Chủ đề 3 cân bằng và chuyển động của vật rắn

Chủ đề III: CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN Vấn đề cần nắm: - Cân lực, cân vật có trục quay cố định - Quy tắc hợp lực song song chiều Các dạng cân Chuyển động tịnh tiến chuyển động quay Ngẫu lực Chủ đề đề cập đến trạng thái vật chất trạng thái cân Ở đề cập đến cân vật rắn trường hợp khác là: - Vật chịu tác dụng hai lực - Vật chịu tác dụng củ ba lực - Vật có gía đỡ - Vật có trục quay cố định Ngồi chủ đề cịn đề cập đến trọng tâm vật, quy tắc hợp lực quy tắc mô men Chủ đề nối tiếp chủ đề với tảng định luật I Niu - tơn áp dụng đa dạng trường hợp cân khác tác giả tiếp cận theo logic khoa học từ chủ đề nên giúp bạn đọc dễ tiếp cận, có nhìn bao quát tiếp nối liền mạch xuyên suốt kiến thức I TRỌNG TÂM KIẾN THỨC Cân vật chiu tác dụng hai lực ba lực không song song 1.1 Cân vật chịu tác dụng hai lực Muốn cho vật chịu tác dụng hai lực trạng thái cân hai lực phải giá, độ r r lớn ngược chiều: F1  F2 1.2 Cân vật chịu tác dụng ba lực không song song Qui tắc tổng hợp hai lực có giá đồng qui Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng qui tác dụng lên vật rắn, trước hết ta phải trượt hai véc tơ lực giá chúng đến điểm đồng qui, áp dụng qui tắc hình bình hành để tìm hợp lực Cân vật chịu tác dụng ba lực không song song Muốn cho vật chịu tác dụng ba lực không song song trạng thái cân : - Ba lực phải đồng phẳng đồng qui r r r - Hợp lực hai lực phải cân với lực thứ ba: F1  F2  F3 Cân vật có trục quay cố định 2.1 Mơmen lực Mơmen lực trục quay đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay lực đo tích lực với cánh tay địn nó: Momen lực M=F.d 2.2 Quy tắc mômen lực - Muốn cho vật có trục quay cố định trạng thái cân bằng, tổng mơmen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải tổng mơmen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược lại Trang 1/21 - Qui tắc mơmen cịn áp dụng cho trường hợp vật khơng có trục quay cố định tình cụ thể vật xuất trục quay Quy tắc hợp lực song song chiều 3.1 Quy tắc - Hợp lực hai lực song song chiều lực song song, chiều có độ lớn tổng độ lớn hai lực - Giá hợp lực chia khoảng cách hai giá hai lực song song thành đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn hai lực F  F1  F2 � r r r r r � F  F1  F2 ; F1 ��F2 � �F1 d �F  d (chia trong) �2 3.2 Phân tích lực thành hai lực song song chiều - Là phép làm ngược lại với phép tổng hợp lực r r r - Lực F phân tích thành hai lực thành phần F1 , F2 thỏa mãn: �F  F1  F2 � �F1 d �F  d �2 3.3 Điều kiện cân vật chịu tác dụng ba lực song song Muốn cho vật chịu tác dụng ba lực song song trạng thái cân hợp lực hai lực chiều phải giá, độ lớn ngược chiều với lực lại: r r r F1  F2  F3 Các dạng cân Cân vật có mặt chân đế 4.1 Các dạng cân + Có ba dạng cân cân bền, cân không bền cân phiếm định + Khi vật bị kéo khỏi vị trí cân chút mà trọng lực vật có xu hướng: - kéo trở vị trí cân vị trí cân bền - kéo xa vị trí cân vị trí cân khơng bền - giữ đứng n vị trí vị trí cân phiếm định Chú ý: Nguyên nhân gây dạng cân khác vị trí trọng tâm vật: - Cân không bền, trọng tâm vị trí cao so với vị trí lân cận - Cân bền, trọng tâm vị trí thấp so với vị trí lân cận - Cân phiếm định, vị trí trọng tâm khơng thay đổi ỏ độ cao không đổi 4.2 Cân vật có mặt chân đế Mặt chân đế Mặt chân đế hình đa giác lồi nhỏ bao bọc tất diện tích tiếp xúc vật với mặt đỡ Điều kiện cân vật có mặt chân đế Trang 2/21 Giá trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm "rơi" mặt chân đế) Mức vững vàng cân Mức vững vàng cân xác định độ cao trọng tâm diện tích mặt chân đế Trọng tâm vật cao mặt chân đế nhỏ vật dễ bị lật đổ ngược lại Chuyển động tịnh tiến chuyển động quay vật rắn 5.1 Chuyển động tịnh tiến vật rắn a Định nghĩa Chuyển động tịnh tiến vật rắn chuyển động đường nối hai điểm vật ln ln song song với b Gia tốc vật chuyển động tịnh tiến - Trong chuyển động tịnh tiến, tất điểm vật chuyển động Nghĩa có gia tốc Gia tốc vật chuyển động tịnh tiến Gia tốc vật chuyển động tịnh tiến xác định theo định luật II Newton: r r r F r hay F  ma a m r r r Trong F  F1  F2 � hợp lực lực tác dụng vào vật 5.2 Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định a Đặc điểm chuyển động quay Tốc độ góc - Khi vật rắn quay quanh trục cố định điểm vật có tốc độ góc  gọi tốc độ góc vật - Nếu vật quay  = const Vật quay nhanh dần  tăng dần Vật quay chậm dần  giảm dần b Tác dụng mômen lực Mômen lực tác dụng vào vật quay quanh trục cố định làm thay đổi tốc độ góc vật c Mức qn tính chuyển động quay - Mọi vật quay quanh trục có mức quán tính Mức quán tính vật lớn vật khó thay đổi tốc độ góc ngược lại - Mức quán tính vật quay quanh trục phụ thuộc vào khối lượng vật phân bố khối lượng trục quay Khối lượng vật lớn phân bố xa trục quay mức qn tính vật lớn ngược lại Ngẫu lực 6.1 Định nghĩa Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn tác dụng vào vật 6.2 Tác dụng ngẫu lực vật rắn - Ngẫu lực tác dụng vào vật làm cho vật quay không chuyển động tịnh tiến - Trường hợp vật khơng có trục quay cố định: ngẫu lực làm vật quay quanh trục qua trọng tâm vng góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực - Trường hợp vật có trục quay cố định: ngẫu lực làm vật quay quanh trục cố định 6.3 Mơmen ngẫu lực Trang 3/21 - Cơng thức tính: M = F.d với F độ lớn lực; d cánh tay đòn ngẫu lực (khoảng cách hai giá hai lực tạo nên ngẫu lực) - Mômen ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí trục quay vng góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực II CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH Ví dụ 1: Một cứng đồng chất, tiết diện đều, chiều dài l = AB = 60 cm, khối lượng m = kg quay không ma sát xung quanh lề đầu A Thanh giữ cân nằm ngang sợi dây nhẹ, không dãn BC Biết khoảng cách AC = 20 cm Tính độ lớn lực mà lề tác dụng lên A Lấy g = 10 m/s2 A N B N C 10 N D 15 N Lời giải: Có tan   AC 20   �   30� AB 60 + Quy tắc mô men lực trục A: AB T.AH  P.AO � T.AB.sin 30� P � � T  P  10N r r r r + Điều kiện cân AB: T  P  Q  Chiếu lên phương thẳng đứng nằm ngang: Q x  T cos 30� 5Q x  T cos 30� 3N Q y  P  T sin 30� 5N � Q  Q x2  Q y2  10N Đáp án C STUDY TIPS: ur - Để xác định xác hướng Q ta lưu ý AB chịu tác dụng ba lực không song song nên ur u r ur điều kiện cân ba lực phải đồng quy, nghĩa giá Q qua giao hai giá P T ur Qy - Gọi  góc Q AB ta có: tan   Qx Trang 4/21 Ví dụ 2: Khối gỗ hình hộp hình chữ nhật có tiết diện thẳng hình chữ nhật ABCD vơi AB = 20 cm, AD = 10 cm đặt mặt phẳng nghiêng góc  hình vẽ Giả thiết ma sát đủ lớn để khơng xảy trượt Tìm  lớn để khối hộp không bị lật A 63,4° B 30° C 60° D 26,6° Lời giải u r Để khối gỗ khơng bị lật giá trọng lực phải rơi mặt chân đế BC Khi khối gỗ bắt đầu lật P � có giá qua C hình vẽ:   BAC max Từ hình vẽ ta có: tan  max  BC  �  max  26,6� AB Đáp án D Ví dụ 3: Ba cầu nhỏ khối lượng m1, m2 m3 gắn theo thứ tự điểm A, B C cứng, nhẹ AC, Biết m1 = 2m2 = 2m B trung điểm AC Thanh cân nằm ngang điểm tựa O trung điểm AB Khối lượng m3 A m B 3m C 2m D 3m Lời giải: Theo quy tắc mô men lực trục quay qua O vng góc với mặt phẳng hình vẽ: P1.OA  P2 OB  P3 OC � m1.OA  m OB  m3 OC AC AC 3AC m � 2m m  m3 � m3  4 Đáp án A Trang 5/21 R đĩa trịn đồng chất bán kính R Trọng tâm phần lại cách tâm đĩa tròn lớn bao nhiêu? Ví dụ 4: Người ta kht lỗ trịn bán kính A R B R C R D R Lời giải r r r Ta có: P  P1  P2 Gọi x khoảng cách từ tâm hình trịn lớn O đến trọng tâm phần lại O1 �P  P1  P2 � Theo quy tắc hợp lực song song: � R P1x  P2 � � � 2 � �R �� �R � R  � R  � �� x � � � � � � � �2 � � � x R Đáp án B STUDY TIPS: Đối với vật mỏng, phẳng, đồng chất, khối lượng tỉ lệ thuận với diện tích III BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG Câu 1: Khi lực tác dụng vào vật rắn, yếu tố sau lực thay đổi mà khơng ảnh hưởng đến tác dụng lực? A Độ lớn B Chiều C Giá D Điểm đặt dọc theo giá Câu 2: Kết luận điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng ba lực khơng song song nhất? A ba lực phải đồng phẳng đồng quy B ba lực phải đồng quy C ba lực phải đồng phẳng D hợp lực hai lực phải cân với lực thứ ba Câu 3: Chọn kết luận A Khi vật rắn cân trọng tâm điểm đặt tất lực B Trọng tâm vật rắn nằm trục đối xứng vật Trang 6/21 C Mỗi vật rắn có trọng tâm điểm khơng thuộc vật D Trọng tâm vật rắn đặt điểm vật Câu 4: Trong trường hợp sau đây, lực có tác dụng làm cho vật rắn quay quanh trục? A Lực có giá qua trục quay B Lực có giá song song với trục quay C Lực có giá nằm mặt phẳng vng góc với trục quay khơng qua trục quay D Lực có giá nằm mặt phẳng vng góc với trục quay qua trục quay Câu 5: Nhận xét sau sai? Hợp lực hai lực song song chiều có đặc điểm A Cùng giá với lực thành phần B Có giá nằm hai giá hai lực thành phần theo quy tắc chia C Cùng chiều với hai lực thành phần D Có độ lớn tổng độ lớn hai lực thành phần Câu 6: Chọn kết luận Cân bền loại cân mà vật có vị trí trọng tâm vị trí A thấp so với vị trí lân cận B cao với vị trí lân cận C cao so với vị trí lân cận D so với vị trí lân cận Câu 7: Nhận xét sau ngẫu lực sai? A Có thể thay ngẫu lực hợp lực tìm quy tắc hợp lực song song (ngược chiều) B Ngẫu lực hệ gồm hai lực song song, ngược chiều có độ lớn C Momen ngẫu lực tính theo cơng thức: M = F d (trong d cánh tay đòn ngẫu lực) D Nếu vật khơng có trục quay cố định chịu tác dụng ngẫu lực quay quanh trục qua trọng tâm vng góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực Câu 8: Khi dùng Tua-vít để vặn đinh vít, người ta tác dụng vào đinh vít A ngẫu lực B hai ngẫu lực C cặp lực cân D cặp lực trực đối Câu 9: Một vật quay quanh trục cố định với tốc độ góc khơng đổi Nếu nhiên tất mơmen lực tác dụng lên vật A Vật quay chậm dần dừng lại B Vật quay nhanh dần C Vật dừng lại D Vật tiếp tục quay Câu 10: Đối với vật quay quanh trục cố định, kết luận sau đúng? A Khi tốc độ góc vật thay đổi chắn có momen lực tác dụng lên vật B Nếu khơng có mơmen lực tác dụng lên vật vật phải đứng yên C Vật quay nhờ có mơmen lực tác dụng lên vật D Khi tất mômen lực tác dụng lên vật nhiên vật quay dừng lại Câu 11: Một vật khơng có trục quay cố định, chịu tác dụng ngẫu lực vật A chuyển động tịnh tiến Trang 7/21 B chuyển động quay C vừa quay, vừa tịnh tiến D nằm cân Câu 12: Mức quán tính vật chuyển động quay quanh trục cố định không phụ thuộc vào A Khối lượng vật B Tốc độ góc vật C Hình dạng, kích thước vật D Sự phân bố khối lượng vật trục quay r Câu 13: Tác dụng lực F có giá qua trọng tâm vật vật A chuyển động tịnh tiến B chuyển động quay C vừa quay vừa tịnh tiến D quay chuyển động tịnh tiến Câu 14: Chọn kết luận sai: A Tốc độ góc đặc trưng cho quay nhanh hay chậm vật rắn B Khi vật rắn quay quanh trục cố định, điểm gần trục quay có tốc độ góc nhỏ so với điểm xa C Khi vật quay đều, tốc độ góc khơng đổi D Đơn vị tốc độ góc rad/s Câu 15: Một vật rắn quay quanh trục cố định Các điểm vật rắn không thuộc trục quay có tốc độ góc A có tốc độ góc B có tốc độ dài C có gia tốc hướng tâm D có gia tốc tồn phần Câu 16: Một cứng AB đồng chất, tiết diện có trọng lượng P = 100N trạng thái cân nằm ngang Đầu A tựa vào tường thẳng đứng đầu B giữ sợi dây nhẹ, khơng dãn BC hình vẽ Biết BC = 2AC Tìm độ lớn lực căng dây BC A 200N B 150N C 75 N D 100 N Câu 17: Một AB dài 7,5m; trọng lượng 200N có trọng tâm G cách đầu A đoạn 2m Thanh quay xung quanh trục qua điểm O nằm với OA = 2,5m Phải tác dụng vào đầu B lực có độ lớn để AB cân nằm ngang? A 100 N B 25 N C 10 N D 20 N Câu 18: Một AB có trọng lượng 150N có trọng tâm G chia đoạn AB theo tỉ lệ BG = 2AG Thanh AB giữ cân nhờ lề A dây nhẹ, không giãn B hình vẽ Biết góc  = 30° Trang 8/21 Tính lực căng dây A 75 N B 100 N C 150 N D 50 N r r Câu 19: Hai lực F1 , F2 song song chiều, cách đoạn 30cm Biết F = 18N hợp lực F = r 24N Giá hợp lực cách lực F2 đoạn bao nhiêu? A 7,5cm B 10cm C 22,5cm D 20cm Câu 20: Một người gánh hai thúng: thúng gạo có trọng lượng 300N, thúng ngơ có trọng lượng 200N hai đầu địn gánh nhẹ, dài 1,5m Tìm lực tác dụng lên vai người đòn gánh cân nằm ngang A 600N B 120N C 250N D 500N Câu 21 Một người gánh hai thúng: thúng gạo có trọng lượng 300N, thúng ngơ có trọng lượng 200N hai đầu đòn gánh nhẹ, dài 1,5m Hỏi vai người phải đặt cách thúng gạo để đòn gánh cân nằm ngang? A 60 cm B 90 cm C 75cm D 50cm Câu 22 Một ván nặng 240N bắc qua mương Trọng tâm ván cách bờ A đoạn 2,4m, cách bờ B đoạn 1,2m Xác định lực mà ván tác dụng lên hai bờ B A 160 B 120 N C 180 N D 80 N Câu 23: Một người dùng búa dài 25cm để nhổ đinh đóng gỗ Người tác dụng vào đầu cán búa lực 180N vng góc với cán búa vừa vặn nhổ đinh Tìm lực mà đinh tác dụng thẳng góc lên búa, đinh cách điểm tựa đoạn 9cm Coi trọng lực búa có giá qua điểm tựa A 180 N B 64,8 N C 500 N D 420 N Câu 24: Hai người khiêng vật có khối lượng 100kg địn nhẹ, có chiều dài 2m Điểm treo vật cách vai người thứ 120cm Tìm lực tác dụng lên vai người thứ hai A 400 N B 600 N C 500 N D 420 N Câu 25: Một thước thẳng, đồng chất, tiết diện có chiều dài AB = 100cm, trọng lượng P = 30N Thước quay xung quanh trục nằm ngang qua điểm O thước với OA = 30cm Để thước cân nằm ngang, cần treo đầu A vật có trọng lượng bao nhiêu? A 30 N B 20 N C 10 N D 15 N Câu 26: Một thẳng, đồng chất, tiết diện có chiều dài AB = 2m, khối lượng m = 2kg Người ta treo vào hai đầu A, B hai vật có khối lượng m1 = 5kg m2 = 1kg Hỏi phải đặt giá đỡ điểm O cách đầu A khoảng để cân nằm ngang? A 60 cm B 100 cm C 75 cm D 50 cm Câu 27: Cho hệ gồm hai chất điểm m = 50g đặt điểm P m2 = 0,1kg đặt điểm Q Cho PQ = 15cm Trọng tâm hệ A cách P 10cm cách Q 25cm Trang 9/21 B cách P 10cm cách Q 5cm C cách P cm cách Q 10cm D cách P 5cm cách Q 20cm Câu 28: Một đèn khối lượng m1 = 4kg dược treo vào tường dây BC cứng AB Thanh AB khối lượng AB có khối lượng m2 = kg gắn vào tường lề A Cho  = 30°; lấy g = 10m/s2 Tìm lực căng dây treo A 57,7N B 30,6N C 40,0N D 60,0N Câu 29: Trong Câu 28, tìm góc tạo phản lực tường tác dụng lên AB A AB A 30° B 0° C 60° D 180° Câu 30: Một tôn mỏng, phẳng, có dạng tam giác ABC, cạnh a = 10cm Người ta tác dụng ngẫu lực lên hai điểm A C nằm mặt phẳng Lực A có độ lớn 10N song song với uuur BC Momen ngẫu lực là: A 1,00Nm B 0,87Nm C 1,73Nm D 86,60Nm Câu 31: Một vật rắn hình trụ có khối lượng m = 100kg, bán kính tiết diện R = 15cm Tác dụng lực r kéo F theo phương ngang thông qua sợi dây buộc vào trục hình trụ để kéo hình trụ lên bậc thang cao O1O2 = h = cm Tìm lực giá trị tối thiểu F hình trụ vượt qua bậc thang A 984N B 1118N C 1414 N D 1500N Câu 32: Một cầu có khối lượng 10kg nằm hai mặt phẳng nghiêng nhẵn vng góc với Tính lực nén cầu lên mặt phẳng nghiêng bên phải góc nghiêng so với phương ngang  = 30° Lấy g = 10m/s2 A 100N B 50N C 50 N D 50/ N ĐÁP ÁN Trang 10/21 1.D 2.D 3.C 4.C 5.A 6.A 7.A 8.A 9.D 10.A 11.B 12.B 13.A 14.B 15.A 16.D 17.D 18.D 19.C 20.D 21.A 22.A 23.C 24.C 25.B 26.D 27.B 28.A 29.B 30.B 31.B 32.C HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Đáp án D Tác dụng lực tác dụng lên vật rắn không thay đổi ta trượt lực giá Câu 2: Đáp án D Câu 3: Đáp án C Câu 4: Đáp án C Câu 5: Đáp án A Câu 6: Đáp án A Câu 7: Đáp án A Câu 8: Đáp án A Câu 9: Đáp án D Câu 10: Đáp án A Mômen lực tác dụng vào vật quay quanh trục cố định có tác dụng làm thay đổi tốc độ góc vật Câu 11: Đáp án B Câu 12: Đáp án B Mức quán tính vật quay quanh trục phụ thuộc vào khối lượng vật phân bố khối lượng trục quay Khối lượng vật lớn phân bố xa trục quay th ì mức quán tính vật lớn ngược lại Câu 13: Đáp án A Câu 14: Đáp án B Khi vật rắn quay quanh trục cố định điểm vật có tốc độ góc  gọi tốc độ góc vật Câu 15: Đáp án A Câu 16: Đáp án D �   ABC;sin  AC  �   30� CB Chọn trục quay qua A vng góc với mặt phẳng hình vẽ l Quy tắc mơmen: P �  Tl sin  (l  AB) Trang 11/21 �T  P  100N 2sin  Câu 17: Đáp án D P.OG  F.OB � 200.0,5  F.(7,5  2,5) � F  20N Câu 18: Đáp án D Quy tắc mômen lực trục qua A: AG P.AG.cos   T.AB.cos  � T  P �  150  50N AB Câu 19: Đáp án C Hai lực song song, chiều nên: F  F1  F2  24 � F2  6N F1d1  F2d � 18  d  d   6d d  22,5cm Câu 20: Đáp án D Câu 21: Đáp án A F = P1 + P2 = 500 N Gọi d1, d2 khoảng cách từ thúng gạo thúng ngô đến vai: P1d1  P2 d � 300d1   1,5  d1  200 � d1  0, 6m Câu 22: Đáp án A P  P1  P2  240N � P1  240  P2 P1d1  P2 d �  240  P2  2,  P2 1, � P2  160N Câu 23: Đáp án C F1.d1  F2 d � 180.0, 25  F2 0, 09 � F2  500N Câu 24: Đáp án C P1.d1  P2 d � P1.1,  0,8  1000  P1  � P1  400N � P2  600N Câu 25: Đáp án B Quy tắc mômen lực trục quay qua O: P1.OA  P.OG � P1  OG P  20N OA Câu 26: Đáp án D Trang 12/21 Dễ thấy, O nằm G B khơng thể cân nên O nằm A G Quy tắc mômen lực trục qua O: PA OA  P.OG  PB OB � m A g.OA  mg.(AG  OA)  m Bg.(AB  OA) � OA  0,5m Câu 27: Đáp án B Áp dụng quy tắc hợp lực song song: PG P2 m    PG  GQ  15 GQ P1 m1 � PG  10cm;GQ  5cm Câu 28: Đáp án A Quy tắc mômen trục quay qua A: T.AB.cos   P2 AB  P1.AB m2  m1 100 �T  g N �57, 7N cos  Câu 29: Đáp án B Quy tắc mômen trục quay qua A: T.AB.cos   P2 AB  P1.AB m2  m1 100 �T  g N cos  r r r r r Điều kiện cân AB: P1  P2  T  Q  Chiếu lên Ox Oy ta được: Trang 13/21 T 50 � Q x  T sin    � � � Q y  P1  P2  T cos   � uur ur uuur Vậy Q hướng theo Q x chiều với AB Câu 30: Đáp án B Mômen ngẫu lực: M  F.d  F.a.cos 30��0,87Nm Câu 31: Đáp án B Để vật vượt qua thềm mơmen lực F phải lớn mômen trọng lực P trục quay qua O2: � F.(R  h) �P R  (R  h) �F� R  (R  h)2 P �1118N R h Câu 32: Đáp án C Các lực tác dụng lên cầu hình vẽ r r r r Điều kiện cân cầu: P  N1  N  Chiếu lên phương N2 ta được: N  P cos   50 Trang 14/21 Theo định luật III Niu-tơn, lực mà cầu tác dụng lên mặt bên phải 50 N ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ I Câu 1: Xe ca chuyển động từ A đến B với tốc độ 20 km/h từ B quay trở lại A với tốc độ 30 km/h Tốc độ trung bình xe trình A 25 km/h B 24 km/h C 50 km/h D km/h Câu 2: Phương trình biểu diễn chuyển động thẳng biến đổi chất điểm Trong x độ rời, t thời gian, a, b, c số A x  a  bt t B x = at C x  at  bt D x  at  bt  ct Câu 3: Một xe ca chuyển động với vận tốc 40 m/s tăng tốc chuyển động nhanh dần, đạt vận tốc 80 m/s sau 200 m Gia tốc chuyển động xe torng trình A m/s2 B 9,6 m/s2 C 12 m/s2 D 24 m/s2 Câu 4: Một vật bắt đầu chuyển động 40 s tác dụng lực không đổi Nếu quãng đường vật 20 s đầu s1, quãng đường vật 20 s s2 Khi A s1 = s2 B s2 = 2s1 C s2 = 3s1 D s2 = 4s1 Câu 5: Từ vị trí, hai tơ đồng thời xuất phát, ô tô thứ chuyển động với vận tốc không đổi 20 m/s, ô tô thứ hai chuyển động nhanh dần với gia tốc m/s Biết hai ô tô chuyển động hướng đường thẳng Hai ô tô gặp sau khoảng thời gian A 10 s B 20 s C 30 s D 35 s Câu 6: Một vật chuyển động từ trạng thái nghỉ, chuyển động nhanh dần đều, tỉ số quãng đường vật giây thứ sau giây A 9/25 B 3/5 C 25/9 D 1/25 Câu 7: Một tơ có bán kính vành bánh xe 30 cm Xe chạy với vận tốc 15m/s Tốc độ góc điểm vành xe A 20 rad/s B 40 rad/s C 50 rad /s D 60 rad/s Câu 8: Đồ thị tọa độ - thời gian vật thể bên cho biết A Tốc độ vật không đối B Tốc độ vật thay đổi liên tục C Vật chuyến động với tốc độ không đổi đến thời điểm t1 sau dừng lại D Vật chuyển động nhanh dần tới thời điểm t1 sau chuyển động Câu 9: Khi tổng hợp lực tác dụng lên vật vật chuyển động thẳng A chuyển động chậm dần cuối dừng hẳn B dùng C chuyển động với vận tốc không đổi D Rẽ sang trái sang phải Câu 10: Khi nước yên lặng, thuyền h để từ A đến B từ B quay trở lại A với khoảng cách AB = km Nếu nước chảy thành dòng theo hướng AB với tốc độ dòng chảy km/h thời gian để thuyền từ A đến B quay trở lại A A B 40 phút C 20 phút D Trang 15/21 Câu 11: Một vật rơi tự do, có vận tốc v sau rơi đuợc quãng đường h Quãng đường mà vật rơi có vận tốc v/2 A h B h C h D h 12 Câu 12: Từ đỉnh tháp cao m, vật ném theo phương nằm ngang, chạm đất điểm cách chân tháp 10 m Lấy g = 10 m/s2 Vận tốc ném vật A 25 m/s B m/s C 10 m/s D 20 m/s Câu 13: Khi ô tô nằm yên đường lực tác dụng lên A B hướng lên C hướng xuống D nằm ngang Câu 14: Một hành khách đứng xe buýt chuyển động, quay mặt phía trước ngã phía sau Điều A Xe buýt tăng tốc B Xe buýt chuyển động chậm lại C Xe buýt không thay đổi vận tốc D Xe buýt rẽ phái trái Câu 15: Một vật có khối lượng kg chuyển động không ma sát mặt bàn nằm ngang Nếu tác dụng lực không đổi N vào vật theo phương song song với mặt bàn vật thu A tốc độ m/s2 B gia tốc m/s2 C tốc độ cm/s2 D gia tốc cm/s2 Câu 16: Chiếc xe ô tô khối lượng 1200 kg tăng tốc từ trạng thái nghỉ lực không đổi 2400 N Tốc độ xe sau s A 0,4 m/s B 1,6 m/s C 16 m/s D m/s Câu 17: Một xe có khối lượng 100 kg chuyển động với vận tốc m/s Để dừng xe 1/10 giây cần lực hãm A 5000 N B 500 N C 500 N D 1000 N Câu 18: Ở hình bên, sức căng sợi dây nằm ngang 30 N Trọng lượng P, sức căng T sợi dây OA A 30 N, 30 N B 30 N, 60N C 60 N, 30N D 30 N, 30 N Câu 19: Lị xo có chiều dài tự nhiên l = 30 cm treo thẳng đứng Khi treo vật có khối lượng 200 g vào đầu lị xo chiều dài lị xo 34 cm Nếu treo thêm vào lị xo vật có khối lượng 300 g chiều dài lị xo A 37 cm B 40 cm C 44 cm D 36 cm Câu 20: Độ lớn lực hướng tâm tác dụng lên vật khối lượng m chuyển động vịng trịn bán kính r với tốc độ v A mvr B mv r C v mr D v rn Câu 21: Một xe ca chuyển động mặt phẳng lượn theo vòng trịn bán kính r = 10 m Biết ma sát cực đại lốp xe mặt đường 0,5 mg, m khối lượng xe ca Lấy g = 9,8 m/s2 Vận tốc xe ca A 10 m/s B m/s C 4,9 m/s D 14,2 m/s Trang 16/21 Câu 22: Hai vật m1 = kg m = kg đặt tiếp xúc với mặt phẳng nằm ngang không ma sát Nếu tác dụng lực F = N lên vật m1 (hình vẽ), lực tác dụng lên vật m2 A N B N C N D N Câu 23: Ba vật có khối lượng m1 = kg, m2 = kg, m3 = kg nối với sợi dây nhẹ đặt mặt phẳng ngang khơng ma sát (hình vẽ) Hệ thống kéo lực F = 10 N Lực căng T1 A N B N C N D 10 N Câu 24: Cho hệ hình vẽ: Vật A có khối lượng mA = kg chuyển động không ma sát mặt phẳng ngang Vật B có khối lượng mB = kg Bỏ qua khối lượng ròng rọc dây nối, lấy g = 10 m/s2 Gia tốc hệ hai vật A 100 m/s2 B m/s2 C 10 m/s2 D 30 m/s2 Câu 25: Cho hệ hình vẽ: vật M1 có m1 = 10 kg, vật M2 có m2 = kg, mặt phẳng nghiêng có góc  = 30° Coi ma sát M mặt phẳng nghiêng nhỏ không đáng kể Bỏ qua khối lượng ròng rọc dây nối, lấy g = 10 m/s2 Khi bng tay giữ M2 lực căng T giây nối hai vật là: A 100 N B 50N C 25N D N Câu 26: Cần phải tác dụng lực vng góc 10 N vào khối gỗ để khơng bị rơi (hình vẽ) Biết hệ số ma sát khối gỗ tường 0,2 Trọng lượng khối gỗ A 20N B 50N C 100N D 2N Câu 27: Hai lực có độ lớn F tác dụng lên vật Độ lớn hợp lực tác dụng lên vật Gọi  góc vectơ hai lực Khi đó: A cos   B cos    C cos    17 18 D cos   F Câu 28: Có hai vật, vật thứ có khối lượng m1 = 100 kg, vật thứ hai có khối lượng 10000 kg, cách khoảng m Vị trí mà lực hấp dẫn hai vật tác dụng lên vật thứ ba cách vật thứ khoảng A m B F m B m 10 C m 11 D 10 m 11 r Câu 29: Một vật có dạng hình hộp, khối lượng m kéo lực F tạo với phương nằm ngang góc  để vật trượt sàn (hình vẽ) Biết lực ma sát vật mặt phẳng ngang Fms Gia tốc vật A F  Fms m C F.cos   Fms m D F.sin   Fms m Câu 30: Cho hệ thống hình bên, đồng chất quay quanh trục R nằm ngang Lực tác dụng lên hai đầu P Q tương ứng N N Giá trị PR Trang 17/21 A RQ B RQ C RQ D RQ ĐÁP ÁN A C C C B A C C C 10 B 11 B 12 C 13 A 14 A 15 B 16 C 17 A 18 B 19 B 20 B 21 B 22 D 23 C 24 B 25 B 26 D 27 C 28 C 29 C 30 C HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Đáp án A v tb  2AB 1200   24km / h AB AB 50  20 30 Câu 2: Đáp án C Câu 3: Đáp án C 802  402 v  v  2as � a   12m / s 2.200 2 Câu 4: Đáp án C Lấy chiều dương chiều chuyển động quãng đường vận tốc vật sau 20 s đầu là: t12 s1  a  200a; v1  20a Trong 10 s sau vật chuyển động với vận tốc đầu t 22 v 02  v1  10a � s  v02 t  a  400a  200a  600a � s  3s1 Câu 5: Đáp án B Chọn trục Ox trùng với chiều chuyển động, gốc O vị trí ban đầu hai tơ Gốc thời gian lúc hai ô tô bắt đầu chuyển động Phương trình chuyển động tơ thứ nhất: x1  20t(m) Phương trình chuyển động tơ thứ hai: x  t2  t (m) 2 Hai tơ gặp thì: x1  x � 20t  t � t  20s Câu 6: Đáp án A Quãng đường vật giây thứ là: s5  a a (2.5  1)  2 Quãng đường vật giây là: a 25a s5  52  2 s �  s5 25 Câu 7: Đáp án C Trang 18/21  v 15   50rad / s r 0,3 Câu 8: Đáp án C Câu 9: Đáp án C Câu 10: Đáp án B Tốc độ thuyền v1  16  8km / h Thời gian để thuyền xuôi dòng từ A đến B t1  AB   h vx  Thời gian để thuyền ngược dòng từ B đến A t  AB   2h v ng  Tổng thời gian t  t1  t  h Câu 11: Đáp án B Khi vật rơi từ vị trí A đến B, có vận tốc B v là: v  02  2gh (1) �v � Khi vật rơi từ vị trí A đến C, có vận tốc C v/2 � � 02  2gx (2) �2 � (1) (2) suy x  h Câu 12: Đáp án C L  v0 2h 2.5 � 10  v0 � v  10m / s g 10 Câu 13: Đáp án A Câu 14: Đáp án A Câu 15: Đáp án B Câu 16: Đáp án C F 2400   2m / s m 1200 v  v0  at   2.8  16m / s a Câu 17: Đáp án A r v  | a |   50m / s t 10 r | F | m | a | 100.50  5000N Câu 18: Đáp án B T sin 30� F  30N;T cos 30� P P  30 3N;T  60N Câu 19: Đáp án B Trang 19/21 l  l  m1  m   l1 l m1 �l l0   m1  m  l m1  30   40cm Câu 20: Đáp án B Câu 21: Đáp án B mv mv  mg  � 0,5mg  r r � v  0,5gr  0,5.9,8.10  49 � r  7m / s Câu 22: Đáp án D F m2   2N m1  m 64 F2  Câu 23: Đáp án C F 10 (3  5)  8N  m  m3   m1  m  m 235 T1  Câu 24: Đáp án B a mB g 10  3m / s mA  mB 3 Câu 25: Đáp án B a m  m1 sin   10sin 30� g 10  m1  m  10 Với vật M2 ta có: P2  T  m a Thay a = 0, suy T  P2  m g  5.10  50N Câu 26: Đáp án D Lực ma sát cực đại phải trọng lực � kN  P � P  0, 2.10  2N Câu 27: Đáp án C 17 �F � 2 � � F  F  2F cos  � cos    18 �3 � Câu 28: Đáp án C Gọi x khoảng cách từ vật thứ đến vị trí mà lực hấp dẫn hai vật tác dụng lên vật m �G m1m3 mm 100 10000  G 32 �  �x  m 2 x (r  x) x (1  x) 11 Câu 29: Đáp án C Câu 30: Đáp án C 5PR  3RQ  � PR  RQ Trang 20/21 ... 5.1 Chuyển động tịnh tiến vật rắn a Định nghĩa Chuyển động tịnh tiến vật rắn chuyển động đường nối hai điểm vật luôn song song với b Gia tốc vật chuyển động tịnh tiến - Trong chuyển động tịnh... dụng vào vật 5.2 Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định a Đặc điểm chuyển động quay Tốc độ góc - Khi vật rắn quay quanh trục cố định điểm vật có tốc độ góc  gọi tốc độ góc vật - Nếu vật. .. vững vàng cân Mức vững vàng cân xác định độ cao trọng tâm diện tích mặt chân đế Trọng tâm vật cao mặt chân đế nhỏ vật dễ bị lật đổ ngược lại Chuyển động tịnh tiến chuyển động quay vật rắn 5.1 Chuyển