THÔNG TIN TÀI LIỆU
CHUN ĐỀ 12 HỆ QUY CHIẾU QN TÍNH VÀ KHƠNG QUÁN TÍNH LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LI TÂM HIỆN TƯỢNG TĂNG GIẢM TRỌNG LƯỢNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT LỰC TÁC DỤNG VÀO VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU TỔNG HỢP LÝ THUYẾT ĐÁP ÁN TỔNG HỢP LÝ THUYẾT II MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DẠNG ÁP DỤNG LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LY TÂM VÍ DỤ MINH HỌA BÀI TẬP TỰ LUYỆN LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG KHI VẬT QUA MỘT CHIẾC CẦU CONG 10 VÍ DỤ MINH HỌA: 10 BÀI TẬP TỰ LUYỆN 11 LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN .12 DẠNG ĐẶT VẬT TRONG THANG MÁY .14 VÍ DỤ MINH HỌA 14 ÔN TẬP CHƯƠNG 12 HỆ QUY CHIẾU QUÁN TÍNH… 17 LỜI GIẢI ÔN TẬP CHƯƠNG 12 18 CHUYÊN ĐỀ 12 HỆ QUY CHIẾU QN TÍNH VÀ KHƠNG QN TÍNH LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LI TÂM HIỆN TƯỢNG TĂNG GIẢM TRỌNG LƯỢNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT I Hệ quy chiếu qn tính khơng qn tính − Hệ quy chiếu quán tính hệ quy chiếu đứng yên chuyển động − Hệ quy chiếu khơng qn tính hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc r a so với hệ quy chiếu quán − Lực quán tính: Trong hệ quy chiếu khơng qn tính chuyển động rvới gia tốc r F qt ma tính, tức vật tượng học xảy chịu thêm lực lực gọi lực quán tính II Lực hướng tâm lực quán tính ly tâm Định nghĩa + Lực tác dụng vào vật chuyển động tròn gây cho vật gia tốc hướng tâm gọi lực hướng tâm Công thức mv Fht ma ht m2 r r Trong đó: F ht lực hướng tâm (N) m khối lượng vật (kg) aht gia tốc hướng tâm (m/s2) v tốc độ dài vật chuyển động tròn (m/s) r bán kính quỹ đạo trịn (m) tốc độ góc vật chuyển động trịn (rad/s) Ví dụ + Lực hấp dẫn Trái Đất vệ tinh nhân tạo đóng vai trị lực hướng tâm, giữ cho vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh Trái Đất + Đặt vật bàn quay, lực ma sát nghĩ đóng vai trị lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động trịn + Đường ơtơ đường sắt đoạn cong phải làm nghiên phía tâm cong để hợp lực trọng lực phản lực mặt đường tạo lực hướng tâm giữ cho xe, tàu chuyển động dễ dàng quỹ đạo Lực quán tính li tâm − Nếu xét hệ quy chiếu khơng qn tính quay theo vật, vật coi đứng yên chịu thêm lực qn tính gọi qn tính li tâm − Có hướng xa tâm mv Fqtlt Fht m2 R R − Độ lớn : III SỰ THAY ĐỔI TRỌNG LƯỢNG −u r Trọng r lực: r Là hợp lực lực hấp dẫn trái đất tác dụng lên vật lực quán tính li tâm quay trái đất P Fhd Fq − Trọng Lượng: u r r mộtr vật hệ quy chiếu mà vật đứng yên hợp lực lực hấp dẫn lực quán tính tác dụng lên vật P Fhd Fq + Xét hệ quy chiếu đứng yên chuyển động thẳng lượng trọng lực trùng P P / , hệ chuyển động có gia tốc với trái đất hai lực khác Trọng lượng vật lớn bé trọng lực gọi tăng hay giảm trọng lượng uu r r uu r P / Fhd Fq + Khi xảy trọng lượng tượng rơi tự vật dặt thang máy LỰC TÁC DỤNG VÀO VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU Khi vật chuyển động tròn đều: Vật chuyển động tròn có gia tốc hướng tâm Lực gây gia tốc hướng tâm gọi lực hướng tâm: v2 R Lực hướng tâm lực hay hợp lực lực tác dụng vào vật Khi vật chuyển động trịn khơng đều: Thành phần hợp lực r trục r hướng tâm r đóng vai trò lực hướng tâm Theo định luật II Newton: F1 F2 ma (1) r + Chiếu (1) lên trục hướng tâm ta được: Fht ma ht (Fht hợp lực thành phần theo trục hướng tâm) v2 42 a ht 2 R 42 n R R R T với + Điều kiện đế vật không rời giá đỡ: lực đàn hồi (phản lực N) giá đỡ tác dụng lên vật N > + Điều kiện đế vật không trượt khỏi quỹ đạo chuyển động lực ma sát vật với sàn nhỏ lực ma sát nghỉ cực đại: Fmsng < kN Ví dụ: Chuyển động cầu cong: a u Cầu r urvõngrxuống: + P N ma ht (1) Fht m v2 NP m R + Chiếu (1) lên trục hướng tâm: v � N mg mg R b u Cầu r urvồngrlên: + P N ma ht (1) PN m v2 mv � N / N mg mg R R + Chiếu (1) lên trục hướng tâm: Chú ý: • Các lực tiếp tuyến với mặt cầu (lực ma sát, lực phát động) không ảnh hưởng đến gia tốc hướng tâm nên ta khơng xét đến • Kết q khơng vật (xe) điểm cao (hoặc thấp nhất) mặt cầu Chuyển động vòng xiếc: Xét ur xe u r đạprđi qua điểm cao vòng xiếc N P ma ht (1) + Chiếu (1) lên trục hướng tâm: mv N/ N mg R / + Xe đạp không rơi N �۳ NP m v v2 R gR Xe chuyển động đường tròn: a) Xe lửa chuyển động đường ray tròn: Các lực tác dụng xe lửa: ur • Trọng lựcurP r u r ur Q F P Q • Phản lực đường ray: ur ur ur ur ur ur R, R Q + Furlà lực trực : R R R u r hướng tâm; lực tác dụng lên đường ray + R1 P ur + R nằm ngang, có tác dụng xơ ray phía ngồi, làm hỏng ray.urĐe khắc phục tình trạng này, u người r ta đặt ray cao ray cho mặt phăng A'B' vng góc với R Khi lực ép lên ray R , ur khơng cịn lực R xơ ngồi Góc nghiêng α tính bởi: mv F v2 tan r P mg gr Với r bán kính đường tròn b) Xe chạy đường tròn: Lực tác dụngurlên xe: + Trọng lực P ur + Lực đàn hồi N r + Lựcr ma sát nghỉ Fmsng mặt đưòngu r ur r r F P N F msng msng ma Lực đóng vai trị lực hướng tâm (1) mv Fmsng ma ht R Chiếu (1) lên trục hướng tâm: + Do Fmsng Fmstruot � kN kmg kmg mv R Ta thấy để xe không trượt vận tốc tối đa xe v kgR v kgR • Để tránh cho xe qua đường vịng khơng bị ur trượt người ta làm mặt đường nghiêng tâm vịng trịn cho phản lực Q vng góc mặt đường Lúc cịn ur ur khơng ur ur lựcu rmarsát nghỉ Q Q1 Q với Q1 P ur r Q F + đóng vai trị lực hướng tâm + Góc nghiêng α định mức: mv F v2 R tan P mg Rg TỔNG HỢP LÝ THUYẾT Câu Dùng lực kế đặt thang máy, vật có khối lượng m treo vào lực kế Nhìn số lực kế thay đổi ta biết A chiều chuyển động thang máy B chiều gia tốc thang máy C xác độ lớn gia tốc thang máy D vận tốc thang máy Câu Một vật có khối lượng kg móc vào lực kế treo buồng thang máy Thang máy xuống hãm với gia tốc m/s2 Lấy g = 10 m/s2 số lực kế A 14 N B 20 N C 26 N D N Câu Lực hướng tâm tác dụng vào vật chuyển động A tròn gây cho vật gia tốc hướng tâm B thẳng gây cho vật gia tốc hướng tâm C thẳng nhanh dần gây cho vật gia tốc hướng tâm D thẳng chậm dần gây cho vật gia tốc hướng tâm Câu Một vật có khối lượng m chuyển động trịn với vận tốc góc ω, vận tốc dài điểm có bán kính R v Lực hướng tâm Fht xác định v Fht m 2 R A B Fht mR C Fht mRv D Fht mR Câu Đặt vật nhỏ bàn quay, bàn chưa quay vật đứng yên Cho bàn quay từ từ, vật quay theo bàn Lực đóng vai trị lực hướng tâm trường hợp A phản lực B trọng lực C lực hấp dẫn D lực ma sát nghỉ Câu Chọn phát biểu sai Lực hướng tâm A lực (hợp lực) tác dụng lên vật chuyển động tròn B gây gia tốc hướng tâm cho vật. C loại lực tự nhiên, xuất vật chuyển động trịn D khơng xuất vật chuyển động đường thẳng Câu Trong thang máy có đặt lực kế bàn, người đứng bàn lực kế Trọng lượng thực người p Trong trường hợp thang máy xuống nhanh dần đều, giá trị đọc lực kế A lớn P B P C nhỏ P D khác P (có thể lớn nhỏ hơn) Câu Một cầu nhỏ treo vào xe chuyển động có gia tốc Dây treo cầu bị lệch hình vẽ Kết luận sau đúng? A Xe chuyển động B Xe chuyển động nhanh dần C Xe chuyển động chậm dần D Khơng kết luận chưa biết góc α dây treo phương đứng Câu Xét người đứng thang máy chuyển động lên Phản lực pháp tuyến hướng lên sàn thang máy N tác dụng vào người so với trọng lực P người là: A Lớn B Vẫn cũ C Nhỏ D Khơng xác định Câu 10 Tìm phát biể sai hệ qui chiếu phi quán tính lực quán tính: A Hệ qui chiếu phi quán tính hệ quy chiếu có gia tốc hệ quy chiếu quán tính B Mọi vật đứng yên hệ qui chiếu phi quán tính C Để áp dụng định luật II Niu tơn hệ qui chiếu phi quán tính, hợp lực tác dụng phải thêm lực quán tính r r r F q ma D Lực qn tính có biểu thức Trong a gia tốc hệ qui chiếu phi quán tính Câu 11 Chọn câu sai A Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh trái đất chịu tác dụng lực hướng tâm có độ lớn không đổi B Chuyển động thẳng gọi chuyển động quán tính C Lực phản lực khơng thể cân chúng đặt vào vật khác D Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh trái đất chịu tác dụng lực cân trái đất mặt trăng gây Câu 12 Xét người đứng thang máy chuyển động lên có gia tốc Phản lực pháp tuyến hướng lên sàn thang máy N tác dụng vào người so với trọng lực P người là: A Lớn B Vẫn cũ C Nhỏ D Khơng xã định chưa biết chuyển động nhanh dần hay chậm dần Câu 13 Một vật khối lượng m đặt đĩa quay với vận tốc góc Vật vạch nên đường trịn bán kính R Lực ma sát nghỉ tác dụng lên vật có hướng? A Hướng vào tâm O B Hướng xa tâm O C Tiếp tuyến với quỹ đạo tròn D Còn phụ thuộc vào vận tốc góc ω Câu 14 Một vật khối lượng m đặt đĩa quay với vận tốc góc Vật vạch nên đường trịn bán kính R Nếu đứng hệ qui chiếu gắn với vật ta thấy vật nằm n Vậy lực qn tính có hướng độ lớn là: 2 A Hướng vào tâm O; Fq= m. R B Hướng xa tâm O; Fq m. R 2 B Tiếp tuyến với quỹ đạo tròn; Fq m. R D Hướng xa tâm: Fq m.v R Câu 15 Một xe khối lượng m chạy qua cầu cong coi cung trịn bán kính R Xét xe đỉnh cầu có vận tốc v Lực nén xe tác dụng lên mặt cầu có biểu thức sau đây? � v2 � m� g � R� � A mg B � v2 � m� g � R� � C D biểu thức khác A, B, C Câu 16 Chọn phát biểu sai: A Vệ tinh nhân tạo chuyển động trịn quanh trái đất lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm, B Xe chuyển động vào đoạn đường cong (khúc cua) mặt đường nghiêng, lực ma sát đóng vai trị lực hướng tâm C Xe chuyển động đỉnh cầu võng, hợp lực trọng lực phản lực vng góc đóng vai trò lực hướng tâm D Đồng xu đặt mặt bàn nằm ngang quay trục thẳng đứng lực ma sát nghỉ đóng vai trị lực hướng tâm Câu 17 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 khơng chịu tác dụng lực lực hướng tâm D Hợp lực tất lực tác dụng lên vật nằm theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo điểm khảo sát Câu 18 Một ô tô khối lượng m di chuyển với vận tốc không đổi qua đỉnh cầu vồng lên Phản lực pháp tuyến N mặt đường lên tơ điểm là: A N > mg B N < mg C N = mg D Khơng thể trả lời cịn phụ thuộc vận tốc Câu 19 Ơtơ chuyển động đường nằm ngang, qua cầu vồng lên qua cầu võng xuống Áp lực ô tô lên mặt đường lớn nhất? A Đường nằm ngang B Cầu vồng lên C Cầu võng xuống D Trong trường hợp Câu 20 So sánh số lực kế thang máy với trọng lượng vật ta biết được: A Chiều di chuyển thang máy B Chiều gia tốc thang máy C Thang di chuyển nhanhn dần, chậm dần hay D Biết điều ĐÁP ÁN TỔNG HỢP LÝ THUYẾT 1.B 11.D 2.C 12.D 3.A 13.A 4.D 14.B 5.D 15.B 6.C 16.B 7.C 17.B 8.B 18.B 9.B 19.C 10.B 20.B II MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DẠNG ÁP DỤNG LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LY TÂM Phương pháp mv Fht m.a ht m.r.2 r − Ta có : v2 a ht r.2 r − Công thức tính gia tốc: f T 2 − Cơng thức tính tần số: 2 T f − Cơng thức tính chu kì: − Để vật khơng bị trượt: Fht �Fms Chu kì kim 12h, chu kì kim phút 60 phút, chu kì kim giây 60s; chu kì tự quay TĐ (24x 3600)s, chu kỳ quay TĐ quanh MT 365 ngày VÍ DỤ MINH HỌA Câu Một vật có khối lượng 1kg chuyển động trịn đường trịn có bán kính 10 cm Thì lực hướng tâm tác dụng lên vật 10N Xác định tốc độ góc vật A 10 rad/s B rad/s C 15 rad/s D 20 rad/s Câu Chọn đáp án A Lời giải: Fht 10 10 rad / s mr 1.0, Fht m.2 r � + Ta có lực hướng tâm Chọn đáp án A Câu Một vật có khối lượng 2kg chuyển động trịn đường trịn có bán kính 50cm có tốc độ vòng/s Xác định lực hướng tâm tác dụng lên vật A 551N B 431N C 151 N D 631N Câu Chọn đáp án D Lời giải: � 2.f 2.4 25,12 rad / s + Ta có F m.2 r 25,12 0,5 631N + Lực hướng tâm ht Chọn đáp án D Câu Cho đĩa nằm ngang quay quanh trục thẳng đứng với vận tốc n =30 ( vòng/phút ) Đặt vật có khối lượng m lên đĩa cách trục quay 20cm Hỏi hệ số ma sát để vật không trươt đĩa ? Lấy A 0,1 B 0,13 C 0,2 g 2 10 m / s D 0,150 Câu Chọn đáp án C Lời giải: 2 30 rad / s 60 Ta có Để vật khơng bị trượt khỏi bàn: Fqtlt �Fms � m2 r �.N .m.g 2 r 2 0, �� 0, g 10 Chọn đáp án C Câu Một vật đặt mép mặt bàn trịn có bán kính 80cm, bàn quay quanh trục thẳng đứng qua tâm O mặt bàn với tốc độ góc Biết hệ số ma sát vật mặt bàn Hỏi có giá trị max để vật không bị trượt khỏi bàn Lấy g= 10m/s2 A 10 rad/s B rad/s C 15 rad/s D 20 rad/s Câu Chọn đáp án B Lời giải: Để vật không bị trượt khỏi bàn: Fqtlt �Fms � m2 r �.N .m.g �� .g 2.10 rad / s r 0,8 Chọn đáp án B BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Một Ơ tơ chạy qua đoạn đường đèo vào khúc cua coi cung trịn có bán kính cong 200cm.Hệ số ma sát trượt lốp xe mặt đường 0,8.Hỏi ô tô chạy với vận tốc tối đa để không rơi khỏi đoạn đường đèo, tốc độ góc tơ ? A rad/s B rad/s C 10 rad/s D rad/s Câu Cho bàn tròn có bán kính 80 cm Lấy vật có khối lượng 100g đặt lên mép bàn tròn Khi bàn tròn quay v m / s quanh trục thẳng qua tâm bàn thấy vật quay theo bàn với vận tốc Xác định hệ số ma vật bàn trịn để vật khơng trượt A 0,1 B 0,5 C 0,2 D 0,3 Câu Buộc vật có khối lượng 0,5kg vào sợi dây dài 1m quay trịn thất lực căng dây 8N Xác định vận tốc dài vật A 4m/s B 5m/s C 3m/s D 6m/s Câu Một vật đặt bàn quay Nếu hệ số ma sát vật mặt bàn 0, vận tốc góc mặt bàn 5rad/s đặt vật vùng mặt bàn để khơng bị trượt A 0,6 B 0,5 C 0,2 D 0,8 Câu Một lắc lị xo có chiều dài tự nhiên 20cm có độ cứng 12,5N/m có vật nặng 10g gắn vào đầu lò xo Đầu cố định gắn vào trục quay Vật nặng m quay tròn mặt phẳng nằm ngang với vận tốc vòng/s Tính độ giãn lị xo A 5cm B 3cm C 6cm D 4cm Câu Một lắc lò xo có chiều dài tự nhiên 20cm có độ cứng 12,5N/m có vật nặng 10g gắn vào đầu lò xo Đầu cố định gắn vào trục quay Lị xo khơng thể có lại trạng thái cũ giãn dài 40 cm Tính số vịng quay tối đa m phút, cho 10 A 238,73 vòng/phút C 220,73 vòng/phút B 210,73 vòng/phút D 260,73 vòng/phút Câu Một đĩa tròn nằm ngang quay quanh trục thẳng đứng Vật m = 100g đặt đĩa, nối với trục quay lò xo nằm ngang Nếu số vòng quay khơng q n1 = vịng/s, lị xo khơng biến dạng Nếu số vòng quay tăng chậm đến n2 = vịng/s lị xo giãn dài gấp đơi cho 10 Tính độ cứng k lò xo A 140 N/m B 130 N/m C 150 N/m D 184 Nm/s LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Một Ơ tơ chạy qua đoạn đường đèo vào khúc cua coi cung trịn có bán kính cong 200cm Hệ số ma sát trượt lốp xe mặt đường 0,8 Hỏi ô tô chạy với vận tốc tối đa để không rơi khỏi đoạn đường đèo, tốc độ góc tơ ? A rad/s B rad/s C 10 rad/s D rad/s Câu Chọn đáp án D Lời giải: Để Ơ tơ khơng bị trượt khỏi đoạn đường đèo thì: mv N r v r .g Fqtlt �Fms m.g 2.0,8.10 m / s � v r �4 � � rad / s Chọn đáp án D Câu Cho bàn trịn có bán kính 80 cm Lấy vật có khối lượng 100g đặt lên mép bàn trịn Khi bàn tròn quay quanh trục thẳng qua tâm bàn thấy vật quay theo bàn với vận tốc bàn trịn để vật khơng trượt A 0,1 B 0,5 C 0,2 v 2 m / s Xác định hệ số ma vật D 0,3 Câu Chọn đáp án B Lời giải: + Để vật khơng bị trượt khỏi bàn trịn thì: v2 22 � � 0,5 r.g 0,8.10 Fqtlt f ms mv2 � r N mg Chọn đáp án B Câu Buộc vật có khối lượng 0,5kg vào sợi dây dài 1m quay tròn thất lực căng dây 8N Xác định vận tốc dài vật A 4m/s B 5m/s C 3m/s D 6m/s Câu Chọn đáp án A Lời giải: + Khi vật quay tròn đều: T Fqtlt mv F.r 8.1 Fqtlt �v 4m / s r m 0,5 + Mà Chọn đáp án A Câu Một vật đặt bàn quay Nếu hệ số ma sát vật mặt bàn 0,5 vận tốc góc mặt bàn 5rad/s đặt vật vùng mặt bàn để khơng bị trượt A 0,6 B 0,5 C 0,2 D 0,8 Câu Chọn đáp án C Lời giải: + Để vật khơng trượt �mr � N mg Fqtlt �Fms r g 2 0,5.10 52 0, 2m Chọn đáp án C Câu Một lắc lò xo có chiều dài tự nhiên 20cm có độ cứng 12,5N/m có vật nặng 10g gắn vào đầu lò xo Đầu cố định gắn vào trục quay Vật nặng m quay tròn mặt phẳng nằm ngang với vận tốc vịng/s Tính độ giãn lò xo A 5cm B 3cm C 6cm D 4cm Câu Chọn đáp án B Lời giải: + 2f 2.2 4 rad / s + Khi vật quay tròn đều: + Mà Fdh Fqtlt � kl m.r.2 r l l m l l 2 � 12,5.l 0, 01 0, l 42 � l 0, 03m 3cm Chọn đáp án B Câu Một lắc lị xo có chiều dài tự nhiên 20cm có độ cứng 12,5N/m có vật nặng 10g gắn vào đầu lò xo Đầu cố định gắn vào trục quay Lị xo khơng thể có lại trạng thái cũ giãn dài 40 cm Tính số vịng quay tối đa m phút, cho 10 A 238,73 vòng/phút C 220,73 vòng/phút B 210,73 vòng/phút D 260,73 vòng/phút A 9.500N B 7.500N C 6.500N D 8.500N Câu Chọn đáp án B Lời giải: Chọn trục toạ độ Ox, chiều dương hướng vào tâm: � P N ma ht mv � N P ma ht mg r 52 � N 2000.10 2000 7500 N Chọn đáp án B Câu Một người diễn viên xiếc xe đạp vịng xiếc bán kính 10m, biết khối lượng tổng cộng 60kg Lấy g =10m/s2 Vận tốc tối thiểu xe người qua điểm cao vịng xiếc để khơng bị rơi A 2m/s B 3m/s C 5m/s D 10m/s Câu Chọn đáp án D Lời giải: u r ur P, N Người diễn viên chịu tác dụng u r urcủa hai r lực Theo định luật II Newton P N ma Chiếu theo chiều hướng vào tâm v2 v2 P N ma ht m � N m P R R Muốn khơng bị rơi người ép lên vịng xiếc tức v2 N � 0�� m mg v gR v 10.10 10(m / s) R Vậy vận tốc xe đạp tối thiểu phải 10m/s Chọn đáp án D Câu Một người diễm viên xiếc xe đạp vịng xiếc bán kính 10m, biết khối lượng tổng cộng lag 60kg Lấy g=10m/s2 Nếu nơi có bán kính hợp với phương thẳng đứng góc 60 áp lực diễn viên tác 10 m / s dụng lên vịng biết vận tốc A 200N Câu Chọn đáp án C Lời giải: B 400N P cos N m C 300N D 500N v2 r Chiếu theo chiều hướng vào tâm �v � � � 102 � N m � g cos � 60 � 10.cos 600 � 300 N �r � �10 � Chọn đáp án C Câu Xe ô tô loại nhỏ có khối lượng qua cầu vồng lên Cầu có bán kính cong 50m Xe chuyển động lên cầu với vận tốc 36 km/h Tính lực nén xe lên mặt cầu đỉnh cầu Lấy g = 10 m/s2 A 8000N B 4000N C 3000N D 5000N Câu Chọn đáp án A Lời giải: v 36 km / h 10 m / s Ta có ur u r r N P ma Theo định luật II Newton ta có Ta xét trục hướng tâm Khi xe đỉnh cầu Chiếu theo chiều hướng vào tâm v2 � v2 � N m � g � � PN m � r � r � 102 � � N 1000 � 10 � 8000 N � 50 � Lực nén xe lên cầu: N’ = N = 8000N Chọn đáp án A Câu Xe tơ loại nhỏ có khối lượng qua cầu vồng lên Cầu có bán kính cong 50m Xe chuyển động lên cầu với vận tốc 36 km/h Tính lực nén xe lên mặt cầu nơi bán kính cong hợp với phương thẳng đứng góc 30 Lấy g = 10 m/s2 A 80,5235N Câu Chọn đáp án B Lời giải: B 6660,254N C 3300,354N D 50,2345N Khi xe vị trí 30 P cos N m v2 r Chiếu theo chiều hướng vào tâm cầu � � v2 � 102 � � N m� g cos � 1000 � 10.cos 300 � 6660, 254 N r � 50 � � � Chọn đáp án B BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Một người cầm sơ đựng nước quay trịn mặt phẳng thẳng đứng bán kính vịng trịn 100cm Người phải quay với vận tốc để nước xô không đổ qua điểm cao ? Lấy g =10m/s2 A vòng/giây B 10 vòng/giây C 15 vòng/giây D 20 vòng/giây Câu Một diễn viên xiếc xe đạp có khối lượng tổng cộng 65kg vịng xiếc bán kính 6,4m phải qua điểm cao với vận tốc tối thiểu để khơng rơi Xác định lực nén lên vịng xe qua điểm cao với vận tốc 10m/s A 270,12N B 365,63N C 250,35N D 251,35N Câu Một máy bay thực nhào lộn bán kính 400m mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540km/h Tìm lực người lái có khối lượng 60kg nén lên ghế ngồi điểm cao thấp vòng nhào A 3625N B 3975N C 5379N D 6325N Câu Một máy bay thực nhào lộn bán kính 400m mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540km/h Muốn người lái không nén lên ghế ngồi điểm cao vòng nhào, vận tốc máy bay phải ? A 63,2 m/s B 26,3 m/s C 40,5 m/s D 50,1 m/s Câu Một tơ có khối lượng 1200kg chuyển động qua cầu với vận tốc 54 km/h.Tính áp lực oto lên cầu qua điểm cầu Lấy g=10m/s2 Cầu vồng lên có bán kính cong R=100m A 3625N B 3975N C 9300N D 6325N Câu Một tơ có khối lượng 1200kg chuyển động qua cầu với vận tốc 54 km/h.Tính áp lực oto lên cầu qua điểm cầu Lấy g=10m/s2 Cầu võng xuống có bán ,kính cong R=100m A 14700N B 3975N C 9300N D 6325N LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Một người cầm sơ đựng nước quay trịn mặt phẳng thẳng đứng bán kính vịng trịn 100cm Người phải quay với vận tốc để nước xô không đổ qua điểm cao ? Lấy g =10m/s2 A vòng/giây B 10 vòng/giây C 15 vòng/giây D 20 vòng/giây Câu Chọn đáp án A Lời giải: u r ur P, N Nước sô chịu tác dụng u r ur hai rlực Theo định luật II Newton P N ma Nước sơ chuyển động trịn chiếu vào tâm ta có P N ma ht � N ma ht P Để nước không bị đổ ngồi N �0 � ma ht P �0 2 + a ht �g � R �g � R4 n �g g 10 n 0,5 R4 1.4.10 (vòng/giây) Chọn đáp án A Câu Một diễn viên xiếc xe đạp có khối lượng tổng cộng 65kg vịng xiếc bán kính 6,4m phải qua điểm cao với vận tốc tối thiểu để không rơi Xác định lực nén lên vòng xe qua điểm cao với vận tốc 10m/s A 8m/s; 270,12N B 8m/s; 365,63N C 10m/s; 250,35N D 10m/s; 251,35N Câu Chọn đáp án B Lời giải: u r ur P; N + Ở điểm cao người xe u r đạp ur chịur tác dụng lực + Theo định luật II Niwton: P N ma v2 v2 � N m P R R + Chiếu theo chiều hướng vào tâm: P N ma ht + Muốn khơng bị rơi người ép lên vòng xiếc là: v2 N � 0�� m mg v gR � v gR 8m / s R u r ur r + Ở điểm cao nhất: P N ma m �v � � � 102 � N m � g � 65.� 10 � 365, 63 N �R � �6, � / + Lực nén: N N 365, 63N Chọn đáp án B Câu Một máy bay thực nhào lộn bán kính 400m mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540km/h Lực người lái có khối lượng 60kg nén lên ghế ngồi điểm cao thấp vòng nhào A 2775N; 3625N Câu Chọn đáp án B B 2775N; 3975N C 2775N; 5379N D 3975N; 2775N Lời giải: + Ta có: v = 540 km/h = 150 m/s u r ur P; + Ghế chịu tác dụng lực: N u r ur r P N ma + Theo định luật II Niwton: chiếu vào tâm cung tròn �v � � � 1502 N1 m � g � 60 � 10 � 2775N � N1/ N1 2775N �R � �400 � + Khi điểm cao nhất: �v � � � 150 N m � g � 60 � 10 � 3975N �R � �400 � + Khi điểm thấp nhất: / � N N 3975N Chọn đáp án B Câu Một máy bay thực nhào lộn bán kính 400m mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540km/h Muốn người lái không nén lên ghế ngồi điểm cao vòng nhào, vận tốc máy bay phải A 63,2 m/s Câu Chọn đáp án A Lời giải: B 26,3 m/s + Khi khơng có lực nén điểm cao tức là: Chọn đáp án A C 40,5 m/s D 50,1 m/s N1/ � v / gR �63, 2m / s Câu Một ô tô có khối lượng 1200kg chuyển động qua cầu với vận tốc 54 km/h Tính áp lực ơtơ lên cầu qua điểm cầu Lấy g=10m/s2 Cầu vồng lên có bán kính cong R=100m A 3625N B 3975N C 9300N D 6325N Câu Chọn đáp án C Lời giải: + Ta có: v = 54 km/h = 15 m/s ur u r N; P + Khi qua điểm cầu uvật chịu tác dụng lực r u r r + Theo định luật II Newton: N P ma + Chọn trục tọa độ Ox chiều dương hướng vào tâm: mv P N ma ht � N P ma ht mg r 15 � N 1200.10 1200 9300 N 100 Chọn đáp án C Câu Một tơ có khối lượng 1200kg chuyển động qua cầu với vận tốc 54 km/h.Tính áp lực tơ lên cầu qua điểm cầu Lấy g=10m/s2 Cầu võng xuống có bán kính cong R=100m A 14700N Câu Chọn đáp án A Lời giải: B 3975N ur u r r N P ma + Theo định luật II Newton: + Chọn trục tọa độ Ox chiều dương hướng vào tâm: v2 P N ma ht � N ma ht P m mg r 15 � N 1200 1200.10 14700N 100 Chọn đáp án A C 9300N D 6325N DẠNG ĐẶT VẬT TRONG THANG MÁY Phương pháp giải uu r r r / g − Ta có g a qt − Xác định chiều gia tốc gia tốc r r quán tính 0 + Nếu chuyển động nhanh dần ra.v r + Nếu chuyển động chậm dần a.v r r r uur a ��a qt ; a a qt VÍ DỤ MINH HỌA Câu Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính áp lực người lên sàn thang máy hay tính trọng lượng của người thang máy đứng yên? A 600N Câu Chọn đáp án A Lời giải: B 700N C 800N D 900N r/ r r / / g Ta có g a qt mà trọng lượng vật thang máy chuyển động P mg a m / s2 Khi thang máy đứng yên � N P mg 60.10 600 N Chọn đáp án A Câu Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính áp lực người lên sàn thang máy hay tính trọng lượng của người thang máy lên nhanh dần với gia tốc 1m/s2 A 200N B 100N C 120N D 110N Câu Chọn đáp án D Lời giải: Đi lên nhanh dần với gia tốc 1m/s2 r r a qt ��g � g / g a qt � g / 10 11 m / s � N P / mg / 10.11 110 N Chọn đáp án D Câu Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính áp lực người lên sàn thang máy hay tính trọng lượng của người thang máy lên chậm dần với gia tốc 2m/s2 A 200N B 80N C 120N D 110N Câu Chọn đáp án B Lời giải: Đi lênr chậmrdần với gia tốc 2m/s2 a qt ��g � g / g a qt � g / 10 m / s � N P / mg / 10.8 80 N Chọn đáp án B Câu Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính áp lực người lên sàn thang máy hay tính trọng lượng của người thang máy xuống nhanh dần với gia tốc 2m/s2 A 200N B 80N Câu Chọn đáp án B Lời giải: Đi xuống với gia tốc 2m/s2 r nhanh r dần a qt ��g � g / g a qt C 120N � g / 10 m / s � N P / mg / 10.8 80 N D 110N Chọn đáp án B Câu Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính áp lực người lên sàn thang máy hay tính trọng lượng của người thang máy xuống chậm dần với gia tốc 2m/s2 A 200N B 80N C 120N D 110N Câu Chọn đáp án C Lời giải: Đi xuống r chậm r dần/ với gia tốc 2m/s a qt ��g � g g a qt � g / 10 12 m / s � N P / mg / 10.12 120 N Chọn đáp án C Câu Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính áp lực người lên sàn thang máy hay m / s tính trọng lượng của người thang máy chuyển động thẳng A 200N B 80N Câu Chọn đáp án D Lời giải: Chuyển động thẳng C 120N m / s Vì thang máy chuyển động thẳng nên � N P mg 10.10 100 N a m / s2 Chọn đáp án D Câu Thang máy có khối lượng 1tấn chuyển động có đồ thị vận tốc hình vẽ.tính lực căng dây cáp treo thang máy giai đoạn chuyển động xét hai trường hợp: a Thang máy lên b Thang máy xuống c Biết buồng thang máy nêu có người khối lượng 80kg đứng sàn Khi thang máy xuống tìm trọng lượng người giai đoạn chuyển động thang máy Khi trọng lượng ngừơi 0? Hướng dẫn: Gia tốc vật giai đoạn chuyển động v v 50 a1 2, m / s t1 + Giai đoạn 1: + Giai đoạn 2: a2 v3 v m / s2 t2 a3 v2 v2 2,5 m / s t3 + Giai đoạn 3: a r + Giai r đoạn/ 1: Thang máy lên nhanh dần với gia tốc 2,5 m/s ޯ � � a qt g g g a qt � g / 10 2,5 12,5 m / s � T P / mg / 1000.12,5 12500 N + Giai đoạn 2: Vì thang máy chuyển động thẳng nên � T P mg 1000.10 10000 N a m / s2 D 100N + Giai r đoạnr 3: Đi/ lên chậm dần với gia tốc 2,5 m/s ޯ �� a qt g g g a qt � g / 10 2,5 7, m / s � T P / mg / 1000.7,5 7500 N b Thang máy xuống + Giai đoạn 1: nhanh dần với gia tốc r Đi xuống r � � ޯ a qt g g / g a qt 2,5 m/s2 � g / 10 2,5 7, m / s � T P / mg / 1000.7,5 7500 N + Giai đoạn 2: Vì thang máy chuyển động thẳng nên � T P mg 1000.10 10000 N a m / s2 + Giai r đoạnr3: Đi/ xuống chậm dần với gia tốc 2,5 m/s � � ޯ a qt g g g a qt � g / 10 2,5 12,5 m / s � T P / mg / 1000.12,5 12500 N c Thang máy xuống + Giai đoạn 1: nhanh dần với gia tốc r Đi xuống r ޯ � � a qt g g / g a qt 2,5 m/s2 � g / 10 2,5 7, m / s � N P / mg / 80.7,5 600 N + Giai đoạn 2: Vì thang máy chuyển động thẳng nên � T P mg 80.10 800 N a m / s2 + Giai đoạn 3: Đi xuống chậm dần với gia tốc 2,5 m/s2 r r ޯ � � a qt g g / g a qt � g / 10 2,5 12,5 m / s � N P / mg / 80.12,5 1000 N r r � a � g qt � � P/ � g/ � � �a qt g Để trọng lượng ngừơi Tức lúc thang máy rơi tự ÔN TẬP CHƯƠNG 12 HỆ QUY CHIẾU QUÁN TÍNH… Câu Một xe khối lượng chạy qua cầu cong lên coi cung trịn bán kính 20m Xét xe đỉnh cầu có vận tốc 36km/h Lực nén xe tác dụng lên mặt cầu ? A 2500 N B 25000 N C 50000 N D 5000 N Câu Một tơ có khối lượng 1200kg chuyển động qua đoạn cầu vượt (coi cung tròn) với vận tốc 36km/h Biết bán kính cong đoạn cầu vượt 50m.Lấy g 10m / s Áp lực ô tô vào mặt đường điểm cao nhất: A 119500N B 117600N C 14400N D 9600N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy lên A 5N B 50N C 10N D 40N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy lên nhanh dần với a m / s A 5N B N C 4N D N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy lên chậm dần với a m / s A 5N B N C 4N D N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy xuống chậm dần với a m / s A 5N B N C 4N D N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy xuống nhanh dần với a m / s A 5N B N C 3N D N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy xuống A 5N B 50N C 10N D 40N Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy rơi tự A 5N B 0N C 1N D 4N Câu 10 Một dĩa quay quanh trục thẳng đứng với vận tốc quay 30 vòng/phút Trên dĩa đặt vật nhỏ m cách trục quay 16 cm Lấy g = 10 m/s2 Để vật khơng trượt lên dĩa hệ số ma sát vật dĩa có giá trị nhỏ A 0,096 B 0,195 C 0,158 D 0,023 Câu 11 Một người có khối lượng 50 kg đứng sàn thang máy Cho thang máy chuyển động thẳng Lấy g = 10 m/s2, lực nén người lên sàn thang máy A N B 100 N C 50N D 500 N Câu 12.Một xe khối lượng chạy qua cầu cong xuống coi cung trịn bán kính 20m Xét xe đỉnh cầu có vận tốc 36km/h Lực nén xe tác dụng lên mặt cầu ? A 25000 N B 75000 N C 50000 N D 7500 N Câu 13 Một Ơ tơ chạy qua đoạn đường đèo vào khúc cua coi cung trịn có bán kính cong 100cm.Hệ số ma sát trượt lốp xe mặt đường 0,6 Hỏi ô tô chạy với vận tốc tối đa để không rơi khỏi đoạn đường đèo A 2,55 m/s B 6,5 m/s C m/s D m/s Câu 14 Cho bàn trịn có bán kính 100 cm Lấy vật có khối lượng 100g đặt lên mép bàn tròn Khi bàn v 10 m / s tròn quay quanh trục thẳng qua tâm bàn thấy vật quay theo bàn với vận tốc Xác định hệ số ma vật bàn trịn để vật khơng trượt A 10 B C D Câu 15 Một vật có khối lượng 10 kg nằm yên sàn thang máy Thang máy lên nhanh dần với gia tốc a = m/s2 Lấy g = 10 m/s2, lực nén vật lên sàn thang máy A 30 N B 130N C 70 N D 100N Câu 16 Một vật có khối lượng kg nằm yên sàn thang máy Thang máy xuống nhanh dần với a = m/s2 Lấy g = 10 m/s2, lực nén vật lên sàn thang máy A 0N B 50 N C 25N D 100 N Câu 17 Một vật có khối lượng kg nằm yên sàn thang máy Lấy g = 10 m/s2 Để lực nén vật lên sàn thang máy khơng, thang máy A rơi tự B lên nhanh dần với gia tốc g C xuống chậm dần với gia tốc g D chuyển động thẳng Câu 18 Xe khối lượng 2,5 tấn, qua cầu vồng có bán kính R = 100 m với tốc độ 10 m/s Lấy g = 10 m/s2 Lực nén xe lên cầu điểm cao cầu A 25000N B 22500N C 18500N D 10000 N Câu 19 Xe khối lượng tấn, qua cầu vồng có bán kính R = 200 m với tốc độ m/s Lấy g = 10 m/s2 Lực nén xe lên cầu điểm mà bán kính R hợp với phương thẳng đứng góc α = 30° A 10000 N B 50000 N C 42900 N D 25000 N Câu 20 Một cầu có khối lượng m chuyển động vịng xiếc trịn có bán kính R = 10 m Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ tối thiểu cầu qua điểm cao vịng xiếc để khơng bị rơi A m/s B 25 m/s C 100 m/s D 10 m/s Câu 21 Một xe chuyển động đường tròn nằm ngang bán kính R - 300 m, hệ số ma sát xe mặt đường µ = 0,3 Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ đa mà xe đạt để khơng bị trượt A 30 m/s B 20 m/s C 10m/s D 50 m/s Câu 22 Một ơtơ có khối lượng 1,5 chuyển động qua cầu vượt có dạng cung trịn bán kính 50m, tốc độ ôtô 36 km/h Lấy g = 10 m/s2 Áp lực ôtô lên mặt cầu điểm cao A 13500 N B 12000N C 10000 N D 3700 N Câu 23 Một người có khối lượng 60 kg đứng buồng thang máy bàn cân lò xo Nếu cân trọng lượng người 588 N gia tốc thang máy A 0,2 m/s2 B m/s2 C 0,3 m/s2 D m/s2 Câu 24 Một người buộc đá vào đầu sợi dây quay dây mặt phắng đứng Hịn đá có khối lượng 0,4 kg chuyển động đường trịn bán kính 0,5 m với tốc độ góc không đổi rad/s Lấy g = 9,8 m/s2 Lực căng dây đá đỉnh đường tròn A 8,88 N B 12,8 N C 10,5 N D 19,6 N LỜI GIẢI ÔN TẬP CHƯƠNG 12 1.B 11.D 21.A 2.D 12.B 22.B 3.A 13.A 23.A 4.B 14.A 24.A 5.C 15.B 25 6.D 16.C 26 7.C 17.A 27 8.A 18.B 28 9.B 19.C 29 10.C 20.D 30 Câu Một xe khối lượng chạy qua cầu cong lên coi cung trịn bán kính 20m Xét xe đỉnh cầu có vận tốc 36km/h Lực nén xe tác dụng lên mặt cầu ? A 2500 N B 25000 N C 50000 N D 5000 N Câu Chọn đáp án B Lời giải: � v2 � � 102 � N m� g � 5000 � 10 � 25000 N R� 20 � � � + Chọn đáp án B Câu Một tơ có khối lượng 1200kg chuyển động qua đoạn cầu vượt (coi cung tròn) với vận tốc 36km/h Biết bán kính cong đoạn cầu vượt 50m Lấy g 10m / s Áp lực ô tô vào mặt đường điểm cao nhất: A 119500N Câu Chọn đáp án D Lời giải: B 117600N C 14400N D 9600N mv 102 � 1200.10 N 1200 � N 9600N R 50 Chọn đáp án D Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy lên PN A 5N Câu Chọn đáp án A Lời giải: B 50N A 5N Câu Chọn đáp án A Lời giải: B 50N C 10N D 40N a 9m / s � P mg 0,5.10 N + Khi thang máy lên đều: Chọn đáp án A Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy lên nhanh dần với a m / s A 5N B N C 4N D N Câu Chọn đáp án B Lời giải: g / g a qt 10 12 m / s � P mg / 0,5.12 N + Chọn đáp án B Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy lên chậm dần với a m / s A 5N B N C 4N D N Câu Chọn đáp án C Lời giải: g / g q qt 10 8m / s � P mg / 0, 5.8 4N + Chọn đáp án C Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy xuống chậm dần với a m / s A 5N B N C 4N D N Câu Chọn đáp án D Lời giải: g / g a qt 10 14m / s � P mg / 0,5.14 N + Chọn đáp án D Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy xuống nhanh dần với a m / s A 5N B N C 3N D N Câu Chọn đáp án C Lời giải: g / g a qt 10 6m / s � P mg / 0,5.6 N + Chọn đáp án C Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy xuống C 10N D 40N � P mg 0,5.10 N + Khi thang máy xuống đều: a = m/s2 Chọn đáp án A Câu Cho vật có khối lượng 500g đặt thang máy Xác định lượng vật Lấy g 10m / s Khi thang máy rơi tự A 5N Câu Chọn đáp án B Lời giải: B 0N C 1N D 4N � g / g g � P mg / 0,5.0 N + Khi thang máy rơi tự do: a = g(m/s2) Chọn đáp án B Câu 10 Một dĩa quay quanh trục thẳng đứng với vận tốc quay 30 vòng/phút Trên dĩa đặt vật nhỏ m cách trục quay 16 cm Lấy g = 10 m/s2 Để vật khơng trượt lên dĩa hệ số ma sát vật dĩa có giá trị nhỏ A 0,096 B 0,195 C 0,158 D 0,023 Câu 10 Chọn đáp án C Lời giải: r F + Vật m không trượt lên dĩa quay lực ma sát ms lực F (lực gây gia tốc hướng tâm cho vật) 2 R Fms �F � mg �ma ht � � g + 42 0,5 0,16 4 n R �� �� � �0,158 g 10 Chọn đáp án C Câu 11 Một người có khối lượng 50 kg đứng sàn thang máy Cho thang máy chuyển động thẳng Lấy g = 10 m/s2, lực nén người lên sàn thang máy A N B 100 N C 50N D 500 N Câu 11 Chọn đáp án D Lời giải: + Thang máy chuyển động thẳng đều: a � Fqt 1 � N P mg 50.10 500N Chọn đáp án D Câu 12 Một xe khối lượng chạy qua cầu cong xuống coi cung trịn bán kính 20m Xét xe đỉnh cầu có vận tốc 36km/h Lực nén xe tác dụng lên mặt cầu ? A 25000 N B 75000 N C 50000 N D 7500 N Câu 12 Chọn đáp án B Lời giải: � v2 � � 102 � N m� g � 5000 � 10 � 75000N R� 20 � � � + Chọn đáp án B Câu 13 Một Ơ tơ chạy qua đoạn đường đèo vào khúc cua coi cung tròn có bán kính cong 100cm.Hệ số ma sát trượt lốp xe mặt đường 0,6 Hỏi ô tô chạy với vận tốc tối đa để không rơi khỏi đoạn đường đèo A 2,55 m/s B 6,5 m/s C m/s D m/s Câu 13 Chọn đáp án A Lời giải: + Để ô tô không bị trượt khỏi đoạn đường đèo thì: v r .g 1.0, 6.10 2, 45 m / s Fqtlt Fms � mv r N Chọn đáp án A Câu 14 Cho bàn trịn có bán kính 100 cm Lấy vật có khối lượng 100g đặt lên mép bàn trịn Khi bàn v 10 m / s trịn quay quanh trục thẳng qua tâm bàn thấy vật quay theo bàn với vận tốc Xác định hệ số ma vật bàn tròn để vật không trượt A 10 B C D Câu 14 Chọn đáp án A Lời giải: + Để ô tô không bị trượt khỏi đoạn đường đèo thì: mv v 102 Fqtlt� F� � N mg 10 ms r r.g 1.10 Chọn đáp án A Câu 15 Một vật có khối lượng 10 kg nằm yên sàn thang máy Thang máy lên nhanh dần với gia tốc a = m/s2 Lấy g = 10 m/s2, lực nén vật lên sàn thang máy A 30 N B 130N C 70 N D 100N Câu 15 Chọn đáp án B Lời giải: + Xét hệ qui chiếu gắn với thang máy •u rCác lực r tác dụng lên vật: P mg : Trọng lực r r Fqt ma : Lực quán tính ur N : Phản lực thang máy Chọn chiều dương chiều chuyển động r ur u r r Theo định luật II Niu - Tơn: Fqt N P (1) Các lực tác dụng lên người hình vẽ � Fqt N P � N P Fqt (1) � N = mg + m|a| = 10.10 + 10.3 = 130 N Theo định luật III Niu-tơn: Lực nén F = N = 130 N Chọn đáp án B Câu 16 Một vật có khối lượng kg nằm yên sàn thang máy Thang máy xuống nhanh dần với a = m/s2 Lấy g = 10 m/s2, lực nén vật lên sàn thang máy A 0N B 50 N C 25N D 100 N Câu 16 Chọn đáp án C u Lời rgiải: r P mg : Trọng lực r r Fqt ma : Lực quán tính ur N : Phản lực thang máy Chọn chiều dương chiều chuyển động r ur u r r F qt N P Theo định luật II Niu - Tơn: (1) � Fqt N P � N P Fqt (1) � N = mg − m|a| = 5.10 – 5.5 = 25 N Theo định luật III Niu-tơn: Lực nén F = N = 25 N Chọn đáp án C Câu 17 Một vật có khối lượng kg nằm yên sàn thang máy Lấy g = 10 m/s2 Để lực nén vật lên sàn thang máy không, thang máy A rơi tự B lên nhanh dần với gia tốc g C xuống chậm dần với gia tốc g D chuyển động thẳng Câu 17 Chọn đáp án A Lời giải: +u r Các lực r tác dụng lên vật: P mg : Trọng lực r r Fqt ma : Lực quán tính ur N : Phản lực thang máy Chọn chiều dương chiều chuyển động r ur u r r F qt N P Theo định luật II Niu - Tơn: (1) r u r � F � � P qt 3 � � � r u r r � F qt P �Fqt P Khi lực nén người lên sàn thang máy không (N = 0), ta được: (3) suy ra: Thang máy xuống nhanh dần thang máy lên chậm dần (4)→ m|a| = mg → |a| = g = 10 m/s2 Lực nén ngvrời lên sàn thang máy không thang máy rơi tự hay thang máy lên chậm dần với gia tốc g Chọn đáp án A Câu 18 Xe khối lượng 2,5 tấn, qua cầu vồng có bán kính R = 100 m với tốc độ 10 m/s Lấy g = 10 m/s2 Lực nén xe lên cầu điểm cao cầu A 25000N B 22500N C 18500N D 10000 N Câu 18 Chọn đáp án B Lời giải: ur u r r N P ma 1 + Theo định luật II Niu-tơn, ta có: Tại điểm cao cầu v2 � P N ma ht � P N m R Chiếu lên phương hướng tâm � v2 � g � � R� � Phản lực mặt cầu tác dụng lên xe: N = m Lực nén xe tác dụng lên cầu: � v2 � � 102 � N/ N m � g � 2500 � 10 � 22500N � R� � 100 � Chọn đáp án B Câu 19 Chọn đáp án C Lời giải: ur u r r N P ma 1 + Theo định luật II Niu-tơn, ta có: + Chiếu lên phương hướng tâm: � Pht N ma ht v2 � P cos N m R � v2 � N m� g cos � R� � + Phản lực mặt cầu tác dụng lên xe: � � v2 � 42 � N/ N m � g cos � 5000 � 10.cos 300 � 42900N R� 200 � � � + Lực nén xe tác dụng lên cầu: Chọn đáp án C Câu 20 Một cầu có khối lượng m chuyển động vịng xiếc trịn có bán kính R = 10 m Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ tối thiểu cầu qua điểm cao vịng xiếc để khơng bị rơi A m/s B 25 m/s C 100 m/s D 10 m/s Câu 20 Chọn đáp án D Lời giải: + Tại điểm cao lực ur tác dụng lên cầu hình vẽ gồm: u r Trọng lực P phản lực N vòng ur u rxiêc rlên cầu Theo định luật II Niu-tơn, ta có: N P ma v2 N P ma ht m R Chiếu lên phương hướng tâm, ta được: v2 v2 P m mg 1 R R Để xe đạp không bị rơi N > v2 m mg�� 0 v Rg R (1) suy ra: �Nm v Rg 10.10 10m / s Chọn đáp án D Câu 21 Một xe chuyển động đường trịn nằm ngang bán kính R = 300 m, hệ số ma sát xe mặt đường µ = 0,3 Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ tơi đa mà xe đạt để không bị trượt A 30 m/s B 20 m/s C 10m/s D 50 m/s Câu 21 Chọn đáp án A Lời giải: ur r u r N F P + Các lực tác dụng lên xe gồm: lực ma sát nghỉ mặt đường msn Xe r Trọng lực phản lực chuyển động tròn đêu, suy Fmsn đóng ur u rvai rtrị lựcr hướng tâm Theo định luật II Niu-tơn, ta có: N P Fmsn ma Chiếu lên trục thẳng đứng: N P � N P r v2 Fmsn ma ht m 1 R Chiếu lên trục hướng tâm: + Ta có: Fmsn �Fmst ( Fmst N : Lực ma sát trượt) 1 v2 NR PR N v v R m m gR 0,3.10.300 30m / s m � v max v gR Chọn đáp án A Câu 22 Một ơtơ có khối lượng 1,5 chuyển động qua cầu vượt có dạng cung trịn bán kính 50m, tốc độ ôtô 36 km/h Lấy g = 10 m/s2 Áp lực ôtô lên mặt cầu điểm cao A 13500 N B 12000N C 10000 N D 3700 N Câu 22 Chọn đáp án B Lời giải: − Tại vị trí cao vật chịu tác u r dụng ur r trọng lực P phản lực N − Theo định luật II Niu-tơn: P N ma ht − Chiếu lên phương hướng tâm điểm cao nhất: P N ma ht v2 N N P ma ht mg m 12000N R − Áp lực ôtô lên mặt cầu điểm cao nhất: Chọn đáp án B Câu 23 Một người có khối lượng 60 kg đứng buồng thang máy bàn cân lò xo Nếu cân trọng lượng người 588 N gia tốc thang máy A 0,2 m/s2 B m/s2 C 0,3 m/s2 D m/s2 Câu 23 Chọn đáp án A Lời giải: − Với g = 10m/ s2 − Trọng lượng thang máy đứng yên: P = mg = 600 (N) − Vì N = P’ = 588N < P nên thang máy chuyển động xuống nhanh dần (hoặc lên chậm dần đều) − Theo định luật II Niu-tơn: P - N = ma → a = 0,2 m/s2 Chọn đáp án A Câu 24 Một người buộc đá vào đầu sợi dây quay dây mặt phắng đứng Hịn đá có khối lượng 0,4 kg chuyển động đường trịn bán kính 0,5 m với tốc độ góc khơng đổi rad/s Lấy g = 9,8 m/s2 Lực căng dây đá đỉnh đường tròn A 8,88 N B 12,8 N C 10,5 N D 19,6 N Câu 24 Chọn đáp án A Lời giải: − Tại vị trí cao nhất: P T ma ht / − Lực căng dây vị trí cao nhất: T ma ht P m R P 8,88N Chọn đáp án A ... quy chiếu quán tính hệ quy chiếu đứng yên chuyển động − Hệ quy chiếu khơng qn tính hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc r a so với hệ quy chiếu quán − Lực quán tính: Trong hệ quy chiếu khơng qn tính... + Lực hấp dẫn Trái Đất vệ tinh nhân tạo đóng vai trị lực hướng tâm, giữ cho vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh Trái Đất + Đặt vật bàn quay, lực ma sát nghĩ đóng vai trị lực hướng tâm giữ...CHUN ĐỀ 12 HỆ QUY CHIẾU QN TÍNH VÀ KHƠNG QUÁN TÍNH LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LI TÂM HIỆN TƯỢNG TĂNG GIẢM TRỌNG LƯỢNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT I Hệ quy chiếu qn tính khơng quán tính − Hệ quy chiếu
Ngày đăng: 22/08/2021, 11:37
Xem thêm: