Tóm tắt lý thuyết: Động lực học vật rắn

Chia sẻ: Nguyen Van Chanh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:10

0
433
lượt xem
101
download

Tóm tắt lý thuyết: Động lực học vật rắn

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo lý thuyết động lực học vật rắn

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt lý thuyết: Động lực học vật rắn

  1. Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắ n TÓM TẮT LÝ THUYẾT: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN 1. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định: Là chuyển động trong đó mọi điểm của vật vẽ nên những quỹ đạo tròn có tâm nằm trên một đường thẳng gọi là trục quay. 2. Đặc điểm chuyển động: Khi vật rắn quay quanh một trục cố định thì: + Mọi điểm trên vật sẽ chuyển động theo những quỹ đạo tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với trục quay, tâm nằm trên trục quay. + Tại cùng một thời điểm, các điểm trên vật có cùng tốc độ góc và gia tốc góc. 3. Toạ độ góc Là toạ độ xác định vị trí của một vật rắn quay quanh một trục cố định bởi góc ϕ (rad) hợp giữa mặt phẳng động gắn với vật và mặt phẳng cố định chọn làm mốc (hai mặt phẳng này đều chứa trục quay) Lưu ý: Ta chỉ xét vật quay theo một chiều và chọn chiều dương là chiều quay của vật ⇒ ϕ ≥ 0 4. Tốc độ góc Là đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm của chuyển động quay của một vật rắn quanh một trục ∆ϕ * Tốc độ góc trung bình: ωtb = ( rad / s ) ; ( ∆ϕ là góc quay của vật trong khoảng thời gian ∆t ∆t ). * + Tốc độ góc tức thời (gọi tắt là tốc dộ góc) của vật rắn: dϕ ω= = ϕ '(t ) dt Lưu ý: Liên hệ giữa tốc độ góc và tốc độ dài v = ω r 5. Gia tốc góc Là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên của tốc độ góc ∆ω * Gia tốc góc trung bình: γ tb = (rad / s 2 ) ∆t d ω d 2ω * Gia tốc góc tức thời: γ = = 2 = ω '(t ) = ϕ ''(t ) dt dt 2πR 2π 1 Lưu ý: + Vật rắn quay đều thì ω = const ⇒ γ = 0 . Chu kì quay T = = = v ω f + Vật rắn quay nhanh dần đều γ > 0. Tổng quát: γ .ω > 0 + Vật rắn quay chậm dần đều γ < 0. Tổng quát: γ .ω < 0 6. Phương trình động học của chuyển động quay * Vật rắn quay đều (γ = 0) ϕ = ϕ0 + ω t * Vật rắn quay biến đổi đều (γ ≠ 0) ω = ω0 + γt 1 ϕ = ϕ 0 + ω 0 t + γ .t 2 2 ω − ω0 = 2γ (ϕ − ϕ0 ) 2 2 7. Gia tốc của chuyển động quay uur * Gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm) an r uu r r Đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vận tốc dài v ( an ⊥ v ) v2 an = = ω 2r ur r * Gia tốc tiếp tuyến at r ur r Đặc trưng cho sự thay đổi về độ lớn của v ( at và v cùng phương) GV: Kha Vĩnh Huy 1
  2. Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắ n dv at = = v' (t ) = rω ' (t ) = γ .r ; dt r r r * Gia tốc toàn phần a = a n + at a = an + at2 2 r uur at γ Góc α hợp giữa a và an : tan α = = 2 an ω r uu r Lưu ý: Vật rắn quay đều thì at = 0 ⇒ a = an 8. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định M M = I γ hay γ = I Trong đó: + M = Fd (Nm)là mômen lực đối với trục quay (d là tay đòn của lực) + I = ∑ mi ri (kgm2)là mômen quán tính của vật rắn đối với trục quay 2 i * Mômen quán tính I của một số vật rắn đồng chất khối lượng m có trục quay là trục đối xứng: 1 - Vật rắn là thanh có chiều dài l, tiết diện nhỏ: I = ml 2 12 ∆  - Vật rắn là vành tròn hoặc trụ rỗng bán kính R: I = mR2 ∆ 1 - Vật rắn là đĩa tròn mỏng hoặc hình trụ đặc bán kính R: I = mR 2 2 ∆ R R ∆ 2 - Vật rắn là khối cầu đặc bán kính R: I = mR 2 5 R 9. Mômen động lượng Là đại lượng động học đặc trưng cho chuyển động quay của vật rắn quanh một trục. L = Iω (kgm2/s) r Lưu ý: Với chất điểm thì mômen động lượng L = mr2ω = mvr (r là khoảng cách từ v đến trục quay). 10. Dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định. dL M= = F .d = Iγ dt 11. Định luật bảo toàn mômen động lượng Trường hợp M = 0 thì L = const Nếu I = const ⇒ γ = 0 vật rắn không quay hoặc quay đều quanh trục Nếu I thay đổi thì I1ω 1 = I2ω 2 12. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định. 1 Wđ = I ω 2 ( J ) 2 GV: Kha Vĩnh Huy 2
  3. Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắ n 13. Sự tương tự giữa các đại lượng góc và đại lượng dài trong chuyển động quay và chuyển động thẳng. Chuyển động quay Chuyển động thẳng (trục quay cố định, chiều quay không đổi) (chiều chuyển động không đổi) Toạ độ góc ϕ (rad) Toạ độ x (m) Tốc độ góc ω (rad/s) Tốc độ v (m/s) 2 Gia tốc góc γ (rad/s ) Gia tốc a (m/s2) Mômen lực M (Nm) Lực F (N) Mômen quán tính I (Kgm2) Khối lượng m (kg) Mômen động lượng L = Iω 2 (kgm /s) Động lượng P = mv (kgm/s) 1 2 1 2 Động năng quay Wđ = I ω (J) Động năng Wđ = mv (J) 2 2 Chuyển động quay đều: Chuyển động thẳng đều: ω = const; γ = 0; ϕ = ϕ 0 + ω t v = const; a = 0; x = x0 + at Chuyển động quay biến đổi đều: Chuyển động thẳng biến đổi đều: γ = const a = const ω = ω0 + γt v = v0 + at 1 1 2 ϕ = ϕ 0 + ω 0 t + γ .t 2 x = x0 + v0t + at 2 2 ω − ω0 = 2γ (ϕ − ϕ0 ) 2 2 v − v0 = 2a( x − x0 ) 2 2 Phương trình động lực học Phương trình động lực học M F γ= a= I m dL dp Dạng khác M = Dạng khác F = dt dt Định luật bảo toàn mômen động lượng Định luật bảo toàn động lượng I1ω1 = I 2ω2 hay ∑ Li = const ∑ pi = ∑ mi vi = const Định lý về động Định lý về động năng 1 2 1 2 1 1 2 ∆Wđ = I ω1 − I ω2 = A ∆Wđ = I ω12 − I ω2 = A 2 2 2 2 (A: công của ngoại lực) (A: công của ngoại lực) Công thức liên hệ giữa đại lượng góc và đại lượng dài s = rϕ; v =ω r; at = γ r; an = ω 2r Lưu ý: Cũng như v, a, F, P các đại lượng ω ; γ ; M; L cũng là các đại lượng véctơ GV: Kha Vĩnh Huy 3
  4. Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắ n BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN Caâu   M oät  1:  ñóa  r t oøn  ñoàng  chaát  coù  baùn  nh      5m , khoái l ng      kí R = 0,     öôï m = 2kg.   M oâm en  quaùn  í cuûa  t nh  ñóa  ñoái vôùi t uï vuoâng      r c  goùc  vôùi m aët    ñóa  aï  aâm     t it O cuûa  ñóa aø  l   250Kg. 2                   0, A.0, m B. 125Kg. 2                      0, m C. 100Kg. 2  m 2 D . 200Kg. 0, m Caâu     oät  2: M caäu  beù  ñaåy  oät  eác  quay  m chi ñu  coù  ñöôøng  nh    kí 4m vôùi m oät öï   l c  30N   ñaët  aï  t i vaønh  cuûa  eác  quay  heo  chi ñu  t phöông  it eáp  uyeán  oâm en öï t t m l c  aùc  duï vaøo  quay aø    ng  ñu  l :      N .  A. 60  m         B.15  .                  N m                             N .              C.40  m   D .120  .   N m Caâu     oät vaät coù  oâm en  3: M     m quaùn  í 0, kg. 2  t nh  75  m quay  ñeàu  voøng  r 10  t ong  5s. 1,   M oâm en  ñoäng öôï cuûa  l ng  vaät coù    ñoä ôùn aø  l l bao  eâu?  nhi π = 3, Laáy      14.   kgm 2/ A.14           kgm 2/          C.31, kgm 2/ s       B.18  s             4  s   2 D .25    kgm / s Caâu   4: M ét r ßng r äc cã b¸n kÝnh 10cm cã m en qu¸n t Ýnh ® ví i t r ôc , «m èi l µ I = - 2 kgm. Ban ® r ßng r äc ® 10 2 Çu ang ® øng yª n, t ¸c dông vµo r ßng r äc m ét l ùc kh«ng ® i F= æ 4N t i Õp t uyÕn ví i vµnh ngoµi cña nã. Gi a t èc gãc cña r ßng r äc l µ A. 14 r ad/ s 2. B. 20 r ad/ s 2. C. 28 r ad/ s . 2 D. 40 rad/s 2. Caâu  5: Mét vËt r¾n quay ®Òu xung quanh mét trôc , mét ®iÓm M tr ªn vËt r¾n c¸ch trôc quay mét kho¶ng R th× cã A. tèc ®é gãc ω tØ lÖ thuËn ví i R B. tèc ®é gãc ω tØ lÖ nghÞch ví i R C. tèc ®é dµi v tØ lÖ thuËn ví i R D. tèc ®é dµi v tØ lÖ nghịch ví i R Caâu  6: Kim giê cña mét chiÕc ®ång hå cã chiÒu dµi b»ng 3/4 chiÒu dµi kim phót . Coi nh c¸c kim quay ®Òu. TØ sè gi÷a vËn tèc dµi cña ®Çu kim phót vµ ®Çu kim giê lµ A. 1/16. B. 16. C. 1/9. D. 9. Caâu  7: Kim giê cña mét chiÕc ®ång hå cã chiÒu dµi b»ng 3/4 chiÒu dµi kim phót . Coi nh c¸c kim quay ®Òu. TØ sè tèc ®é gãc cña ®Çu kim phót vµ ®Çu kim giê lµ A. 12. B. 1/12. C. 24. D. 1/24. Caâu  8: Mét ®Üa máng, ph¼ng, ®ång chÊt cã b¸n kÝnh 2m cã thÓ quay ® îc xung quanh mét trôc ®i qua t©m vµ vu«ng gãc ví i mÆt ph¼ng ®Üa. T¸c dông vµo ®Üa mét m«men lùc 960Nm kh«ng ®æi, ®Üa chuyÓn ®éng quay quanh t rôc ví i gia tèc gãc 4rad/s 2. Khèi l îng cña ®Üa lµ A. m = 120 kg. B. m = 240 kg. C. m = 160 kg. D. m = 80 kg. Caâu  9: Mét b¸nh xe quay ®Òu xung quanh mét trôc cè ®Þnh ví i tÇn sè 5400vßng/min. Tèc ®é gãc cña b¸nh xe nµy lµ A. 120π rad/s . B. 160π rad/s . C. 180π rad/s . D. 240π rad/s Caâu   : Mét ®Üa máng, ph¼ng, ®ång chÊt cã thÓ quay ® 10 îc xung quanh mét t rôc ®i qua t©m vµ vu«ng gãc ví i mÆt ph¼ng ®Üa. T¸c dông vµo ®Üa mét m«men lùc 960Nm kh«ng ® æi, ®Üa chuyÓn ®éng quay quanh trôc ví i gia tèc gãc 3rad/s . M«men qu¸n tÝnh cña ®Üa ®èi ví i trôc quay ®ã lµ 2 GV: Kha Vĩnh Huy 4
  5. Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắ n A. I = 160 kgm.2 B. I = 180 kgm. 2 C. I = 240 kgm.2 2 D. I = 320 kgm. Caâu 11 : Mét vËt r¾n quay ®Òu xung quanh mét trôc cè ®Þnh. Sau thêi gian t kÓ tõ lóc vËt b¾t ®Çu quay th× gãc mµ vËt quay ® îc A. tØ lÖ thuËn ví i t. B. tØ lÖ thuËn víi t 2. C. tØ lÖ thuËn víi t. D. tØ lÖ nghÞch víi t . Caâu 12: Mét m« men lùc kh«ng ® t¸c dông vµo vËt cã trôc quay cè ®Þnh. æi Trong c¸c ®¹i l îng sau ®¹i l îng nµo kh«ng ph¶i lµ h»ng sè? A. Gia tèc gãc. B. VËn tèc gãc. C. M«men qu¸n tÝnh. D. Khèi l îng. Caâu 13: Moät vaät raén ñang quay quanh 1 truïc coá ñònh xuyeân qua vaät. Caùc ñieåm treân vaät raén (khoâng thuoäc truïc quay) A. quay ñöôï c nhöõng goùc baèng nhau tr ong cuøng moät khoaûng t hôøi gi an. B. ôû cuøng moät thôøi ñieåm, khoâng cuøng vaän toác goùc. C. ôû cuøng moät thôøi ñieåm, coù cuøng vaän toác daøi. D. ôû cuøng moät thôøi ñieåm, khoâng cuøng gia toác goùc . Caâu 14: Mét ®Üa ® cã b¸n kÝnh 0,25m, ®Üa cã thÓ quay Æc xung quanh trôc ®èi xøng ®i qua t©m vµ vu«ng gãc ví i m ph¼ng ®Üa. §Üa chÞu t¸c dông Æt cña mét m«men lùc kh«ng ® M=3N M«men ®éng l îng cña ®Üa t¹ i thêi ®iÓm æi m. t=2s kÓ tõ khi ®Üa b¾t ®Çu quay lµ 2 A. 2 kgm/s. 2 B. 4 kgm/s. 2 C. 6 kgm/s. 2 D. 7 kgm/s. Caâu 15: Moät vaät raén ñang quay nhanh daàn ñeàu quanh 1 truïc coá ñònh xuyeân qua vaät thì A. vaän toác goùc luoân coù giaù trò aâm. B. tích vaän toác goùc vaø gia toác goùc laø soá döông. C. gia toác goùc luoân coù giaù trò aâm. D. tích vaän toác goùc vaø gia toác goùc laø soá aâm. Caâu 16: Mét ®Üa ® cã b¸n kÝnh 0,25m, ®Üa cã thÓ Æc quay xung quanh trôc ®èi xøng ®i qua t©m vµ vu«ng gãc ví i m ph¼ng ®Üa. §Üa chÞu t¸c dông Æt cña mét m« men lùc kh«ng ® M = 3Nm. Sau 2s kÓ tõ lóc ®Üa b¾t ®Çu quay æi vËn tèc gãc cña ®Üa lµ 24 rad/s. M«men qu¸n tÝnh cña ®Üa lµ A. I = 3,60 kgm.2 2 B. I = 0,25 kgm. C. I = 7,50 kgm.2 D. I=1,85kgm.2 Caâu 17: Moät baùnh ñaø coù moâmen quaùn tính 2,5 kg.m 2 quay vôùi toác ñoä goùc 8000rad/s. Ñoäng naêng quay cuûa baùnh ñaø baèng A. 9,1. 10 8 J B. 11125 J C. 9,9. 10 7 J D. 8.10 J 7 Caâu 18 : Taùc duïng moät Moâmen löïc M = 0,45Nm leân moät chaát ñieåm chuyeån ñoäng treân moät ñöôøng troøn laøm chaát ñieåm chuyeån ñoäng vôùi gia toác goùc khoâng ñoåi β = 2,5 rad/s 2. Moâmen quaùn tính cuûa vaät A. m = 1,5 kg.m B. m = 1,2 kg.m 2 C. 0,18 kg.m2 D. 0,16 kg.m 2 Caâu 19: Hai baùnh xe A vaø B coù cuøng ñoäng naêng quay, toác ñoä goùc ω A=4 ω B. IB Tyû soá moâmen quaùn tính ñoái vôùi truïc quay ñi qua taâm cuûa A vaø B coù giaù IA trò naøo sau ñaây? A. 3 B. 9 C. 16 D. 12 Caâu 20: Hai ñóa troøn coù moâmen quaùn tính I 1 vaø I 2 ñang quay ñoàng truïc vaø cuøng chieàu vôùi toác ñoä ω 1 vaø ω 2. Ma saùt ôû truïc quay nhoû khoâng ñaùng keå. GV: Kha Vĩnh Huy 5
  6. Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắ n Sau  ñoù  cho  ñóa  2  dính  vaøo  nhau,  heä  quay vôùi toác    ñoä  ω   goùc  . Coù  ñoä lôùn xaùc  ñònh  baèng  coâng  thöùc  naøo  sau ñaây?  I1 + I2 I1ω1 + I 2ω 2 I1ω 2 + I 2ω1 A.  = ω                       B. ω =              C. ω = D. ω = I1ω 1 + I2ω 2 I1 + I2 I1 + I 2 I1ω 1 − I2ω 2 I1 + I2 Caâu   : Momen lực tác dụng lên vật rắn có trục quay cố định có giá trị 21 A. bằng không thì vật đứng yên hoặc quay đều B. không đổi và khác không thì luôn làm vật quay đều C. dương thì luôn làm vật quay nhanh dần D. âm thì luôn làm vật quay chậm dần Caâu   : Hai ®Üa máng n»m ngang cã cïng trôc quay th¼ng ®øng ®i qua t©m 22 cña chóng. §Üa 1 cã m« men qu¸n tÝnh I 1 ®ang quay víi tèc ®é ω0, ®Üa 2 cã m«men qu¸n tÝnh I 2 ban ®Çu ®ang ®øng yªn. Th¶ nhÑ ®Üa 2 xuèng ®Üa 1 sau mét kho¶ng thêi gian ng¾n hai ®Üa cïng quay víi tèc ®é gãc ω I I A. ω = 1ω B. ω = 2 ω0 C. I 0 I 2 1 I I ω= 2 ω D. ω= 1 ω I +I 0 I +I 0 1 2 1 2 Caâu   : Một đĩa phẳng đang quay quanh trục cố định đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa với 23 tốc độ góc không đổi. Một điểm bất kỳ nằm ở mép đĩa A. không có cả gia tốc hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến B. chỉ có gia tốc hướng tâm mà không có gia tốc tiếp tuyến C. chỉ có gia tốc tiếp tuyến mà không có gia tốc hướng tâm D. có cả gia tốc hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến. Caâu   : Kim giê cña mét chiÕc ®ång hå cã chiÒu dµi b»ng 3/4 chiÒu dµi 24 kim phót. Coi nh c¸c kim quay ®Òu. TØ sè gia tèc híng t©m cña ®Çu kim phót vµ ®Çu kim giê lµ A. 92. B. 108. C. 192. D. 204. Câu 25: (Đề thi TNPT-PB lần 1. 2007). Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định đi qua vật, một điểm xác định trên vật rắn ở cách trục quay khoảng r ≠ 0 có độ lớn vận tốc dài là một hằng số. Tính chất chuyển động của vật rắn đó là A. quay đều. B. quay nhanh dần. C. quay biến đổi đều. D. quay chậm dần đều. Câu 26: (Đề thi TNPT-PB lần 1. 2007). Khi một vật rắn quay đều quanh một trục cố định đi qua vật thì một điểm xác định trên vật ở cách trục quay khoảng r ≠ 0 có A. vectơ vận tốc dài biến đổi. B. vectơ vận tốc dài không đổi. C. độ lớn vận tốc góc biến đổi. D. độ lớn vận tốc dài biến đổi. Câu 27: (Đề thi TNPT-PB lần 1. 2007). Mômen quán tính của một vật rắn đối với trục quay ∆ không phụ thuộc vào A. khối lượng của vật. B. kích thước và hình dạng của vật. C. vận tốc góc (tốc độ góc) của vật. D. vị trí của trục quay ∆ Câu 28: (Đề thi TNPT-PB lần 1. 2007). Đơn vị của mômen động lượng là A. kg.m/s. B. kg.m2.rad C. kg.m2/s. D. kg.m/s2. Câu 29: (Đề thi TNPT-PB lần 1. 2007). Một cánh quạt có mômen quán tính đối với trục quay cố định là 0,2kg.m2 đang quay đều xung quanh trục với độ lớn vận tốc góc ω = 100 rad / s . Động năng của cánh quạt quay xung quanh trục là A. 1000J B. 2000J C. 20J. D. 10J. GV: Kha Vĩnh Huy 6
  7. Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắ n Câu 30: (Đề thi TNPT-PB lần 2. 2007). Một vật rắn đang quay đều quanh một trục cố định đi qua vật. Vận tốc dài của một điểm xác định trên vật rắn ở cách trục quay khoảng r ≠ 0 có độ lớn A. tăng dần theo thời gian. B. giảm dần theo thời gian. C. không thay đổi D. bằng không. Câu 31: (Đề thi TNPT-PB lần 2. 2007). Một vật rắn biến đổi đều quanh một trục cố định đi qua vật. Một điểm xác định trên vật rắn cách trục quay khoảng r ≠ 0 có A. vận tốc góc biến đổi theo thời gian. B. vận tốc góc không biến đổi theo thời gian. C. gia tốc góc biến đổi theo thời gian. D. độ lớn gia tốc dài biến đổi theo thời gian. Câu 32: (Đề thi TNPT-PB lần 2. 2007). Một vật rắn có mômen quán tính I đối với trục quay ∆ cố định đi qua vật. Tổng mômen của các ngoại lực tác dụng lên vật với trục ∆ là M. Gia tốc góc γ (hoặc kí hiệu là β ) mà vật thu được dưới tác dụng của mômen đó là M I M 2I A. γ = B. γ = C. γ = D. γ = 2I M I M Câu 33: (Đề thi TNPT-PB lần 2. 2007). Đơn vị của vận tốc góc là A. m/s2. B. rad/s. C. rad/s2. D. m/s. Câu 34: (Đề thi TNPT-PB lần 2. 2007). Một cái đĩa ban đầu đứng yên bắt đầu quay nhanh dần đều với gia tốc góc không đổi bằng 2 rad/s2. Góc mà đĩa quay được sau thời gian 10s kể từ khi đĩa bắt đầu quay là A. 10 rad B. 20 rad C. 50 rad D. 100 rad Câu 35: (Đề thi ĐH-CĐ 2007). Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định xuyên qua vật. Các điểm trên vật rắn (không thuộc trục quay) A. quay được những góc không bằng nhau trong cùng một khoảng thời gian. B. ở cùng một thời điểm, có cùng vận tốc góc. C. ở cùng thời điểm, có cùng vận tốc dài. D. ở cùng thời điểm, không cùng gai tốc góc. Câu 36: (Đề thi ĐH-CĐ 2007). Một vật rắn đang quay chậm dần đều quanh một trục cố định xuyên qua vật thì A. vận tốc góc luôn có giá trị âm. B. tích vận tốc góc và gia tốc góc là số dương. C. gia tốc góc luôn có giá trị âm. D. tích vận tốc góc và gia tốc góc là số âm. Câu 37: (Đề thi ĐH-CĐ 2007). Phát biểu nào sai khi nói về mômen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay xác định? A. Mômen quán tính của một vật rắn đặc trưng cho mức quán tính của vật trong chuyển động quay. B. Mômen quán tính của một vật rắn luôn luôn dương. C. Mômen quán tính của một vật rắn có thể dương, có thể âm tùy thuộc vào chiều quay của vật. D. Mômen quán tính của một vật rắn phụ thuộc vào vị trí trục quay. Câu 38: (Đề thi ĐH-CĐ 2007). Một người đang đứng ở mép của một sàn hình tròn, nằm ngang. Sàn có thể quay trong mặt phẳng nằm ngang quanh một trục cố định, thẳng đứng, đi qua tâm sàn. Bỏ qua lực cản. Lúc đầu sàn và người đứng yên. Nếu người ấy chạy quanh mép sàn theo một chiều thì sàn A. quay cùng chiều chuyển động của người. B. quay ngược chiều chuyển động của người. C. vẫn đứng yên vì khối lượng của sàn lớn hơn khối lượng của người. D. quay cùng chiều chuyển động của người sau đó quay ngược lại. Câu 39: (Đề thi ĐH-CĐ 2007). Một bánh xe có mômen quán tính đối với trục quay ∆ cố định là 6kg.m2 đang đứng yên thì chịu tác dụng của một mômen lực 30N.m đối với trục quay ∆ . Bỏ qua mọi lực cản. Sau bao lâu, kể từ khi bắt đầu quay, bánh xe đạt tới vận tốc góc có độ lớn 100rad/s? A. 12s B. 15s C. 20s D. 30s Câu 40: (Đề thi CĐ 2007). Một thanh OA đồng chất, tiết diện đều, có khối lượng 1kg. Thanh có thể quay quanh một trục cố định theo phương ngang đi qua đầu O và vuông góc với thanh. Đầu A của thanh GV: Kha Vĩnh Huy 7
  8. Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắ n được treo bằng sợi dây có khối lượng không đáng kể. Bỏ qua ma sát ở trục quay, lấy g=10m/s 2. Khi thanh ở trạng thái cân bằng theo phương ngang thì dây treo thẳng đứng, vậy lực căng của dây là A. 20N B. 10N C. 5N D. 1N Câu 41: (Đề thi CĐ 2007). Ban đầu một vận động viên trượt băng nghệ thuật hai tay dang rộng đang thực hiện động tác quay quanh trục thẳng đứng đi qua trọng tâm của người đó. Bỏ qua ma sát ảnh hưởng đến sự quay. Sau đó vận động viên khép tay lại thì chuyển động quay sẽ A. không thay đổi B. quay chậm lại. C. quay nhanh hơn. D. dừng lại ngay. Câu 42: (Đề thi CĐ 2007). Tại thời điểm t=0, một vật rắn bắt đầu quay xung quanh một trục cố định xuyên qua vật với gia tốc góc không đổi. Sau 5 giây nó quay được một góc 25rad. Vận tốc góc tức thời của vật tại thời điểm t=5s là A. 10 rad/s. B. 5 rad/s. C. 25 rad/s. D. 15 rad/s. Câu 43: (Đề thi CĐ 2007). Một vật rắn có mômen quán tính đối với trục quay ∆ cố định xuyên qua vật là 5.10-3kg.m2. Vật quay đều quanh trục quay ∆ với vận tốc góc 600 vòng/phút. Lấy π 2 = 10 , động năng quay của vật rắn là A. 10J. B. 20J. C. 0,5. D. 2,5J. Câu 44: (Đề thi CĐ 2007). Hệ cơ học gồm một thanh AB có chiều dài , khối lượng không đáng kể, đầu A của thanh được gắn chất điểm có khối lượng m và đầu B của thanh được gắn chất điểm có khối lượng 3m. Mômen quán tính của hệ đối với trục vuông góc với AB và đi qua trung điểm của thanh là A. m2 B. 4m2 C. 2m2 D. 3m2 GV: Kha Vĩnh Huy 8
  9. Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắ n ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1 A Câu 12 B Câu 23 B Câu 34 D Câu 2 A Câu 13 A Câu 24 C Câu 35 B Câu 3 C Câu 14 C Câu 25 A Câu 36 D Câu 4 D Câu 15 B Câu 26 A Câu 37 C Câu 5 C Câu 16 B Câu 27 C Câu 38 B Câu 6 B Câu 17 D Câu 28 C Câu 39 C Câu 7 A Câu 18 C Câu 29 A Câu 40 C Câu 8 A Câu 19 C Câu 30 C Câu 41 C Câu 9 C Câu 20 B Câu 31 A Câu 42 A Câu 10 D Câu 21 A Câu 32 C Câu 43 A Câu 11 A Câu 22 D Câu 33 B Câu 44 A 1 2 1 Câu 1: Ta có: I = mR = .2.0,52 = 0,25 kg.m2. Chọn đáp án A. 2 2 Câu 2: M = F.d = 30.4 = 120 N.m. Chọn đáp án D. 10 Câu 3: L = I. ω = I.2 π n = 0,75.2.3,14. = 31,4 kgm2/s. Chọn đáp án C. 1,5 F.d Câu 4: M = F.d = I. γ ⇒ γ = = 40 rad/s2. Chọn đáp án D. I 2π V p ω p .R p T p R p Tg R p 12 4 Câu 6: = = . = . = . = 16 . Chọn đáp án B. Vg ω g .Rg 2π Rg T p Rg 1 3 Tg 2π ω p T p Tg Câu 7: = = = 12 . Chọn đáp án A. ω g 2π T p Tg M 1 2 I 2.240 Câu 8: I = =240kg.m2 mà I = mR2. Suy ra m = 2 = = 120 kg. γ 2 R 22 Chọn đáp án A. 5400 Câu 9: ω = 2πn =2. π . = 180 rad/s. Chọn đáp án C. 60 Câu 14: Theo đề bài ta có: ω = ω 0 + γt = 2 γ . Mômen động lượng L=I ω =I.2 γ =2M=6kgm2/s. Chọn đáp án C. ω − ω0 M Câu 16: γ = =12 rad/s2; I = = 0,25 kg.m2. chọn đáp án B. ∆t γ 1 2 Câu 17: Wđ = Iω =8.107J. Chọn đáp án D. 2 1 1 I B ωA 2 Câu 19: I A .ω A = I B .ω B . Suy ra: 2 2 = 2 =16. Chọn đáp án C. 2 2 I A ωB GV: Kha Vĩnh Huy 9
  10. Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắ n ap ω p .R p Tg2 R p 2 Câu 24: = = . = 192 . Chọn đáp án C. a g ω g2 .Rg T p2 Rg 1 2 Câu 29: Wđ = Iω =1000J. Chọn đáp án A. 2 M ω − ω0 Câu 39: γ = = 5 rad/s2. Suy ra: t = = 20s. Chọn đáp án C. I γ Câu 40: Áp dụng quy tắc mômen lực. Ta có: T.OA = P. OG OG P mg Suy ra T = P. = = = 5N. chọn đáp án C. OA 2 2 2   Câu 44: I = mr + 3m.r = 4m.r = 4m   = m  . Chọn đáp án A. 2 2 2 2 GV: Kha Vĩnh Huy 10

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản