Gadt10 b35

Ngày soạn 22/2/2022 B35 ÔN TẬP CHƯƠNG VI I MỤC TIÊU 1.Về kiến thức - Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức tính lực hướng tâm - Giải thích được vai trò của lực hướng tâm chuyển động tròn của các vật - Chỉ được lực hướng tâm một số trường hợp cụ thể (đơn giản) Về kĩ - vận dụng được kiến thức để giải một số bài tập liên quan đơn giản II TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Chuyển động trịn chuyển động có quỹ đạo đường tròn Trong chuyển động tròn để xác định vị trí vật người ta: + Dựa vào quãng đường s (độ dài cung tròn) vật + Dựa vào độ dịch chuyển góc θ tính từ vị trí ban đầu Xét vật chuyển động trịn từ A đến B khoảng thời gian t Khi đó: + độ dài cung AB quãng đường s vật + góc tâm θ chắn cung AB độ dịch chuyển góc vật + Ta có:  s r Trong vật lý người ta thường đo góc theo đơn vị radian (kí hiệu rad) Cách đổi từ độ sang radian ngược lại Ta có: 1800 1 (rad ) 3600 2 (rad ) độ= độ X π ( rad) 180 Ngược lại: rad= Từ công thức  1rad X 1800 (độ) π s r , s r   1 rad → Một radian góc tâm chắn cung có độ dài bán kính đường trị II CHUYỂN ĐỘNG TRỊN ĐỀU Tốc độ Chuyển động trịn chuyển động có quỹ đạo đường trịn tốc độ khơng đổi theo thời gian s v  hằng số t Khi quan sát chuyển động kim đồng hồ, ta thấy: + Tốc độ điểm kim khác nhau, phía đầu kim tốc độ lớn + Mọi điểm kim có độ dịch chuyển góc giống khoảng thời gian Tốc độ góc Kí hiệu:  (đọc ơmêga) Đơn vị: rad/s Tốc độ góc = độ dịch chuyển gocù  ; = thời gian dịch chuyển t Tốc độ góc kim đồng hồ + Kim giây: s  2   rad / s 60 30 (kim giây quay vòng hết phút = 60s) + Kim phút:  ph  2   rad / s 3600 1800 (kim phút quay vòng hết = 60 ph = 3600s) 2 h  1, 45.10  rad / s 12.3600 + Kim giờ: (kim quay vòng hết 12 h = 12.3600s) Tốc độ góc ω chuyển động trịn khơng thay đổi Mối liên hệ tốc độ tốc độ góc v .r Chu kì Chu kì thời gian để vật quay hết vịng Kí hiệu: T; Đơn vị: giây (s) Nếu khoảng thời gian ∆t vật quay n vịng T t n Chu kì kim đồng hồ + Kim giây: Ts 1 ph 60 s + Kim phút: Tph 1h 60 ph 3600 s + Kim giờ: Th 12h 12.3600s Tần số Tần số số vòng vật giây Kí hiệu: f Đơn vị: hertz (Hz) Hz = vòng/giây f  n  T t Mối liên hệ  , T, f T 2  f    2 f  2 T Mối liên hệ v T v .r  2 2 r r T T v hay III VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU Vectơ vận tốc v vật chuyển động trịn có: + Phương: tiếp tuyến với quỹ đạo (đường tròn) + Chiều: theo chiều chuyển động (luôn thay đổi) + Độ lớn: gọi tốc độ (hay tốc độ dài) khơng đổi Trong chuyển động trịn đều, độ lớn vận tốc khơng Ví dụ 1: (SBT KNTT) Một vật chuyển động tròn với tốc độ m/s có tốc độ góc 10 rad/s Tính gia tốc hướng tâm vật Hướng dẫn: aht  R .v 10.3 30 m / s Ví dụ 2: (SBT KNTT) Một xe đạp chạy với tốc độ 36 km/h vịng đua có bán kính 100 m Tính gia tốc hướng tâm xe Hướng dẫn: v 36 km / h 10 m / s aht  v 102  1 m / s R 100 Ví dụ 3: (SGK KNTT) Tính gia tốc hướng tâm vệ tinh nhân tạo chuyển động trịn quanh Trái Đất với bán kính quỹ đạo 7000 km tốc độ 7,57 km/s Hướng dẫn: aht  v 7,57  0, 0082 km / s r 7000 Ví dụ 4: (SGK KNTT) Tính gia tốc hướng tâm Mặt Trăng chuyển động quay quanh Trái Đất (coi Mặt Trăng chuyển động tròn quanh Trái Đất) Biết khoảng cách từ Mặt Trăng đến tâm Trái Đất 3,84.108 m chu kì quay 27,2 ngày Hướng dẫn:  2 2  2, 67.10 rad / s T 27, 2.24.3600 aht  r (2, 67.10  ) 3,84.108 0, 00274 m / s Ví dụ 5: (SGK KNTT) Kim phút đồng hồ dài cm Tính gia tốc hướng tâm đầu kim Hướng dẫn: Kim phút quay vòng 60 phút = 3600 s  T 3600 s  2 2    (rad / s) T 3600 1800    7 aht  r   0, 08 2, 44.10 m / s  1800  Ví dụ 6: (SGK KNTT) Một vệ tinh địa tĩnh (nằm mặt phẳng xích đạo Trái Đất có tốc độ góc tốc độ góc tự quay Trái Đất quanh trục nó) Hãy tìm gia tốc hướng tâm vệ tinh Cho gần bán kính Trái Đất 6400 km độ cao vệ tinh so với mặt đất 35780 km Hướng dẫn: Vệ tinh quay xung quanh Trái đất quỹ đạo trịn có bán kính r R  h 6400  35780 42180 km 42180.103 m Tốc độ góc vệ tinh:  2 2  7, 27.10 ( rad / s) T 24.3600 Gia tốc vệ tinh: aht  r (7, 27.10 ) 42180.103 0, 223(m / s ) Ví dụ 7: (SBT CTST) Chuyển động Mặt Trăng quanh Trái Đất xem gần chuyển động tròn Thời gian Mặt Trăng quay vòng quanh Trái Đất khoảng 27,3 ngày Khoảng cách trung bình từ tâm Trái Đất đến Mặt Trăng 385.103 km Hãy xác định: a) Tốc độ Mặt Trăng (theo đơn vị km/h m/s) quãng đường Mặt Trăng chuyển động sau ngày b) Gia tốc hướng tâm Mặt Trăng (theo đơn vị m/s2) Hướng dẫn: a Thời gian Mặt Trăng quay vòng quanh Trái Đất khoảng 27,3 ngày  T = 27,3 ngày = 655,2 h  2 2  9, 6.10 (rad / h) T 655,  v .R 9, 6.10 3.385.103 3, 69.103 km / h 1, 03.103 m / s - Quãng đường Mặt Trăng chuyển động sau ngày (t = 24 h): s v.t 3, 69.103.24 88, 6.103 km b Gia tốc hướng tâm Mặt Trăng: v2 1, 03.103 aht   2,76.10 m / s 3 R 385.10 10 Ví dụ 8: (SBT CTST) Một xe chuyển động theo hình vịng cung với tốc độ 36 km/h gia tốc hướng tâm 4,0 m/s2 Giả sử xe chuyển động trịn Hãy xác định: a) bán kính đường vịng cung b) góc qt bán kính quỹ đạo (theo rad độ) sau thời gian s Hướng dẫn: 36 km/h = 10 m/s aht  a v2 v 102  R  25 m R aht b Tốc độ góc: v .R    v 10  0, ( rad / s ) R 25  .t 0, 4.3 1, rad 68,80 Ví dụ 9: Cho thẳng AB chiều dài L = 1,5 m quay xung quanh trục qua điểm O vng góc với Tốc độ hai đầu v A 2 m / s vB 4 m / s Tính tốc độ góc ω gia tốc hướng tâm hai điểm A B Hướng dẫn: Tốc độ điểm A: v A .rA Tốc độ điểm B: vB .rB Ta có hệ phương trình:  v A vB     rA rB  r  r  AB A B 2     rA rB  r  r 1,5 A B  rA 0,5 m   rB 1 m  Tốc độ góc là: vA  4 rad / s rA 0,5 Gia tốc hướng tâm điểm A: aht A  rA 42.0,5 8 m / s Gia tốc hướng tâm điểm B: aht B  rB 42.1 16 m / s Ví dụ 10: (SBT KNTT) Một vật nhỏ khối lượng 200 g chuyển động tròn quỹ đạo bán kính m Biết phút vật quay 120 vịng Tính độ lớn lực hướng tâm gây chuyển động tròn vật Hướng dẫn: Ta có: f  n 120  2 ( Hz ) t 60  2 f 2 4 ( rad / s ) Fht m.aht m. r 0,  4  31, 6( N ) Ví dụ 11: (SBT CTST) Cho bán kính Trái Đất khoảng 6,37.10 m gia tốc trọng trường gần bề mặt T rái Đất 9,8 m/s Một vệ tinh chuyển động tròn gần bề mặt Trái Đất phải có tốc độ để không rơi xuống mặt đất? Hướng dẫn: Trọng lực tác dụng lên vệ tinh lực hướng tâm P Fht  m.g m v2 R  v  g.R  9,8.6,37.106 7901, 01 m / s Ví dụ 12: (SBT CTST) Mặt Trăng quay quanh Trái Đất vòng 27,3 ngày Biết lực hấp dẫn vật có khối lượng tinh theo m1.m2 G 6, 67.10 11 N m Fhd G kg r , công thức: số hấp dẫn, m1 m2 khối lượng hai vật r khoảng cách hai khối tâm chúng Biết khối lượng Trái Đất khoảng 5,97.1024 kg Hãy tính khoảng cách tâm Trái Đất Mặt Trăng Hướng dẫn: - Mặt Trăng quay quanh Trái Đất vòng 27,3 ngày  T 27,3 ngày - Lực hấp dẫn Mặt Trăng (khối lượng m) Trái Đất (khối lượng M) lực hướng tâm: Fhd Fht  G m.M m. r r2 5,97.1024  2   6, 67.10   r r  27, 3.24.3600   r 3,83.108 m  11 Ví dụ 13: (SBT CTST) Một vật nặng có khối lượng kg buộc vào Một dây dài 0,8 m thả cho chuyển động mặt phẳng thẳng đứng Hình 21.2 Khi qua vị trí cân O, vật có tốc độ 2,8 m/s Tính gia tốc hướng tâm lực căng dây vật qua vị trí cân O Lấy g 9,8m / s Hướng dẫn: - Tại vị trí cân O, hợp lực trọng lực lực căng dây đóng vai trị lực hướng tâm    Fht P  T - Chọn chiều dương hướng vào tâm quỹ đạo Ta có: Fht T  P v2 2,82  T Fht  P m  m.g 5  5.9,8 98 N  0,8 Ví dụ 14: (SBT CTST) Một xe đua có khối lượng 800 kg chạy với tốc độ lớn (mà khơng bị trượt) theo đường trịn nằm ngang có bán kính 80 m (hình vẽ) vịng sau khoảng thời gian 28,4 s.Lấy g 9,8m / s Tính: a) gia tốc hướng tâm xe b) hệ số ma sát nghỉ bánh xe mặt đường Hướng dẫn: a Xe đua chạy vòng sau khoảng thời gian 28,4 s  T 28, s  Tốc độ góc xe: 2 2  0, 22 rad / s T 28, Gia tốc hướng tâm xe: aht  R 0, 222.80 3,92 m / s b Vì tốc độ xe lớn nên lực ma sát nghỉ (đóng vai trị lực hướng tâm) có giá trị lớn nhất: Fms Fht  .m.g m.aht   aht 3,92  0, g 9,8 Ví dụ 15: (SBT CTST) Một vệ tinh địa tĩnh (là vệ tinh có vị trí tương đối khơng đổi vị trí Trái Đất) chuyển động quanh Trái Đất với lực hướng tâm lực hấp dẫn Trái Đất vệ tinh Biết gia tốc trọng trường mặt đất tính theo biểu thức: g G M R2 Với G = 6,67.10-11 N.kg2.m2 số hấp dẫn, M R khối lượng bán kính Trái Đất Lấy gia tốc trọng trường mặt đất 9,8 m/s2 bán kính Trái Đất khoảng 6,4.106 m Tính: a bán kính quỹ đạo vệ tinh b tốc độ vệ tinh quỹ đạo Hướng dẫn: a Chu kì vệ tinh chu kì Trái Đất: T 24.3600 86400 s   Ta có: 2 2  7, 27.10 rad / s T 86400 g G M  G.M g R 9,8.(6, 4.106 ) 4, 01.1014 R2 Lực hấp dẫn Trái Đất vệ tinh đóng vai trị lực hướng tâm: Fhd Fht  G m.M m. r r  r  G M 4, 01.1014  42,3.106 m 5  (7, 27.10 ) 5 b Tốc độ vệ tinh: v .r 7, 27.10 42,3.10 3078, m / s Ví dụ 16: (SGK KNTT) Một vật nhỏ buộc vào đầu sợi dây có chiều dài 0,75 m Nếu quay chậm, sợi dây quét thành mặt nón (hình vẽ) Tính tần số quay để dây lệch góc  60 so với phương thẳng đứng, lấy g = 10 m/s2  Hướng dẫn giải  Hợp lực trọng lực P lực căng dây T đóng vai trò    F  P T ht lực hướng tâm: Từ hình vẽ, ta có: tan   Fht m r  2l sin    P mg g  0, 75.sin 60 10   5,16 rad / s  5,16  f   0,82 ( Hz ) 2 2  tan 600  Ví dụ 17: (SBT KNTT) Một người buộc đá khối lượng 300 g vào đầu sợi dây quay mặt phẳng thẳng đứng Hịn đá chuyển động đường trịn bán kính 50 cm với tốc độ góc khơng đổi rad/s Lấy g = 10 m/s2 Tính lực căng sợi dây điểm thấp quỹ đạo Hướng dẫn: Hợp lực lực căng dây trọng lực đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho vật    F  P T ht chuyển động tròn: Chiếu lên phương hướng tâm (phương trùng với bán kính, chiều dương hướng vào tâm quỹ đạo) Ta có: Fht  P  T  T Fht  P m( r  g ) 0,3(82.0,5  10) 12, ( N ) Ví dụ 18: (SBT KNTT) Một lị xo có độ cứng 100 N/m, chiều dài tự nhiên 36 cm, đầu giữ cố định A, đầu gắn vào cầu khối lượng 10 g trượt không ma sát nằm ngang Thanh quay quanh trục ∆ thẳng đứng với tốc độ 360 vịng/phút Lấy π2 = 10 Tính độ dãn lò xo Hướng dẫn: - Tần số quay: f  360 6 ( Hz ) 60 - Tốc độ góc:  2 f 2 12 (rad / s ) - Khi quay quanh trục ∆ lực đàn hồi đóng vai trị   F Fht với bán kính r l0  l dh lực hướng tâm: Fdh Fht  k  m. r  100  0, 01.12 2. (0,36   )   0, 06 (m) 6 (cm) Ví dụ 19: (SBT KNTT) Một tơ có khối lượng chuyển động qua cầu vồng lên có bán kính cong 50 m với tốc độ 72 km/h Lấy g = 10 m/s2 Tính áp lực tơ nén lên cầu qua điểm cao (giữa cầu) Hướng dẫn: 72 km/h = 20 m/s    F P  N - Hợp lực tác dụng lên tơ đóng vai trị lực hướng tâm: ht - Chiếu lên phương hướng tâm (phương trùng với bán kính, chiều dương hướng vào tâm quỹ đạo) Ta có: Fht P  N v2 P  N r 202  4000 4000.10  N 50  N 8000 ( N )  m Ví dụ 20: (SBT KNTT) Một tơ có khối lượng chuyển động với tốc độ 54 km/h qua cầu vồng lên có bán kính cong 1000 m Lấy g = 10 m/s2 Tính áp lực tơ nén lên cầu tơ vị trí mà đường nối tâm quỹ đạo với ô tô tạo với phương thẳng đứng góc 30 Hướng dẫn: - Hợp lực tác dụng  lên  ô tô đóng vai trị lực hướng tâm: Fht P  N Chiếu lên phương hướng tâm, ta được: Fht Pht  N  v2 152   N Pht  Fht P.cos30  m 5000  10.cos30   42176 ( N ) r 1000   Ví dụ 21: (SBT KNTT) Vòng xiếc vành tròn bán kính R = 15 m, nằm mặt phẳng thẳng đứng Một người xe đạp vòng xiếc này, khối lượng xe người 95 kg Lấy g = 10 m/s2 Biết tốc độ xe khơng đổi v 15m / s Tính lực ép xe lên vòng xiếc điểm thấp Hướng dẫn: - Hợp lực tác dụng lên (người + xe) đóng vai trị lực    F  PN ht hướng tâm: - Chiếu lên phương hướng tâm (phương trùng với bán kính, chiều dương hướng vào tâm quỹ đạo) Ta có: Fht  P  N  v2   152   N Fht  P m   g  95   10  2375( N ) R   15  - Lực ép xe tác dụng lên vịng xiếc có độ lớn phản lực vòng xiếc tác dụng lên xe = N = 2375 (N) Ví dụ 22: Một người xe đạp (khối lượng tổng cộng xe người 80 kg) vòng xiếc trịn có bán kính R = 6,4 m Cho g = 10 m/s2 a Xác định tốc độ tối thiểu xe người qua điểm cao vịng xiếc để khơng bị rơi b Tính lực nén xe lên vòng xiếc điểm cao xe qua điểm với tốc độ v = 10 m/s Hướng dẫn:    F P  N a Hợp lực tác dụng lên (người + xe) đóng vai trị lực hướng tâm: ht - Chiếu lên phương hướng tâm (phương trùng với bán kính, chiều dương hướng vào tâm quỹ đạo) Ta có: Fht P  N  N Fht  P m v2  m.g R Để xe đạp khơng bị rơi N ≥ v2 m  m.g 0 R  v  R.g  vmin  R.g  6, 4.10 8 m / s b Lực nén xe lên vòng xiếc điểm cao (với v = 10 m/s)  v2   102  N m   g  80   10  450 N R   6,  Ví dụ 23: (SBT KNTT) Ở độ cao nửa bán kính Trái Đất có vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn xung quanh Trái Đất Biết gia tốc rơi tự mặt đất g = 10 m/s2 gia tốc rơi tự độ cao h so với mặt đất gh  R2 g ( R  h) ; bán kính Trái Đất 6400 km Tính tốc độ vệ tinh Hướng dẫn: h R r R  h  R  - Gia tốc rơi tự độ cao h: gh  R 1,5 R R2 R2 g g  g  2 ( R  h) (1,5 R) 1,5 Lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn xung quanh Trái Đất: Fhd Fht  mg h m  v v2 v2 g v2  gh    r r 1,52 1,5.R g.R 10.6400000  6532 m / s 1,5 1,5 Ví dụ 24: (SBT KNTT) Ở độ cao bán kính Trái Đất có vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn xung quanh Trái Đất Biết gia tốc rơi tự mặt đất 10 m/s2 bán kính Trái Đất 6400 km Tính tốc độ chu kì chuyển động vệ tinh Hướng dẫn: gh  Gia tốc rơi tự độ cao h: R2 R2 81 g  g  g 2 ( R  h) 256    R  R   Lực hấp dẫn đóng vai trị lực hướng tâm giữ cho vệ tinh nhân tạo chuyển động 16 r  R  h R  R  R 9 tròn xung quanh Trái Đất, với bán kính Ta có: v2 v2  gh  r r 81 16 81 16  v  g h r  g R  10 .6400000 6000 m / s 256 256 Fhd Fht  mg h m 2 2 r T    v Chu kì chuyển động trịn: 2 16 6400000 11914, 78 s 6000 Bài tập trắc nghiệm DẠNG 1: XÁC ĐỊNH GIA TỐC HƯỚNG TÂM Câu 1: Chọn đáp án nói vectơ gia tốc vật chuyển động trịn A Có độ lớn B Giống điểm quỹ đạo C Luôn hướng với vectơ vận tốc D Luôn vng góc với vectơ vận tốc Câu 2: Câu sau nói gia tốc chuyển động trịn sai? A Vectơ gia tốc hướng vào tâm quỹ đạo v2 a R , với v tốc độ, R bán kính quỹ đạo B Độ lớn gia tốc C Gia tốc đặc trưng cho biến thiên độ lớn vận tốc D Vectơ gia tốc ln vng góc với vectơ vận tốc thời điểm Câu 3: Phát biểu sau đúng? Trong chuyển động tròn A vectơ vận tốc ln khơng đổi, gia tốc B gia tốc hướng vào tâm quỹ đạo, độ lớn tỉ lệ nghịch với bình phương tốc độ C phương, chiều độ lớn vận tốc thay đổi D gia tốc hướng vào tâm quỹ đạo, độ lớn tỉ lệ với bình phương tốc độ góc Câu 4: Một vật chuyển động tròn với quỹ đạo có bán kính r, tốc độ góc  Biểu thức liên hệ gia tốc hướng tâm a vật với tốc độ góc  bán kính r A a  r a  r B  a r C  a r D Câu 5: Một xe đạp chạy với tốc độ 40 km/h vịng đua có bán kính 100 m Độ lớn gia tốc hướng tâm xe A 0,11 m/s2 B 0,4 m/s2 C 1,23 m/s2 D 16 m/ s Câu 6: Một vật chuyển động theo đường trịn bán kính r = 100 cm với gia tốc hướng tâm aht = cm/s2 Chu kì T chuyển động A 8 ( s ) B 6 ( s ) C 12 ( s ) D 10 ( s ) Câu 7: Một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh Trái Đất, vòng hết 90 phút Vệ tinh bay độ cao 320 km so với mặt đất Biết bán kính Trái Đất 6380 km Tốc độ gia tốc hướng tâm vệ tinh A 792 m/s; 9,062 m/s2 B 651 m/s; 8,120 m/s2 C 800 m/s; 7,892 m/s D 902 m/s; 8,960 m/s2 Câu 8: Một chất điểm M thực chuyển động trịn hình Nhận xét sau đúng? A A vectơ vận tốc, B vectơ gia tốc B B vectơ vận tốc, A vectơ gia tốc C B vectơ vận tốc, D vectơ gia tốc A C vectơ vận tốc, D vectơ gia tốc Câu 9: Xét chuyển động lắc đơn (hình vẽ) gồm vật nặng, kích thước nhỏ treo vào đầu sợi dây mảnh, khơng dãn, có khối lượng khơng đáng kể Đầu cịn lại dây treo vào điểm cố định Trong trình chuyển động vật nặng mặt phẳng thẳng đứng, vị trí ta xem xem chuyển động vật có tính chất tương đương chuyển động trịn đều? A Vị trí B Vị trí C VỊ trí D Vị trí Câu 10: Một đồng hồ treo tường có kim dài cm, kim phút dài cm chạy Xem đầu mút kim chuyển động tròn Tỉ số gia tốc hướng tâm đầu kim phút với đầu kim gần giá trị sau đây? A 173 B 181 C 691 D 120 Câu 11: Chỉ câu sai Chuyển động trịn có đặc điểm sau: A Quỹ đạo đường trịn B Tốc độ góc không đổi C Vectơ vận tốc không đổi D Vectơ gia tốc hướng vào tâm Câu 12: Khi vật chuyển động trịn A vectơ gia tốc khơng đổi vào tâm C vectơ vận tốc không đổi vào tâm B vectơ gia tốc hướng D vectơ vận tốc hướng Câu 13: Gia tốc hướng tâm chuyển động trịn có A hướng khơng đổi B Chiều không đổi C phương không đổi D độ lớn khơng đổi Câu 14: Một chất điểm chuyển động trịn tốc độ dài tốc độ góc, gia tốc hướng tâm tốc độ dài có liên hệ (r bán kính quỹ đạo) A C v r; a ht  v2 r v r;a ht v r  v2 v  ;a ht  r r B  v  ;a ht v r r D Câu 15: Một xe chạy với tốc độ dài 36 km/h vòng đĩa có bán kính 100m Độ lớn gia tốc hướng tâm xe A 0,1 m/s2 B 12,96 m/s2 C 0,36 m/s2 D m/ s Câu 16: Tính gia tốc hướng tâm tác dụng lên người ngồi ghế đu quay đu quay với tốc độ vòng/phút Khoảng cách từ chỗ người ngồi đến trục quay đu 3m A 8,2 m/s2 B 2,96.102 m/s2 C 29,6.102 m/s2 D 0,82 m/s Câu 17: Một vệ tinh nhân tạo Trái Đất chuyển động theo quỹ đạo tròn cách mặt đất 640km Thời gian hết vịng 98 phút Cho bán kính Trái đất R = 6400km Gia tốc hướng tâm vệ tinh A 9,86 m/s2 B 7,49 m/s2 C 3,47 m/s2 D 8,03 m/s Câu 18: Một chất điểm chuyển động tròn quỹ đạo trịn, bán kính 0,4m, biết vịng giây Gia tốc hướng tâm A 569,24 m/s2 B 396,3 m/s2 C 128,9 m/s2 D 394,78 m/s2 Câu 19: Kim giây đồng hồ dài 2,5 cm Gia tốc đầu mút kim giây A 2,74.10-2 m/s2 B 2,74.10-3 m/s2 -4 C 2,74.10 m/s D 2,74.10-5 m/s2 DẠNG 2: LỰC HƯỚNG TÂM Câu 20: Một vật khối lượng m chuyển động trịn quỹ đạo bán kính r với tốc độ góc  Lực hướng tâm tác dụng vào vật F m r A ht B Fht  mr  C Fht r D Fht m Câu 21: Một vật chuyển động tròn tác dụng lực hướng tâm F Nếu tăng bán kính quỹ đạo gấp hai lần so với trước đồng thời giảm tốc độ cịn nửa so với ban đầu, lực hướng tâm A giảm lần B giảm lần C giảm lần D không thay đổi Câu 22: Một vật nhỏ khối lượng 150 g chuyển động tròn quỹ đạo bán kính 1,5 m với tốc độ m/s Độ lớn lực hướng tâm gây chuyển động tròn vật A 0,13 N B 0,2 N C 1,0 N D 0,4 N Câu 23: 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), lực đóng vai trị hướng tâm ln lực ma sát C Xe chuyển động đỉnh cầu võng, hợp lực trọng lực phản lực vng góc đóng vai trò lực hướng tâm D Vật nằm yên mặt bàn nằm ngang quay quanh trục thẳng đứng lực ma sát nghỉ đóng vai trị lực hướng tâm Câu 24: Điều sau nói lực tác dụng lên vật chuyển động trịn đều? A Ngồi lực học, vật cịn chịu thêm tác dụng lực hướng tâm B Hợp lực tất lực tác dụng lên vật đóng vai trị lực hướng tâm C Vật chịu tác dụng lực hướng tâm D Hợp lực tất lực tác dụng lên vật nằm theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo điểm khảo sát Câu 25: Ở đoạn đường vòng, mặt đường nâng lên bên Việc làm nhằm mục đích kể sau đây? A Giới hạn vận tốc xe B Tạo lực hướng tâm C Tăng lực ma sát D Cho nước mưa thoát dễ dàng Câu 26: Chọn câu sai? A Vật chịu tác dụng lực cân chuyển động thẳng vật chuyển động B Vectơ hợp lực có hướng trùng với hướng vectơ gia tốc vật thu C Một vật chuyển động thẳng lực tác dụng lên vật cân D Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh Trái Đất Trái Đất Mặt Trăng tác dụng lên vệ tinh lực cân Câu 27: Một xe đua chạy quanh đường trịn nằm ngang, bán kính R Vận tốc xe khơng đổi Lực đóng vai trị lực hướng tâm lúc A lực đẩy động B lực hãm C lực ma sát nghỉ D lực vô – lăng (tay lái) Câu 28: Chọn phát biểu đúng? A Lực hướng tâm loại lực học tạo nên chuyển động tròn B Lực hướng tâm có phương trùng với vec tơ vận tốc chuyển động tròn C Lực hướng tâm gây gia tốc chuyển động tròn D Lực hướng tâm luôn loại lực học tác dụng vào vật chuyển động tròn Câu 29: Trong chuyển động tròn đều, lực hướng tâm A vng góc với vecto vận tốc B phương, chiều với vecto vận tốc C phương, ngược chiều với vecto vận tốc D có hướng khơng đổi Câu 30: Chọn phát biểu sai A lực hướng tâm có tác dụng làm thay đổi độ lớn vecto vận tốc B lực hướng tâm có tác dụng làm thay đổi hướng vecto vận tốc C lực hướng tâm có phương vng góc với vecto vận tốc D lực hướng tâm hợp lực nhiều lực Câu 31: Một xe đua chạy quanh đường trịn nằm ngang, bán kính 250m Vận tốc xe khơng đổi có độ lớn 50m/s Khối lượng xe 10 kg Độ lớn lực hướng tâm xe là: A 10 N N B 102 N C 103 N D 104 Câu 32: Một vật nhỏ khối lượng 150 g chuyển động trịn quỹ đạo bán kính 1,5 m với tốc độ dài m/s Độ lớn lực hướng tâm gây chuyển động tròn vật A 0,13 N B 0,2 N C 1,0 N D 0,4 N Câu 33: Một vật nhỏ khối lượng 250 g chuyển động trịn quỹ đạo bán kính 1,2 m Biết phút vật quay 120 vòng Độ lớn lực hướng tâm gây chuyển động tròn vật A 47,3 N B 3,8 N C 4,5 N D 46,4 N Câu 34: Biết khối lượng Trái Đất M = 6.10 24 kg Chu kì quay Trái Đất quanh trục 24 h Hằng số hấp dẫn G = 6,67.10 -11 Nm2/kg2 Khoảng cách tâm vệ tinh địa tĩnh Trái Đất với tâm Trái Đất A 422980 km B 42298 km C 42982 km D 42982 m Câu 35: Một vệ tinh khối lượng 100 kg, phóng lên quỹ đạo quanh Trái Đất độ cao mà có trọng lượng 920 N Chu kì vệ tinh 5,3.103 s Biết bán kính Trái Đất 6400 km Khoảng cách từ bề mặt Trái Đất đến vệ tinh A 135 km B 146 km C 185 km D 153 km Câu 36: Một vệ tinh có khối lượng 600 kg bay quỹ đạo tròn quanh Trái Đất độ cao bán kính Trái Đất Biết bán kính Trái Đất 6400 km Lấy g = 10 m/s2 Lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh A 1700 N B 1600 N C 1500 N D 1800 N Câu 37: Ở độ cao nửa bán kính Trái Đất có vệ tinh nhân tạo chuyển động trịn xung quanh Trái Đất Biết gia tốc rơi tự mặt đất 10 m/s2 bán kính Trái Đất 6400 km Tốc độ dài vệ tinh A 6732 m/s B 6000 m/s C 6532 m/s D 5824 m/s Câu 38: Một người buộc đá khối lượng 400 g vào đầu sợi dây quay mặt phẳng thẳng đứng Hòn đá chuyển động đường trịn bán kính 50 cm với tốc độ góc khơng đổi rad/s Lấy g = 10 m/s Lực căng sợi dây điểm thấp quỹ đạo A 8,4 N B 33,6 N C 16,8 N D 15,6 N Câu 39: Xe có khối lượng qua cầu vồng Cầu có bán kính cong 50 m Giả sử xe chuyển động với vận tốc 10 m/s Lấy g = 9,8 m/s Tại đỉnh cầu, tính lực nén xe lên cầu A 7200 N N B 5500 N C 7800 N D 6500 Câu 40: Một ô tô có khối lượng chuyển động qua cầu lồi có bán kính cong 100 m với tốc độ 72 km/h Lấy g = 10m/s Áp lực tơ nén lên cầu qua điểm cao (giữa cầu) A 36000 N B 48000 N C 40000 N D 24000 N Câu 41: Một xe có khối lượng m chuyển động đường cua trịn có bán kính r = 100 m với vận tốc không đổi 72 km/h Lấy g = 10 m/s Hệ số ma sát lốp xe mặt đường để xe không trượt A 0,35 B 0,26 C 0,33 D 0,4 Câu 42: Diễn viên xiếc xe đạp vịng xiếc bán kính 6,4 m Lấy g = 10m/s Để qua điểm cao mà không rơi người phải với tốc độ tối thiểu A 15 m/s B m/s C 12 m/s D 9,3 m/ s Câu 43: Một máy bay thực vòng bay mặt phẳng thẳng đứng.Bán kính vịng bay R=500m,vận tốc máy bay có độ lớn không đổi v =360 km/h.Khối lượng người phi công m =70 kg Lấy g=10 m/s 2.Lực nén người phi công lên ghế ngồi điểm cao vòng bay A 765N B 700N C 750N D 2100N Câu 44: Chuyển động Trái Đất quanh Mặt Trời xem chuyển động trịn A lực hấp dẫn Trái Đất Mặt Trời có độ lớn đáng kể B lực hấp dẫn Trái Đất Mặt Trời có độ lớn nhỏ C lực hấp dẫn Trái Đất Mặt Trời lực hướng tâm, có độ lớn không đổi D vectơ vận tốc Trái Đất khơng đổi Câu 45: Để vật có khối lượng 12 kg chuyển động tròn quỹ đạo có bán kính 0,4 m với tốc độ m/s lực hướng tâm phải có độ lớn gần với giá trị sau đây? A 3,8.103 N B 9,6.102 N C l,9.103 N D 3,8.10 N Câu 46: Một vật nặng có khối lượng kg buộc vào đầu sợi dây dài L = 1,2 m Người ta dùng máy để quay đầu lại dây cho vật nặng chuyển động trịn Biết lực căng tối đa để dây khơng đứt có giá trị 300 N Để dây khơng đứt, vật phép quay với tốc độ tối đa A 7,91 vòng/s vòng/s B 1,26 vòng/s C 2,52 vòng/s D 1,58