Đang tải... (xem toàn văn)
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễ[r]
(1)GIẢI BÀI TẬP
LỰC HƯỚNG TÂM – CHUYỂN ĐỘNG LI TÂM
Bài 1: Một cầu khối lượng 0,5 kg buộc vào đầu sợi dây dài 0,5 m quay dây
sao cho cầu chuyển động tròn mặt phẳng nằm ngang sợi dây làm thành góc 30° so với phương thẳng đứng hình vẽ Lấy g = 9,8 m/s2 Xác định tốc độ dài
cầu
Giải
- Tổng hợp lực trọng lực lực căng dây đóng vai trị lực hướng tâm: → Fht/P = tan30°
(2)- Quả cầu chuyển động theo quỹ đạo trịn với bán kính: r = ℓsin30° = 0,5.sin30° = 0,25 m
- Mặt khác:
Bài 2: Một bàn nằm ngang quay tròn với chu kì T = s Trên bàn đặt vật cách trục
quay R = 25 cm Hệ số ma sát vật bàn tối thiểu để vật không trượt mặt bàn Lấy g = 10 m/s2, π2 = 10
Giải
Khi vật không trượt chịu tác dụng lực: , ,P N F ms Trong đó:
0 P+N =
Lúc vật chuyển động trịn nên đóng vai trị lực hướng tâm Để vật khơng trượt bàn :
Bài 3: 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/s2 Lực căng sợi dây ở điểm thấp quỹ đạo là?
(3)- Hợp lực lực căng dây trọng lực đóng vai trị lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn:
ht
F = + P T
- Khi ở điểm thấp (Fht hướng thẳng đứng lên) với chiều dương tâm quay (hướng lên)
Fht = - P + T
=> T = Fht + P = mω2r + mg
= 0,4(82.0,5 +10) = 16,8 N
Bài 4: Một vệ tinh khối lượng 100 kg, phóng lên quỹ đạo quanh Trái Đất ở độ cao mà
đó có trọng lượng 920 N Chu kì vệ tinh 5,3.103 s Tính khoảng cách từ bề mặt Trái
Đất đến vệ tinh Biết bán kính Trái Đất 6400 km
Giải
Tại độ cao h, lực hấp dẫn đóng vai trị lực hướng tâm: Fhd = Fht
Vì ở độ cao h, vệ tinh có trọng lượng 920 N nên Fhd = 920 N
Mặt khác:
Bài 5: Một người buộc đá vào đầu sợi dây quay dây mặt phẳng thẳng
đứng Hịn đá có khối lượng 0,4 kg chuyển động đường tròn bán kính 0,5 m với tốc độ khơng đổi rad/s Hỏi lực căng dây đá ở đỉnh đường tròn ?
Giải
Khi đá ở đỉnh đường trịn trọng lực lực căng dây đóng vai trị lực hướng tâm: Fht = P + T
→ T = Fht - P
(4)Bài 6: Một vật chuyển động tròn tác dụng lực hướng tâm F Nếu bán kính
quỹ đạo gấp hai lần so với trước đồng thời giảm tốc độ quay cịn nửa so với ban đầu, lực hướng tâm
A giảm lần B giảm lần C giảm lần D không thay đổi
Giải
Chọn A
Bài 7: Một vật nhỏ khối lượng 150 g chuyển động tròn 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
Giải
Chọn D
Độ lớn lực hướng tâm gây chuyển động tròn vật là:
Bài 8: Một vật nhỏ khối lượng 250 g chuyển động trịn quỹ đạo bán kính 1,2 m Biết
trong phút vật quay 120 vòng Độ lớn lực hướng tâm gây chuyển động tròn vật
(5)C 4,5 N D 46,4 N
Giải
Chọn A
- Tốc độ góc vật:
- Độ lớn lực hướng tâm gây chuyển động tròn vật là:
Bài 9: Một tơ có khối lượng chuyển động qua cầu lồi có bán kính cong 100 m
với tốc độ 72 km/h Lấy g = 10m/s2 Áp lực ô tơ nén lên cầu qua điểm cao
(giữa cầu) là? A 36000 N B 48000 N C 40000 N D 24000 N
Giải
(6)Đổi v = 72 km/h = 20 m/s - Hợp lực tác dụng lên ô tô :
F = +P N
- Chiếu biểu thức vectơ lên chiều dương (hình vẽ), ta được:
Bài 10: Ở độ cao 7/9 bán kính Trái Đất có vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn
xung quanh Trái Đất Biết gia tốc rơi tự ở mặt đất 10 m/s2 bán kính Trái Đất 6400
km Tốc độ dài chu kì chuyển động vệ tinh A 7300 m/s ; 4,3 giờ
B 7300 m/s ; 3,3 giờ C 6000 m/s ; 3,3 giờ D 6000 m/s ; 4,3 giờ
Giải
Chọn C
Gia tốc rơi tự ở độ cao h:
(7)Bài 11: Một ôtô khối lượng 2,5 chuyển động qua cầu vượt với tốc độ không đổi 54
km/h Cầu vượt có dạng cung trịn, bán kính 100 m Tính áp lực ơtơ tơ lên cầu điểm cao cầu Lấy g = 9,8 m/s2
A 15050 N B 18875 N C 22020 N D 17590 N
Giải
Chọn B
v = 54 km/h = 15 m/s
Khi ô tô đến điểm cao cầu phần trọng lực đóng vai trị lực hướng tâm: Fht = P – N
(8)Bài 12: Vòng xiếc vành trịn bán kính R = m, nằm mặt phẳng thẳng đứng Một
người xe đạp vòng xiếc này, khối lượng xe người 80 kg Lấy g = 9,8 m/s2, tính
lực ép xe lên vòng xiếc điểm cao với vận tốc điểm v = 10 m/s A 164 N
B 186 N C 254 N D 216 N
Giải
Chọn D
Tại điểm cao vịng xiếc có lực tác dụng lên xe trọng lực phản lực vịng xiếc
Ta có:
(9)Bài 13: Một xe có khối lượng 1600 kg chuyển động đường cua trịn có bán kính r = 100 m
với vận tốc không đổi 72 km/h Hỏi giá trị hệ số ma sát lốp xe mặt đường để xe không trượt Lấy g = 10 m/s2
A 0,35 B 0,26 C 0,33 D 0,4
Giải
v = 72 km/h = 20 m/s
Xe chuyển động tròn nên lực ma sát đóng vai trị lực hướng tâm Để xe khơng trượt đường
Bài 14: Một bàn trịn bán kính R = 35 cm, quay quanh trục thẳng đứng với vận tốc góc ω
= rad/s Hỏi ta đặt vật nhỏ vùng bàn mà vật không bị văng xa tâm bàn Hệ số ma sát nghỉ vật mặt bàn µ = 0,25
A r < 0,28 m B r < 0,35 m C r > 0,35 m D r > 0,28 m
Giải
(10)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh
tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Tốn: Ơn thi HSG lớp luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn
II Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, yêu thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia