹ đạo Câu 42 Một người buộc đá vào đầu sợi dây quay cho dây vật chuyển động tròn mặt phẳng nằm ngnag Muốn đá chuyển động đường trịn đường kính m với tốc độ m/s người phải giữ dây với lực bao nhiêu? Biết khối lượng đá kg A 40 N B 10 N C N D 20 N Câu 43 Trong môn ném tạ, vận động viên quay dây cho dây tạ chuyển động gần tròn mặt phẳng nằm ngang Muốn tạ chuyển động đường trịn bán kính 1,5 m với tốc độ m/s người phải giữ dây với lực 78N Hỏi khối lượng tạ bao nhiêu? A 13 Kg B 17,3 Kg C 5,8 Kg D 11, Kg Câu 44 Trong môn ném tạ, vận động viên quay dây cho dây tạ chuyển động gần tròn mặt phẳng nằm ngang Khoảng cách từ tạ đến người 1m Người thực quay tạ khoảng 120 vòng phút buông tay để ném tạ Khi bị ném rạ cách mặt đất khoảng 1,5 m Khoảng cách xa mà tạ gần giá trị sau đây? A 9, 42 m B 2,19 m C m D 6,88 m Câu 45 Lực sau ứng dụng để chế tạo máy giặt trình giúp làm khô quần áo ướt? A Trọng Lực B Lực ma sát C Phản lực D Lực hướng tâm ĐÁP ÁN BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM BẢNG ĐÁP ÁN 1B 2C 3B 4A 5C 6D 7C 8D 9C 10B 11C 12D 13B 14A 15A 16A 17A 18C 19A 20D 21C 22C 23B 24D 25C 26D 27C 28B 29C 30B 31B 32D 33D 34B 35B 36C 37C 38A 39D 40D 41B 42B 43A 44D 45D Câu Chọn B Câu Chọn C 180 f 6 12 rad / s 30 Tần số Tốc độ v .r 12 0, 4,8 m / s Trang Câu Chọn B Đổi 54 km/h 15 m/s v 152 aht 15 (m/s) r 15 Gia tốc hướng tâm Câu Chọn A Câu Chọn C Câu Chọn D Câu Chọn C Câu Chọn D Tg 1 h f g 1,16.10 Hz 3600 Chu kì kim Câu Chọn C Chu kì T 365 ngày 365.24.3600 31536000 s 2 2 1,99.10 rad/s T 31536000 Tốc độ góc 7 Tốc độ v .r 1,99 150.10 29,9 km/s Câu 10 Chọn B 2 r 2 1, v p r 2, 09.10 m/s Tp 3600 s Tp 3600 Kim phút 2 r 2 0, v g r 6,54.10 m/s T 24.3600 86400 s Tg 3600 Kim g Câu 11 Chọn C 3,975.1014 aht g r r Lực hấp dẫn đóng vai trị lực hướng tâm (1) 2 2 7, 27.10 rad/s T 24.3600 Vệ tinh đứng yên so với Trái Đất T 24 h (2) Từ (1) (2) r 42202187 m h 35802 km 5 Tốc độ v .r 42202.7, 27.10 3, 07 km/h Câu 12 Chọn D Câu 13 Chọn B Câu 14 Chọn A Lưu ý r 0, 08 m Tốc độ T 0, s Câu 15 Chọn A Câu 16 Chọn A v .r 2 2 0, 08 r 2,51 m/s 251 cm/s T 0, 2 2 2 T 120 s aht r r 100 0, 27 m/s T 120 Chu kì Câu 17 Chọn A N 16 -1 f h 2 f rad/h t 24 Tần số 4 aht r (6400 400) 119312 km/h Gia tốc hướng tâm Câu 18 Chọn C Trong chuyển động tròn vectơ gia tốc hướng tâm ln vng góc với vectơ vận tốc Câu 19 Chọn A Trang Câu 20 Chọn D Câu 21 Chọn C Câu 22 Chọn C Câu 23 Chọn B n n f 2 f rad/s 60 30 Câu 24 Chọn D Vì điểm thuộc bánh xe nên có chu kỳ v R v .r 2 v2 R2 Tốc độ tỉ lệ thuận với bán kính quỹ đạo Câu 25 Chọn C Bán kính quỹ đạo r 6400.cos 50 4113,8 km 2 v .r 4113800 299, m/s 24.3600 Tốc độ Câu 26 Chọn D Thanh quay vòng giây f 5 Hz Bán kính quỹ đạo r 0,5 0, 0, m a r (2 f )2 r (2 5) 0,3 296,1 m/s Gia tốc hướng tâm điểm M ht Câu 27 Chọn C v 152 aht 15 m/s r 15 Gia tốc hướng tâm Câu 28 Chọn B v 8,9 1,33.10 rad/s r 6400 300 Tốc độ góc 2 T 4, 72.103 s Chu kỳ Câu 29 Chọn C 2 2 10,5 rad/s T 0, Tốc độ góc Tốc độ v .r 10,5.0, 36 3, 77 m/s v2 aht 39, 48 m/s r Gia tốc hướng tâm Câu 30 Chọn B r ,r Gọi bán kính điểm A, B A B r r 0, m Theo A B v .rA ; vB .rB Tốc độ điểm A vA .rA 0, rB 0,1 m 0, 2 rad/s vB .rB 0, r 0,3 m 0,3 A r r 0, Lập tỉ số: A B Câu 31 Chọn B Câu 32 Chọn D Câu 33 Chọn D Câu 34 Chọn B Câu 35 Chọn B Trang Fht m.aht m v2 102 1000 1000 N r 100 Lực hướng tâm F Fms max nên vật bị trượt khỏi vòng tròn Nhận thấy ht Câu 36 Chọn C Trong trình ôtô chuyển động cầu – coi chuyển động trịn Phương trình động lực học: P N m.a (1) Chiếu (1) lên trục hướng vào tâm quỹ đạo v P.cos N m.aht N m.g.cos 30 m 4754 N r Câu 37 Chọn C Phương trình động lực học: P T m.a (1) Lực căng dây cực đại vật vị trí thấp chuyển động: v2 T m.aht P m m.g 55 N r Khi chiếu (1) lên trục hướng vào tâm quỹ đạo chuyển động: Câu 38 Chọn A g Fmsn Fht m. r r n 0, 278 m Để vật khơng bị văng xa tâm bàn Câu 39 Chọn D v2 102 Fht m.aht m 1000 1000 N r 100 Lực hướng tâm F Fms max nên vật chuyển động đường tròn cách an toàn Nhận thấy ht Câu 40 Chọn D Trong trường hợp tổng hợp lực trọng lực P lực căng dây T đóng vai trị lực hướng tâm Các lực tác dụng lên vật hình Trang tan P m.g g g 38, 7 Fht m.aht r .sin Từ hình Câu 41 Chọn B Câu 42 Chọn B Trong trường hợp lực căng dây đóng vai trị lực hướng tâm v2 22 T m.aht m 5 10 N R Câu 43 Chọn A Trong trường hợp lực căng dây đóng vai trị lực hướng tâm v2 T R 78.1,5 T m.aht m m 13kg R v Câu 44 Chọn D Tốc độ ban đầu tạ bị ném v .r 4 4 m/s 2h 2.1,5 L v 4 6,88 m g 10 Khoảng cách xa tạ Câu 45 Chọn D Trang