Câu 3.04: Một thanh mảnh đồng chất khối lượng m, chiều dài L có thể quay không ma sát xung quanh trục nằm ngang đi qua đầu O của thanh, mômen quán tính của thanh đối với trục quay này là[r]
(1)Chơng – động lực học vật rắn I Hệ thống kiến thức
- Khi vật rắn quay quanh trục vËt) TÓM TẮT KIẾN THỨC
VẤN ĐỀ ĐỘNG HỌC VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
Đại lượng
vật lí Kí hiệu (đơnvị) Quay Quay biến đổi Ghi
1 Gia tốc góc
(rad/s2,vịng/
s2)
0
const
2 Tốc độ góc
(rad/s, vịng/s)
2 2f const
T 0 t Phương trìnhvận tốc
3 Tọa độ
góc (rad) 0t 0
1
t t
Phương trình chuyển động
4 Góc quay (rad)
0
t
t t
2
0
0 2 Thường chọnt
0 = 0 Xét điểm M vật rắn cách trục quay khoảng R
5 Tốc độ
dài v (m/s) vR const vR v0 att
6 Gia tốc
hướng tâm an (m/s2) R
v R an
2
R v R an
2
Gia tốc pháp
tuyến
7 Gia tốc
tiếp tuyến at (m/s2) at 0 at R
8 Gia tốc
Toàn phần a (m/s2)
n a a
2
2 n t
a a a
r
t n a a
Chú ý:
Mọi điểm vật rắn chuyển động tròn mặt phẳng vng góc với trục quay, tâm nằm trục quay, bán kính khoảng cách từ điểm xét đến trục quay
Các đại lượng , , có giá trị đại số, phụ thuộc vào chiều dương chọn ( thường chọn chiều dương chiều quay vật)
Đổi đơn vị: vòng = 3600 = 2 rad >0: chuyển động quay nhanh dần <0: chuyển động quay chậm dần Gia tốc góc:
2
' "
d d
dt dt
Gia tốc dài:
2
' "
dv d x
a v x
dt dt
Quãng đường quay được:
(2)n: số vòng quay (rad)
VẤN ĐỀ ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
Đại lượng vật
lí Kí hiệu (đơnvị) Biểu thức Ghi
1 Mơmen qn
tính I (kg.m
2)
2 mr
I của chất điểm trục
miri2
I của vật rắn trục
a Thanh mảnh
12
mL I
Các vật đồng chất, có dạng hình học đối xứng L: chiều dài
b Vành trịn ( hình trụ
rỗng) I mR2
c Đĩa trịn( hình trụ đặc)
2
mR I
d Hình cầu đặc
2 mR I Mômen
động
lượng L (kg.m
2.s-1) LI mrv
3 Mômen lực M (N.m) M Fd d: khoảng cách từ trục quay đến giá
lực (cánh tay đòn lực)
2
M mr I
Phương trình ĐLH vật rắn quay quanh trục cố định (dạng khác ĐL II Newton)
Dạng khác
dt dL M
Chú ý:
Công thức Stenner: IO IG md2 dùng đổi trục quay d = OG : khoảng cách hai trục quay
MF 0: F có giá cắt song song với trục quay Định lí biến thiên mơmen động lượng:
M M 0 L L2 L M t I1 2 2 I1 1
VẤN ĐỀ ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN MƠMEN ĐỘNG LƯỢNG
Nội dung: M 0 L const I1 1 I22
R
(3)I1, 1: mơmen qn tính tốc độ góc vật lúc đầu I2, 2: mômen quán tính tốc độ góc vật lúc sau Chú ý:
Áp dụng định luật cho hệ vật rắn có trục quay: Lconst trục quay
đó
Khi I = const = : vật rắn không quay = const: vật rắn quay
VẤN ĐỀ KHỐI TÂM ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN
1 Tọa độ khối tâm:
i i i C
m x m
x
i i i C
m y m
y
i i i C
m z m z
2 Chuyển động khối tâm: mac F
(F: tổng hình học vectơ lực tác dụng lên vật rắn.) Động năng: ( J )
Chuyển động tịnh tiến Chuyển động quay Chuyển động song phẳng
2
ñ 2
1
W mvC ñ
2
W I ñ 2
2
1
W mvC I
Chú ý:
Xem khối tâm trùng với trọng tâm G Khi trọng lượng, trọng tâm khơng cịn khối tâm
ln tồn
Vật rắn lăn không trượt: vC R Mọi lực tác dụng vào vật :
+) có giá qua trọng tâm làm vật chuyển động tịnh tiến
+) có giá khơng qua trọng tâm làm vật vừa quay vừa chuyển động tịnh tiến
Định lí động năng: Angoạilực Wđ Wđ2 Wđ1 Thế trọng trường: Wt mgh
h: độ cao tính từ mức không
Định luật bảo toàn năng: Khi vật chịu tác dụng lực
W=W Wñ t const
* Sự tương tự đại lượng góc đại lượng dài chuyển động quay chuyển động thẳng Chuyển động quay
(trục quay cố định, chiều quay không đổi) (chiều chuyển động không đổi)Chuyển động thẳng Toạ độ góc
Tốc độ góc
Gia tốc góc
Mơmen lực M Mơmen qn tính I
Mơmen động lượng L = I
Động quay đ W
2I
rad Toạ độ x Tốc độ v Gia tốc a Lực F
Khối lượng m Động lượng p = mv Động
đ W
2mv
m
rad/s m/s
rad/s2 m/s2
Nm N
kgm2 kg
kgm2/s kgm/s
J J
Chuyển động quay đều:
= const; = 0; = 0 + t
Chuyển động quay biến đổi đều:
= const
Chuyển động thẳng đều:
v = const; a = 0; x = x0 + at
Chuyển động thẳng biến đổi đều:
(4) = 0 + t
2
1
t t
2
0 ( 0)
Phương trình động lực học
M I
o Dạng khác M dL dt
Định luật bảo tồn mơmen động lượng
1 2 i
I I hay L const
Định lý động
đ 22 12
1
W
2I 2I A
(công ngoại lực)
x = x0 + v0t +
1 2at v2 v02 2 (a x x 0)
Phương trình động lực học
a F m
o Dạng khác F dp dt Định luật bảo toàn động lượng
i i i
p m v const
Định lý động
2
đ
1
W
2mv 2mv A
(công ngoại lực)
II Câu hỏi tập Chuyển động vật rắn quanh trục cố định
1.1 Một cánh quạt động điện có tốc độ góc khơng đổi = 94rad/s, đờng kính 40cm Tốc độ dài điểm đầu cánh bằng:
A 37,6m/s; B 23,5m/s; C 18,8m/s;* D 47m/s
1.2 Hai học sinh A B đứng đu quay trịn, A ngồi rìa, B cách tâm nửa bán kính Gọi A, B, A, B lần lợt tốc độ góc gia tốc góc A B Ta có:
A A = B, A = B * B A > B, A > B
C A < B, A = 2B D A = B, A > B
1.3 Một điểm vật rắn cách trục quay khoảng R Khi vật rắn quay quanh trục, điểm có tốc độ dài v Tốc độ góc vật rắn là:
A
R v
* B
R v2
C v.R D v R
1.4 Bánh đà động từ lúc khởi động đến lúc đạt tốc độ góc 140rad/s phải 2s Biết động quay nhanh dần đều.Góc quay bánh đà thời gian là:
A 140rad * B 70rad C 35rad D 36rad
1.5 Một bánh xe quay nhanh dần quanh trục Lúc t = bánh xe có tốc độ góc 5rad/s Sau 5s tốc độ góc tăng lên 7rad/s Gia tốc góc bánh xe là:
A 0,2rad/s2 B 0,4rad/s2.* C 2,4rad/s2 D 0,8rad/s2.
1.6 Trong chuyển động quay biến đổi điểm vật rắn, vectơ gia tốc toàn phần (tổng vectơ gia tốc tiếp tuyến vectơ gia tốc hớng tâm) điểm ấy:
A có độ lớn khơng đổi B Có hớng khơng đổi C có hớng độ lớn không đổi D Luôn thay đổi.* 1.7 Chọn câu
A Vật chuyển động quay nhanh dần gia tốc gãc dương, chậm dần gia tốc gãc ©m
B Khi vật quay theo chiều dương đ· chọn th× vật chuyển động nhanh dần, vật quay theo chiều ngược lại th× vật chuyển động chậm dần
C Chiều dương trục quay chiều làm với chiều quay vật đinh vÝt thuËn
D Khi gia tốc góc dấu với tốc độ góc vật quay nhanh dần, chúng ngợc dấu vật quay chậm dần.*
(5)A cã cïng gãc quay B cã cïng chiÒu quay
C chuyển động quỹ đạo tròn
D chuyển động mặt phẳng.*
1.9 Trong chuyển động quay có tốc độ góc ω gia tốc góc , chuyển động quay sau nhanh dần?
A ω = rad/s vµ = 0; B ω = rad/s vµ = - 0,5 rad/s2
C ω = - rad/s vµ = 0,5 rad/s2; D ω = - rad/s vµ = - 0,5 rad/s2 *
1.10 Một vật rắn quay quanh trục, điểm M vật rắn cách trục quay khoảng R có A tốc độ góc ω tỉ lệ thuận với R; B tốc độ góc ω tỉ lệ nghịch với R
C tốc độ dài v tỉ lệ thuận với R; * D tốc độ dài v tỉ lệ nghịch với R
1.11 Kim đồng hồ có chiều dài 3/4 chiều dài kim phút Coi nh kim quay Tỉ số tốc độ góc đầu kim phút đầu kim
A 12; * B 1/12; C 24; D 1/24
1.12 Kim đồng hồ có chiều dài 3/4 chiều dài kim phút Coi nh kim quay Tỉ số tốc độ dài đầu kim phút đầu kim
A 1/16; B 16; * C 1/9; D
1.13 Kim đồng hồ có chiều dài 3/4 chiều dài kim phút Coi nh kim quay Tỉ số gia tốc hớng tâm đầu kim phút đầu kim
A 92; B 108; C 192; * D 204
1.14 Một bánh xe quay quanh trục cố định với tốc độ 3600 vịng/min Tốc độ góc bánh xe là:
A 120π rad/s* B 160π rad/s; C 180π rad/s; D 240π rad/s
1.15 Một bánh xe quay quanh trục quay cố định với tốc độ 3600 vòng/min Trong thời gian 1,5s bánh xe quay đợc góc bằng:
A 90π rad; B 120π rad; C 150π rad; D 180π rad*
1.16 Một bánh xe quay nhanh dần từ trạng thái đứng yên sau 2s đạt tốc độ góc 10rad/s Gia tốc góc bánh xe
A 2,5 rad/s2; B 5,0 rad/s2; * C 10,0 rad/s2; D 12,5 rad/s2
1.17 Một bánh xe quay nhanh dần từ trạng thái đứng yên sau 2s đạt tốc độ góc 10rad/s Góc mà bánh xe quay đợc thời gian
A 2,5 rad; B rad; C 10 rad; * D 12,5 rad
1.18 Một vật rắn quay nhanh dần xung quanh trục cố định Sau thời gian t kể từ lúc vật bắt đầu quay góc mà vật quay đợc
A tØ lƯ thn víi t B tØ lƯ thn víi t2.*
C tØ lƯ thn víi t D tØ lƯ nghÞch víi t
1.19 Một bánh xe có đờng kính 4m quay với gia tốc góc khơng đổi rad/s2, t
0 = lúc bánh xe bắt
đầu quay Tại thời ®iĨm t = 2s vËn tèc gãc cđa b¸nh xe lµ
A rad/s B rad/s; * C 9,6 rad/s; D 16 rad/s 1.20 Một bánh xe có đờng kính 4m quay với gia tốc góc khơng đổi rad/s2, t
0 = lúc bánh xe bắt
đầu quay Gia tốc hớng tâm điểm P vành bánh xe thời điểm t = 2s lµ A 16 m/s2; B 32 m/s2; C 64 m/s2; D 128 m/s2 *
1.21 Một bánh xe có đờng kính 4m quay với gia tốc góc khơng đổi rad/s2, t
0 = lúc bánh xe bắt
u quay Tốc độ dài điểm P vành bánh xe thời điểm t = 2s
A 16 m/s;* B 18 m/s; C 20 m/s; D 24 m/s
1.22 Một bánh xe có đờng kính 4m quay với gia tốc góc khơng đổi rad/s2 Gia tc tip tuyn ca
điểm P vành bánh xe lµ:
A m/s2; B m/s2; * C 12 m/s2; D 16 m/s2
1.23 Một bánh xe quay với tốc độ góc 36 rad/s bị hãm lại với gia tốc góc khơng đổi có độ lớn 3rad/s2 Thời gian từ lúc hãm đến lúc bánh xe dừng hẳn là
A 4s; B 6s; C 10s; D 12s*
1.24 Một bánh xe quay với tốc độ góc 36rad/s bị hãm lại với gia tốc góc khơng đổi có độ lớn 3rad/s2 Góc quay đợc bánh xe kể từ lúc hãm đến lúc dừng hẳn là
A 96 rad; B 108 rad; C 180 rad; D 216 rad*
1.25 Một bánh xe quay nhanh dần 4s tốc độ góc tăng từ 120vịng/phút lên 360vịng/phút Gia tốc góc bánh xe
A 2π rad/s2; * B 3π rad/s2; C 4π rad/s2; D 5π rad/s2
1.26 Một bánh xe có đờng kính 50cm quay nhanh dần 4s tốc độ góc tăng từ 120vịng/phút lên 360vịng/phút Gia tốc hớng tâm điểm M vành bánh xe sau tăng tốc đợc 2s
A 157,8 m/s2; * B 162,7 m/s2; C 183,6 m/s2; D 196,5 m/s2
(6)A 0,25π m/s2; * B 0,50π m/s2; C 0,75π m/s2; D 1,00π m/s2
1.28 Một bánh xe quay nhanh dần 4s tốc độ góc tăng từ 120 vịng/phút lên 360 vịng/phút Tốc độ góc điểm M vành bánh xe sau tăng tốc đợc 2s
A 8π rad/s; * B 10π rad/s; C 12π rad/s; D 14π rad/s
2 Ph ơng trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định 1.29 Chọn câu Sai Đại lợng vật lí tính kg.m2/s2
A Momen lùc B C«ng
C Momen quán tính.* D Động
1.30 Phát biu di ây sai
A Momen lc dng làm vật quay cã trục quay cốđịnh quay nhanh lªn, momen lc âm làm cho vt có trc quay cnh quay chậm đi.*
B Dấu momen lực phụ thuộc vµo chiều quay vật
C Tuỳ theo chiều dương chọn trục quay, dấu momen cïng lực trục cã thể lµ dương hay ©m
D Momen lực trục quay cã cïng dấu với gia tốc gãc mµ lùc g©y cho vật
1.31 Một chất điểm chuyển động trịn xung quanh trục có mơmen quán tính trục I Kết luận sau õy l khụng ỳng?
A Tăng khối lợng chất điểm lên hai lần mômen quán tính tăng lên hai lần
B Tng khong cỏch t chất điểm đến trục quay lên hai lần mơmen quán tính tăng lần*
C Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần mơmen qn tính tăng lần
D Tăng đồng thời khối lợng chất điểm lên hai lần khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần mơmen qn tính tăng lần
1.32 Phát biểu sau không đúng?
A Mơmen qn tính vật rắn trục quay lớn sức ì vật chuyển động quay quanh trục lớn
B Mơmen qn tính vật rắn phụ thuộc vào vị trí trục quay phân bố khối l ợng trục quay
C Mômen lực tác dụng vào vật rắn làm thay đổi tốc độ quay vật
D Mômen lực dơng tác dụng vào vật rắn làm cho vËt quay nhanh dÇn*
1.33 Tác dụng mơmen lực M = 0,32 Nm lên chất điểm chuyển động đờng tròn làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc khơng đổi = 2,5rad/s2 Mơmen quán tính chất điểm đối với
trục qua tâm vng góc với đờng trịn
A 0,128 kgm2; * B 0,214 kgm2; C 0,315 kgm2; D 0,412 kgm2
1.34 Tác dụng mômen lực M = 0,32 Nm lên chất điểm chuyển động đờng tròn làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc khơng đổi = 2,5rad/s2 Bán kính đờng trịn 40cm khối lợng
của chất điểm là:
A m = 1,5 kg; B m = 1,2 kg; C m = 0,8 kg;* D m = 0,6 kg
1.35 Một mômen lực khơng đổi tác dụng vào vật có trục quay cố định Trong đại lợng sau đại lợng khơng phải số?
A Gia tốc góc; B Tốc độ góc; * C Mơmen qn tính; D Khối lợng
1.36 Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất quay đợc xung quanh trục qua tâm vng góc với mặt phẳng đĩa Tác dụng vào đĩa mômen lực 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s2 Mơmen qn tính đĩa trục quay là
A I = 160 kgm2; B I = 180 kgm2; C I = 240 kgm2; D I = 320 kgm2 *
1.37 Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có bán kính 2m quay đợc xung quanh trục qua tâm vuông góc với mặt phẳng đĩa Tác dụng vào đĩa mômen lực 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s2 Khối lợng đĩa là
A m = 960 kg; B m = 240 kg; C m = 160 kg; * D m = 80 kg
1.38 Một rịng rọc có bán kính 10cm, có mơmen qn tính trục I =10-2 kgm2 Ban đầu ròng
rọc đứng n, tác dụng vào rịng rọc lực khơng đổi F = 2N tiếp tuyến với vành ngồi Gia tốc góc rịng rọc
A 14 rad/s2; B 20 rad/s2; * C 28 rad/s2; D 35 rad/s2
1.39 Một rịng rọc có bán kính 10cm, mơmen qn tính trục I =10-2 kgm2 Ban đầu ròng rọc
đứng yên, tác dụng vào rịng rọc lực khơng đổi F = 2N tiếp tuyến với vành ngồi Sau vật chịu tác dụng lực đợc 3s tốc độ góc
A 60 rad/s;* B 40 rad/s; C 30 rad/s; D 20rad/s
3 Momen động l ợng, định luật bảo toàn momen động l ợng 1.40 Phát biểu sau đúng?
A Khi vật rắn chuyển động tịnh tiến thẳng mơmen động lợng trục quay không đổi*
(7)C Đối với trục quay định mômen động lợng vật tăng lần mơmen qn tính tăng lần
D Mơmen động lợng vật không hợp lực tác dụng lên vật không
1.41 Các vận động viên nhảy cầu xuống nớc có động tác "bó gối" thật chặt không nhằm
A giảm mômen quán tính để tăng tốc độ quay;*
B tăng mơmen qn tính để tăng tốc độ quay
C giảm mơmen qn tính để tăng mơmen động lợng D tăng mơmen qn tính để giảm tốc độ quay
1.42 Con mèo rơi từ t nào, ngửa, nghiêng, hay chân sau xuống trớc, tiếp đất nhẹ nhàng bốn chân Chắc chắn rơi khơng có ngoại lực tạo biến đổi momen động l-ợng Hãy thử tìm xem cách mèo làm thay đổi t
A Dùng đuôi
B Vặn cách xoắn xơng sống.*
C Chúc đầu cuộn lại
D Duỗi thẳng chân sau tríc
1.43 Các ngơi đợc sinh từ khối khí lớn quay chậm co dần thể tích lại tác dụng lực hấp dẫn Tốc độ góc quay
A khơng đổi; B tăng lên;* C giảm đi; D không
1.44 Một nhẹ dài 1m quay mặt phẳng ngang xung quanh trục thẳng đứng qua trung điểm Hai đầu có hai chất điểm có khối lợng 2kg 3kg Tốc độ chất điểm 5m/s Mômen động lợng
A L = 7,5 kgm2/s; B L = 10,0 kgm2/s; C L = 12,5 kgm2/s;* D L = 15,0 kgm2/s
1.45 Một đĩa mài có mơmen qn tính trục quay 12kgm2 Đĩa chịu mômen lực
không đổi 16Nm, sau 33s kể từ lúc khởi động tốc độ góc đĩa
A 20rad/s; B 36rad/s; C 44rad/s; * D 52rad/s
1.46 Một đĩa mài có mơmen qn tính trục quay 12 kgm2 Đĩa chịu mômen lực
không đổi 16Nm, Mômen động lợng đĩa thời điểm t = 33s
A 30,6 kgm2/s; B 52,8 kgm2/s;* C 66,2 kgm2/s; D 70,4 kgm2/s
1.47 Coi trái đất cầu đồng tính có khối lợng m = 6.1024kg, bán kính R = 6400 km Mơmen
động lợng trái đất quay quanh trục A 5,18.1030 kgm2/s; B 5,83.1031 kgm2/s;
C 6,28.1032 kgm2/s; D 7,15.1033 kgm2/s*
1.48 Một ngời đứng ghế quay, hai tay cầm hai tạ Khi ngời dang tay theo phơng ngang, ghế ngời quay với tốc độ góc Ma sát trục quay nhỏ khơng đáng kể Sau ngời co tay lại kéo hai tạ gần ngời sát vai Tốc độ góc ca h ngi + gh
A tăng lên * B Giảm
C Lỳc u tng, sau ú giảm dần D Lúc đầu giảm sau
1.49 Hai đĩa mỏng nằm ngang có trục quay thẳng đứng qua tâm chúng Đĩa có mơmen qn tính I1 quay với tốc độ góc ω0, đĩa có mơmen qn tính I2 ban đầu đứng yên Thả nhẹ đĩa
xuống đĩa sau khoảng thời gian ngắn hai đĩa quay với tốc độ góc ω
A
2
I I
; B
1
I I
;
C
2
2
I I
I
; D
2
1
I I
I
*
1.50 Một đĩa đặc có bán kính 0,25m, đĩa quay xung quanh trục đối xứng qua tâm vng góc với mặt phẳng đĩa Đĩa chịu tác dụng mômen lực không đổi M = 3Nm Sau 2s kể từ lúc đĩa bắt đầu quay tốc độ góc đĩa 24 rad/s Mơmen qn tính đĩa
A I = 3,60 kgm2; B I = 0,25 kgm2;* C I = 7,50 kgm2; D I = 1,85 kgm2
1.51 Một đĩa có bán kính 25 cm, chịu tác dụng mômen lực không đổi 3Nm, quay xung quanh trục đối xứng qua tâm vng góc với mặt phẳng đĩa Mômen động lợng đĩa thời điểm 2s kể từ đĩa bắt đầu quay
A kgm2/s; B kgm2/s; C kgm2/s; * D kgm2/s
4 Động vật rắn quay quanh trục cố định
1.52 Một bánh đà có momen qn tính 2,5kg.m2 quay với tốc độ góc 900rad/s Động bánh
đà bằng:
(8)1.53 Một đĩa trịn có momen quán tính I quay quanh trục cố định với tốc độ góc 0 Ma sát
trục quay nhỏ khơng đáng kể Nếu tốc độ góc đĩa giảm hai lần động quay momen động lợng đĩa trục quay tăng hay giảm nào?
Momen động lợng Động quay
A Tăng bốn lần Tăng hai lần
B Giảm hai lần Tăng bốn lần
C Tăng hai lần Giảm hai lần
D.* Giảm hai lần Giảm bốn lần
1.54 Hai a trũn cú cựng momen quán tính trục quay qua tâm đĩa Lúc đầu đĩa (ở bên trên) đứng yên, đĩa quay với tốc độ góc khơng đổi 0 Ma sát trục quay nhỏ khơng đáng
kể Sau cho hai đĩa dính vào nhau, hệ quay với tốc độ góc Động hệ hai đĩa lúc sau tăng hay giảm so với lúc đầu?
A Tăng lần B Giảm lần C Tăng lần D Giảm lần.* 1.55 Hai bánh xe A B có động quay, tốc độ góc A = 3B tỉ số momen quán tính
A B I I
trục quay qua tâm A B nhận giá trị sau đây?
A B * C D
1.56 Trên mặt phẳng nghiêng góc α so với phơng ngang, thả vật hình trụ khối lợng m bán kính R lăn không trợt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng xuống chân mặt phẳng nghiêng Vật khối lợng khối lợng vật 1, đợc thả trợt không ma sát xuống chân mặt phẳng nghiêng Biết tốc độ ban đầu hai vật không Tốc độ khối tâm chúng chân mặt phẳng nghiêng có
A v1 > v2; B v1 = v2 ; C v1 < v2; * D Cha đủ điều kiện kết luận
1.57 Xét vật rắn quay quanh trục cố định với tốc độ góc ω Kết luận sau đúng?
A Tốc độ góc tăng lần động tăng lần
B Mơmen qn tính tăng hai lần động tăng lần C Tốc độ góc giảm hai lần động giảm lần
D Cả ba đáp án sai thiếu kiện*
1.58 Một bánh xe có mơmen qn tính trục quay 12kgm2 quay với tốc độ 30vòng/phút.
Động bánh xe
A Eđ = 360,0J; B E® = 236,8J; C E® = 180,0J; D E® = 59,20J*
1.59 Một mơmen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào bánh xe có mơmen qn tính trục bánh xe 2kgm2 Nếu bánh xe quay nhanh dần từ trạng thái nghỉ gia tốc góc bánh xe là
A = 15 rad/s2;* B = 18 rad/s2; C = 20 rad/s2; D = 23 rad/s2
1.60 Một mơmen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào bánh xe có mơmen qn tính trục bánh xe 2kgm2 Nếu bánh xe quay nhanh dần từ trạng thái nghỉ tốc độ góc mà bánh xe đạt đợc sau 10s
lµ
A ω = 120 rad/s; B ω = 150 rad/s; * C ω = 175 rad/s; D ω = 180 rad/s
1.61 Mômen lực 30Nm tác dụng vào bánh xe có mơmen qn tính trục 2kgm2 Nếu bánh xe
quay nhanh dần từ trạng thái nghỉ động bánh xe thời điểm t = 10s A Eđ = 18,3 kJ; B Eđ = 20,2 kJ; C Eđ = 22,5 kJ; * D Eđ = 24,6 kJ
BÀI TẬP TỔNG HỢP
Câu 1.01: Phương trình toạ độ góc φ theo thời gian t sau mô tả chuyển động quay nhanh dần chất điểm ngược chiều dương qui ước?
A φ = - 4t + t2 (rad, s) B φ = + 4t - t2 (rad, s). C φ = -5 + 4t + t2 (rad, s). D φ = -5 - 4t - t2 (rad, s) **
Câu 1.02: Bánh xe quay nhanh dần theo chiều dương qui ước với gia tốc góc 5(rad/s2), vận tốc góc, toạ độ góc ban đầu điểm M vành bánh xe là (rad/s) 450 Toạ độ góc M vào thời điểm t
A = 45 + 5t0
2
(độ, s) B = + 5t (rad,s)1
2
C = t+ 5t (rad,s)1 2
(9)A gia tốc toàn phần hướng tâm quỹ đạo.*
B Mọi điểm vật rắn có tốc độgóc thời điểm C Mọi điểm vật rắn có gia tốc góc thời điểm
D Quỹ đạo điểm vật rắn đường trịn có tâm nằm trục quay
Câu 1.04: Vật rắn quay nhanh dần quanh trục cố định Một điểm vật rắn khơng nằm trên trục quay có
A gia tốc tiếp tuyến chiều với chuyển động.**B gia tốc toàn phần nhỏ gia tốc hướng tâm. C gia tốc toàn phần hướng tâm quỹ đạo. D gia tốc tiếp tuyến lớn gia tốc hướng tâm.
Câu 1.05: Khi vật rắn quay biến đổi quanh trục cố định Tại điểm M vật rắn có A véc tơ gia tốc tiếp tuyến hướng với véc tơ vận tốc có độ lớn khơng đổi.*
B. véc tơ gia tốc pháp tuyến hướng vào tâm quỹ đạo đặc trưng cho biến đổi phương véc tơ vận tốc.*
C tốc độ dài tỉ lệ thuận với thời gian.
D gia tốc pháp tuyến lớn M gần trục quay.
Câu 1.06: Những khẳng định sau cho chuyển động quay nhanh dần vật rắn quanh trục cố định?
A Góc quay hàm số bậc hai theo thời gian. B Gia tốc góc số dương. C Trong q trình quay tích số gia tốc góc tốc độ góc số dương.**
D tốc độ góc hàm số bật theo thời gian. Câu 1.07: Chọn câu sai?
Đối với vật rắn quay không đều, điểm M vật rắn có: A gia tốc hướng tâm đặc trưng cho biến đổi vận tốc phương.
B gia tốc pháp tuyến lớn điểm M dời lại gần trục quay * C gia tốc tiếp tuyến đặc trưng cho biến đổi vận tốc độ lớn.
D tốc độ dài biến đổi nhanh điểm M dời xa trục quay.
Câu 1.08: Cho đồ thị tốc độ góc theo thời gian bánh xe hình vẽ Góc quay bánh xe thời gian chuyển động
A rad. B 10 rad C 12 rad.* *D 14 rad Câu 1.09: Xét vật rắn quay quanh trục cố định Chọn phát biểu sai ?
A Trong thời gian, điểm vật rắn quay góc nhau. B Ở thời điểm, điểm vật rắn có tốc độ dài.**
C Ở thời điểm, điểm vật rắn có tốc độ góc. D Ở thời điểm, điểm vật rắn có gia tốc góc.
Câu 1.10: Cho đồ thị tốc độ góc theo thời gian bánh xe hình vẽ Tốc độ góc trung bình bánh xe thời gian chuyển động A rad/s.
B 1,25 rad/s. C 1,5 rad/s.**
D 1,75 rad/s.
Câu 1.11: Một chuyển động quay chậm dần có A gia tốc góc âm. B tốc độ góc âm.
C tốc độ góc âm gia tốc góc âm. D tích tốc độ góc gia tốc góc là âm.**
Câu 1.12: Một chuyển động quay nhanh dần có
A gia tốc góc dương. B tốc độ góc dương.
C tốc độ góc dương gia tốc góc dương. D tích tốc độ góc gia tốc góc dương.**
Câu 1.13: Vật rắn quay xung quanh trục cố định với gia tốc góc có giá trị dương khơng đổi. Tính chất chuyển động vật rắn
A quay chậm dần đều. B Quay nhanh dần đều. C quay đều. D quay biến đổi đều.**
ω(rad/s)
2
O t(s)
ω(rad/s)
2
(10)Câu 1.14: Chọn phát biểu sai: Trong chuyển động vật rắn quay quanh trục cố định mọi điểm vật rắn
A có góc quay. B có chiều quay
C chuyển động quỹ đạo tròn D chuyển động mặt phẳng.**
Câu 1.15: Phương trình toạ độ góc φ theo thời gian t sau mô tả chuyển động quay chậm dần ngược chiều dương?
A φ = - 4t + t2 (rad).* B φ = + 4t - t2 (rad) C φ = -5 - 4t - t2 (rad). D φ = -5 + 4t - t2 (rad)
Câu 1.16: Chọn câu sai: Khi vật rắn quay quanh trục cố định điểm vật có chung
A góc quay. B tốc độ góc.
C gia tốc góc. D gia tốc hướng tâm **
Câu 1.17: Một bánh xe quay nhanh dần không vận tốc đầu Sau 10 giây, đạt tốc độ góc 20 rad/s Góc mà bánh xe quay giây thứ 10
A 200 rad. B 100 rad C 19 rad * * D rad.
Câu 1.18: Chọn câu sai: Khi vật rắn quay quanh trục thì A chuyển động quay vật chậm dần gia tốc góc âm.**
B vật quay nhanh dần với tốc độ góc âm.
C gia tốc góc khơng đổi khác khơng vật quay biến đổi đều. D vật quay theo chiều dương hay âm tuỳ theo dấu đại số tốc độ góc.
Câu 1.19: Một vật rắn quay quanh trục cố định Các điểm vật cách trục quay khoảng R khác Đại lượng sau tỉ lệ với R?
A Chu kỳ quay B tốc độ góc.
C Gia tốc góc. D Gia tốc hướng tâm * *
Câu 1.20: Kim đồng hồ có chiều dài
chiều dài kim phút Tỉ số tốc độ dài điểm mút hai kim
A
B
9
C 12
1
D* 16
1
.*******************
Câu 1.21: Một bánh xe quay nhanh dần 4s tốc độ góc tăng từ 120vịng/phút lên 360vịng/phút Tốc độ góc điểm M vành bánh xe sau tăng tốc giây
A 8 rad/s.* * B 10 rad/s C 12 rad/s D 14 rad/s.
Câu 1.22: Một bánh xe có đường kính 50cm quay nhanh dần 4s tốc độ góc tăng từ 120vịng/phút lên 360vịng/phút Gia tốc hướng tâm điểm M vành bánh xe sau tăng tốc giây
A 157,8 m/s2.** B 162,7 m/s2. C 183,6 m/s2. D 196,5 m/s2.
Câu 1.23: Một đĩa đồng chất quay biến đổi quanh trục đối xứng Đồ thị tốc độ góc theo thời gian cho hình bên Số vịng quay đĩa trong q trình A 23,75vòng.* *B 27,35vòng.
C 25,75vòng. D 28,00vòng
CHỦ ĐỀ 2: MƠMEN LỰC.
MƠMEN QN TÍNH CỦA VẬT RẮN.
Câu 2.01: Khi vận rắn quay nhanh dần quanh trục cố định tác dụng mômen lực F Tại thời điểm t vật có tốc độ góc ω, thời điểm ngừng tác dụng mơmen lực F vật rắn A quay với tốc độ góc ω.* * B quay với tốc độ góc khác ω.
(11)Câu 2.02: Một rịng rọc có bán kính 20cm có momen qn tính 0,04kgm2 trục Rịng rọc chịu lực khơng đổi 1,2N tiếp tuyến với vành Lúc đầu ròng rọc đứng yên Tốc độ góc rịng rọc sau 5s chuyển động
A 75rad/s. B 6rad/s. C 15rad/s*. D 30rad/s.*
Câu 2.03: Một lực tiếp tuyến 0,71N tác dụng vào vành ngồi bánh xe có đường kính 60cm. Bánh xe quay từ trạng thái nghỉ sau 4s quay vịng Momen qn tính bánh xe A 4,24 kg.m2. B 0,54 kg.m2. C 0,27 kg.m2 ** D 1,08 kg.m2
Câu 2.04: Một đĩa trịn đồng chất, khối lượng m = 2kg, bán kính R = 0,5m, trục quay qua tâm và vng góc với mặt phẳng vành Ban đầu vành đứng yên chịu tác dụng lực F tiếp xúc với mép vành Bỏ qua ma sát Sau s vành trịn quay góc 36 rad Độ lớn lực F
A 3N. B 2N. C 4N.** D 6N
Câu 2.05: Cho yếu tố sau vật rắn quay quanh trục: I Khối lượng vật rắn
II Kích thước hình dạng vật rắn III Vị trí trục quay vật rắn
IV tốc độ góc mơmen lực tác dụng lên vật rắn Mơmen qn tính vật rắn phụ thuộc vào
A I, II, IV. B I, II, III* *C II, III, IV. D I, III, IV.
Câu 2.06: Dưới tác dụng mômen ngoại lực, bánh xe bắt đầu quay nhanh dần đều, sau giây quay 80
π vòng Sau khơng tác dụng mơmen ngoại lực quay chậm dần với gia tốc 2rad/s2dưới tác dụng mơmen lực ma sát có độ lớn 0,2Nm Mơmen ngoại lực có độ lớn là
A 0,7N.m.* *B 0,6N.m. C 0,4N.m. D 0,3N.m.
Câu 2.07: Một hình trụ đồng chất bán kính r=20cm, khối lượng m=500kg, quay quanh trục đối xứng với tốc độ góc 480vịng/phút Để hình trụ dừng lại sau 50s kể từ tác dụng vào trụ mômen hãm Độ lớn mômen hãm là?
A 10Nm. B 6,4Nm. C 5.Nm D 3,2Nm.* *
Câu 2.08: Mo-men quán tính đĩa đồng chất hình trịn trục quay qua tâm đĩa tăng lên lần bán kính R bề dày h đĩa tăng lên hai lần?
A 16 lần. B lần. C 32 lần.* * D lần.
Câu 2.09: Chọn câu sai nói mơmen lực tác dụng lên vật rắn quay quanh trục cố định A Mômen lực đặc trưng cho tác dụng làm quay vật rắn quay quanh trục
B Mơmen lực khơng có tác dụng làm quay vật rắn quanh trục đường tác dụng lực cắt trục quay song song với trục quay
C Dấu mômen lực dấu với gia tốc góc mà mơmen lực truyền cho vật rắn. D Nếu mômen lực dương làm cho vật rắn quay nhanh lên, âm làm
cho vật rắn quay chậm lại.**
Câu 2.10: Tại đỉnh ABCD hình vng có cạnh a=80cm có gắn chất điểm m1, m2, m3, m4 với m1=m3=1kg, m2=m4=2kg Mômen quán tính hệ chất điểm trục quay qua M (trung điểm DC) vng góc với hình vng có giá trị sau đây?
A 1,68 kgm2. B 2,96 kgm2. C 2,88 kgm2.* * D 2,42 kgm2.
Câu 2.11: Một khung dây cứng nhẹ hình tam giác cạnh a Tại ba đỉnh khung có gắn ba viên bi nhỏ có khối lượng m Mơmen qn tính hệ trục quay qua tâm O vng góc mặt phẳng khung
A ma2.** B m
2 2a
(12)TAI LIEU SUU TAM
C m2a2
3 D m
2 a
2
Câu 2.12: Một vành tròn đồng chất tiết diện đều, có khối lượng M,
bán kính vịng ngồi R, vịng r ( hình vẽ) Momen qn tính vành trục qua tâm vng góc với vành
A 1
2 M(R2 + r2).* *B 1
2M(R2 - r2) C M(R2 + r2). D M(R2 - r2)
Câu 2.13: Chọn câu sai: Momen quán tính vật rắn trục quay A tổng momen quán tính phận vật trục quay B không phụ thuộc vào momen lực tác dụng vào vật.
C phụ thuộc vào gia tốc góc vật.**
D phụ thuộc vào hình dạng vật.
Câu 2.14: Một vành trịn có bán kính 20 cm, quay quanh trục với gia tốc góc rad/s2 nhờ một momen lực 0,4 N.m Khối lượng vành trịn
A kg. B kg.** C 0,4 kg. D 0,2 kg.
Câu 2.15: Momen quán tính chất điểm trục quay thay đổi khối lượng giảm nửa khoảng cách từ chất điểm đến trục quay tăng gấp đôi?
A Giảm phần tư. B Giảm nửa C Không đổi. D Tăng gấp đôi.**
Câu 2.16: Một AB có chiều dài L, khối lượng khơng đáng kể Đầu B có gắn chất điểm khối lượng M Tại trung điểm AB có gắn chất điểm khối lượng m Momen quán tính hệ trục quay vng góc với A
A (M+m)L2 B (M+m )L2
2 C (M+m )L4 2.* *D (M+m )L8
Câu 2.17: Một thẳng đồng chất OA có chiều dài l, khối lượng M, quay quanh trục qua O vng góc với Người ta gắn vào đầu A chất điểm m = M
3 Momen quán tính hệ trục qua O
A M
3 l
B
2
3 Ml
.* C Ml2.* D
3 Ml
Câu 2.18: Một kim loại AB đồng chất, dài 1m, khối lượng M = kg Người ta gắn B một chất điểm khối lượng m = M Khối tâm hệ nằm cách đầu A đoạn
A 0,50 m. B 0,65 m. C 0,75 m.** D 0,875 m.
Câu 2.19: Một cầu đặc, đồng chất, khối lượng M, bán kính R Momen quán tính cầu đối với trục quay cách tâm cầu đoạn R
2 A I = MR2
20 B I =
2
MR
20 * C I =
2 11
MR
20 D I =
2 13
MR
20 *
Câu 2.20: Một đĩa mài hình trụ đặc có khối lượng kg bán kính 10 cm Bỏ qua ma sát trục quay. Để tăng tốc từ trạng thái nghỉ đến tốc độ 1500 vòng/phút thời gian 10 s momen lực cần thiết phải tác dụng vào đĩa
A 0,2355 N.m. B 0,314 N.m. C 0,157 N.m.* * D 0,0785 N.m. CHỦ ĐỀ 3: PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC.
MỔMEN ĐỘNG LƯỢNG.
ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN MƠMEN ĐỘNG LƯỢNG.
m m
a a
a O
(13)Câu 3.01: Coi Trái đất cầu đồng tính có khối lượng M = 6,0.1024 kg cách Mặt trời một khoảng r = 1,5.108 km Momen động lượng Trái đất chuyển động quay xung quanh Mặt trời
A 2,7.1040 kg.m2/s.* * B 1,35.1040 kg.m2/s C 0,89.1033 kg.m2/s. D 1,08.1040 kg.m2/s
Câu 3.02: Một chất điểm chuyển động đường trịn bán kính r Tại thời điểm t chất điểm có tốc độ dài, tốc độ góc, gia tốc hướng tâm động lượng v, , an P Biểu thức sau momen động lượng chất điểm?
A mrv. B mr2. C Pr. D m an r *.*
Câu 3.03: Một vận động viên trượt băng nghệ thuật thực động tác đứng dang hai tay để quay quanh trục thẳng đứng dọc theo thân thân Nếu quay mà vận động viên khép hai tay lại
A mơmen qn tính vận động viên trục quay tăng tốc độ góc giảm. B mơmen qn tính vận động viên trục quay giảm tốc độ góc tăng.**
C mơmen qn tính vận động viên trục quay tốc độ góc giảm. D mơmen quán tính vận động viên trục quay tốc độ góc tăng.
Câu 3.04: Một mảnh đồng chất khối lượng m, chiều dài L quay không ma sát xung quanh trục nằm ngang qua đầu O thanh, mơmen qn tính trục quay I=1mL2
3 Khi đứng yên thẳng đứng viên bi nhỏ
có khối lượng m chuyển động theo phương ngang với vận tốc V0
đến va chạm vào đầu (hình vẽ) Sau va chạm bi dính vào hệ bắt đầu quay quanh O với tốc độ góc Giá trị
A 3V0
4L .* *B. V
2L C V
3L D 2V
3L
Câu 3.05: Một có khối lượng khơng đáng kể dài l quay mặt phẳng nằm ngang, xung quanh trục thẳng đứng qua đầu O Bỏ qua ma sát trục quay Trên khoét rãnh nhỏ, theo viên bi có khối lượng m chuyển động rãnh nhỏ dọc theo
(hv) Ban đầu bi trung điểm bắt đầu quay với tốc độ góc ω0 Khi bi chuyển động đến đầu A tốc độ góc
A 40 B. 0/4.** C 20 D 0
Câu 3.06: Thuyền dài L có khối tâm nằm trung điểm thuyền.Người có khối lượng khối lượng thuyền Ban đầu người thuyền đứng yên mặt nước yên lặng Nếu người từ đầu mũi thuyền đến cuối thuyền, khối tâm hệ người thuyền cách khối tâm thuyền đoạn
A L/4.* B. L/3 C L/6 D L/2.
Câu 3.07: Hình trụ đặc đồng chất khối lượng m bán kính R Một sợi dây không co dãn quấn mặt trụ, đầu dây lại nối vào giá cố định (Hình vẽ) Cho mơmen qn tính trụ trục quay qua khối tâm I=0,5mR2 Biết hệ thả từ trạng thái nghĩ Khi chuyển động khối tâm trụ chuyển động theo phương đứng dây không trượt mặt trụ Độ lớn gia tốc khối tâm trụ tính theo gia tốc rơi tự
A g. B 2g
3 .** C g
2 D
g
O A
G m O
L
0
V
(14)Câu 3.08: Đĩa trịn đồng chất có mơmen qn tính tốc độ góc đối với trục đối xứng qua tâm đĩa I1,1, I2, 2 Biết hai đĩa quay ngược chiều trục quay trùng ( hv) Sau đĩa rơi xuống đĩa ma sát hai đĩa mà sau thời gian hai đĩa bắt đầu quay đĩa thống Độ lớn tốc độ góc hai đĩa sau quay đĩa thống
A 1 2 Iω + I ω ω =
I + I B
1 2 Iω - I ω ω =
I + I ** C 1 2
1 Iω - I ω ω =
I + I D
2 1 Iω - I ω ω =
I + I
Câu 3.09: Đĩa tròn đồng chất có trục quay O, bán kính R, khối lượng m Một sợi dây khơng co dãn có khối lượng không đáng kể quấn vào trụ, đầu tự mang vật khối
lượng m (hình vẽ) Bỏ qua ma sát Gia tốc a vật m tính theo gia tốc rơi tự g
A g. * B g
C 2g
3 * D
3
g
Câu 3.10: Một dĩa tròn đồng chất bán kính R=20cm quay quanh trục cố định nằm ngang qua tâm dĩa Một sợi dây nhẹ vắt qua vành dĩa, hai đầu dây mang hai vật có khối lượng m1= 3kg, m2 = 1kg (hình vẽ) Lúc đầu giữ cho hai vật độ cao, sau thả nhẹ cho hai vật chuyển động Sau 2s kể từ lúc thả hai vật cách 1m theo phương đứng Khối lượng ròng rọc ( lấy g = 10m/s2)
A 72kg. B 92kg. C 104kg. D 152kg.**
Câu 3.11: Một vật rắn có momen qn tính 10 kg.m2 quay quanh trục cố định với động năng 1000 J Momen động lượng vật trục quay
A 200 kg.m2/s. B 141,4 kg.m2/s * * C 100 kg.m2/s. D 150 kg.m2/s.
Câu 3.12: Một đĩa mài quay quanh trục từ trạng thái nghỉ nhờ momen lực 10 N.m Sau 3 giây, momen động lượng đĩa
A 45 kg.m2/s. B 30 kg.m2/s.* *
C 15 kg.m2/s. D không xác định thiếu kiện.
Câu 3.13: Một sàn quay có bán kính R, momen qn tính I đứng yên Một người có khối lượng M đứng mép sàn ném hịn đá có khối lượng m theo phương ngang, tiếp tuyến với mép sàn với vận tốc v Bỏ qua ma sát Tốc độ góc sàn sau
A. mv
MR + I B
mvR
MR + I .** C
2 mvR
MR + I D
2 mR MR + I
Câu 3.14: Ở máy bay lên thẳng, cánh quạt lớn phía trước, cịn có cánh quạt nhỏ phía Cánh quạt nhỏ có tác dụng
A làm tăng vận tốc máy bay B giảm sức cản khơng khí. C giữ cho thân máy bay không quay.** D tạo lực nâng phía đi.
Câu 3.15: Một thẳng đồng chất OA có chiều dài l, khối lượng M, quay quanh trục qua O vng góc với Người ta gắn vào đầu A chất điểm m =
3 M
Momen quán tính hệ trục qua O là:
A
2 Ml
B
3 2Ml2
.* C Ml2. *D 4Ml2
( trùng câu 2.17)
1
I
2
m O R
(15)Câu 3.16: Do tác dụng momen hãm, momen động lượng bánh đà giảm từ 3,00 kg.m2/s xuống 0,80 kg.m2/s thời gian 1,5 s Momen lực hãm trung bình khoảng thời gian bằng:
A -1,47 kg.m2/s2.* * B - 2,53 kg.m2/s2. C - 3,30 kg.m2/s2. D - 0,68 kg.m2/s2.
Câu 3.17: Một người khối lượng m = 60 kg đứng mép sàn quay hình trịn, đường kính m, khối lượng M = 400 kg Bỏ qua ma sát trục quay sàn Lúc đầu, sàn người đứng yên Người chạy quanh mép sàn với vận tốc 4,2 m/s (đối với đất) sàn
A quay chiều với chiều chuyển động người với tốc độ góc 0,42 rad/s. B quay ngược chiều chuyển động người với tốc độ góc 0,42 rad/s.**
C đứng yên khối lượng sàn lớn nhiều so với khối lượng người. D quay chiều với chiều chuyển động người với tốc độ góc 1,4 rad/s.
Câu 3.18: Một sàn quay hình trụ bán kính R = 1,2m, có momen qn tính trục quay I = 1,3.102 kg.m2 đứng yên Một em bé , khối lượng m = 40 kg chạy mặt đất với tốc độ m/s theo đường tiếp tuyến với mép sàn nhảy lên sàn Bỏ qua ma sát trục quay Vận tốc góc sàn em bé sau nhảy lên sàn
A 0,768 rad/s.** B 0,897 rad/s. C 0,987 rad/s. D 0,678 rad/s.
Câu 3.20: Một đĩa đồng chất, khối lượng M=10 kg, bán kính R=1m quay với tốc độ góc ω=7rad/s quanh trục đối xứng Một vật nhỏ khối lượng m=0,25kg rơi thẳng đứng vào đĩa điểm cách trục quay 0,9m dính vào Tốc độ góc cuối hệ
A 6,73 rad/s.** B 5,79 rad/s. C 4,87 rad/s. D 7,22 rad/s.
Câu 3.22: Một khối trụ đồng chất có trục quay O nằm ngang, bán kính R, khối lượng m Một sợi dây khơng dãn có khối lượng khơng đáng kể quấn vào mặt trụ, đầu dây tự mang vật khối lượng m Bỏ qua ma sát.Gia tốc rơi tự g Lực căng sợi dây
A mg/3.* *B mg/2. C mg. D 2mg.
CHỦ ĐỀ 4: ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN.
Câu 4.01: Một khối trụ đặc có khối lượng 100 kg, bán kính 0,5m Khối trụ quay quanh trục đối xứng Khi tốc độ góc khối trụ 20π(rad/s) có động
A 25000 J.* * B. 50000 J C. 75000 J D. 100000J
Câu 4.02: Một hình trụ đặc có khối lượng m lăn khơng trượt mặt phẳng nằm ngang Khi vận tốc tịnh tiến trục khối trụ có giá trị V động tồn phần hình trụ
A 3mV2
4 .* B. mV
2 C. 2mV2
3 D. 2mV
2.
Câu 4.03: Hình trụ đặc đồng chất khối lượng m bán kính R, quay xung quanh trục đối xứng nằm ngang Một sợi dây không co dãn quấn mặt trụ, đầu dây lại mang vật nặng khối lượng có khối lượng m Bỏ qua ma sát rịng rọc trục quay khối lượng dây, mômen quán tính trụ I=1mR2
2 Khi hệ chuyển động dây khơng trượt mặt trụ Vào lúc vật m có vận tốc v động hệ
A 3 mv2
4 * * B.
2
mv
2 C. mv
2. D. 2mv2
Câu 4.04: Một vành trịn có khối lượng m bán kính lăn khơng trượt mặt phẳng nghiêng Khi khối tâm vành có vận tốc v động toàn phần vành
A Wđ = mv2.* * B. Wđ = 1 mv2
2 C. Wđ =
mv
4 D. Wđ =
2
2 mv
3
(16)Câu 4.05: Xét hệ thống hình vẽ: Rịng rọc vành trịn khối lượng m, bán kính R Hai vật nặng khối lượng MA, MB Khối lượng tổng cộng M=MA+MB+m = 2kg Khi vận tốc hệ vật 2m/s động hệ vật
A. J B. J C 4 J.* *D J
Câu 4.06: Một vành trịn lăn khơng trượt Tại thời điểm, tỉ số động tịnh tiến động quay A 1.* *B. C.
2
D.
3
Câu 4.07: Một rịng rọc có khối lượng m = 100g,xem dĩa tròn,quay quanh trục nằm ngang.Một sợi dây mảnh ,khơng dãn,khối lượng khơng đáng kể,vắt qua rịng rọc Hai đầu dây có gắn hai vật có khối lượng m 2m (m = 100g) thả tự Khi vận tốc vật 2m/s động hệ
A 0,7 J.* *B. 0,6 J C. 0,5 J D. 0,2 J
Câu 4.08: Một hình trụ đồng chất bán kính R=20cm, khối lượng m=100kg, quay quanh trục đối xứng từ trạng thái nghỉ Khi vật đạt vận tốc góc 600vịng/phút ngoại lực thực công (lấy π2 =10 )
A. 4000J.* B. 2000J C. 16000J D 8000J.*
Câu 4.09: Một vô-lăng khối lượng 100 kg xem tương đương khối trụ đồng chất đường kính 1m Lấy π2≈10 Khi vơ-lăng đạt vận tốc quay 600vịng/phút có động bằng
A 25000 J * * B. 50000J C. 100000 J D. 2500J
Câu 4.10: Một viên bi khối lượng m = 200 g, bán kính r = 1,5 cm lăn khơng trượt theo đường dốc một mặt phẳng nghiêng Lấy g = π2 ≈ 10 Khi bi đạt vận tốc góc 50 vịng/s động tồn phần bi bằng
A. 3,15J.* B 2,25J.* C. 0,9J D. 4,05J
Câu 4.11: Một bánh xe có momen quán tính trục quay 2,0kg.m2 đứng yên chịu tác dụng momen lực 30 N.m Sau 10 s chuyển động, bánh xe có động quay
A. 9000 J B. 22500 J.* C 45000 J * D. 56000 J
Câu 4.12: Một vận động viên bơi lội thực cú nhảy cầu Đại lượng sau khôngthay đổi người nhào lộn khơng? (bỏ qua sức cản khơng khí)
A Thếnăng người B Động quay người quanh trục qua khối tâm
C Mômen động lượng người khối tâm.**
D Mơmen qn tính người trục quay qua khối tâm
Câu 4.15: Nếu tổng hình học ngoại lực tác dụng lên vật rắn khơng
A. tổng đại số momen lực trục quay không
B. momen động lượng vật trục quay không
C. momen động lượng vật trục quay không đổi.*
D vận tốc khối tâm không đổi hướng độ lớn.*
Câu 4.16: Một hình trụ đặc đồng chất có momen qn tính I=mr2
2 lăn không trượt không vận tốc đầu
mặt phẳng nghiêng hình vẽ Khi khối tâm O vật hạ độ cao khoảng h tốc độ
A. g.h B. 2.g.h
C. g.h D 4.g.h
3 **
Câu 4.17: Một xe có khối lượng m1 = 100kg (không kể bánh) với bánh xe mà bánh đĩa tròn khối lượng m2 = 10kg lăn không trượt mặt phẳng ngang với vận tốc khối tâm v = 10m/s Động toàn phần xe là:
A 8.103J.* * B 7.103J C 7,5.103J. D 800J.
B