Bài tập ôn tập môn Vật lý lớp 12 - CHƯƠNG 1 : CƠ HỌC VẬT RẮN

Chia sẻ: Nguyễn Splinter | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

381
lượt xem 76
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

. Chọn câu Đúng. Một cánh quạt của một động cơ điện có tốc độ góc không đổi là  = 94rad/s, đường kính 40cm. Tốc độ dài của một điểm ở đầu cánh bằng: A. 37,6m/s; B. 23,5m/s; C. 18,8m/s; D. 47m/s.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập ôn tập môn Vật lý lớp 12 - CHƯƠNG 1 : CƠ HỌC VẬT RẮN

Bài tập ôn tập môn Vật lý lớp 12 CHƯƠNG 1 : CƠ HỌC VẬT RẮN 1. Chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định 1. Chọn câu Đúng. Một cánh quạt của một động cơ điện có tốc độ góc không đổi là ω = 94rad/s, đường kính 40cm. Tốc độ dài của một điểm ở đầu cánh bằng: A. 37,6m/s; B. 23,5m/s; C. 18,8m/s; D. 47m/s. 2. Hai học sinh A và B đứng trên một đu quay tròn, A ở ngoài rìa, B ở cách tâm m ột n ửa bán kính. G ọi ωA, ωB, γ A, γ B lần lượt là tốc độ góc và gia tốc góc của A và B. Phát biểu nào sau đây là Đúng? A. ωA = ωB, γ A = γ B. B. ωA > ωB, γ A > γ B. C. ωA < ωB, γ A = 2γ B. D. ωA = ωB, γ A > γ B. 3. Chọn phương án Đúng. Một điểm ở trên vật rắn cách trục quay một khoảng R. Khi v ật rắn quay đ ều quanh tr ục, điểm đó có tốc độ dài là v. Tốc độ góc của vật rắn là: v v2 R A. ω = . B. ω = . C. ω = v.R . D. ω = . R R v 4. Chọn phương án Đúng. Bánh đà của một động cơ từ lúc khởi động đến lúc đạt t ốc đ ộ góc 140rad/s ph ải m ất 2 phút. Biết động cơ quay nhanh dần đều.Góc quay của bánh đà trong thời gian đó là: A. 140rad. B. 70rad. C. 35rad. D. 36πrad. 5. Chọn phương án Đúng. Một bánh xe quay nhanh dần đều quanh trục. Lúc t = 0 bánh xe có t ốc đ ộ góc 5rad/s. Sau 5s tốc độ góc của nó tăng lên 7rad/s. Gia tốc góc của bánh xe là: A. 0,2rad/s2. B. 0,4rad/s2. C. 2,4rad/s2. D. 0,8rad/s2. 6. Chọn phương án Đúng. Trong chuyển động quay biến đổi đều một điểm trên v ật rắn, vect ơ gia t ốc toàn ph ần (tổng vectơ gia tốc tiếp tuyến và vectơ gia tốc hướng tâm) của điểm ấy: A. có độ lớn không đổi. B. Có hướng không đổi. C. có hướng và độ lớn không đổi. D. Luôn luôn thay đổi. 1.7. Chọn câu Đúng. A. Vật chuyển động quay nhanh dần khi gia tốc góc dương, chậm dần khi gia tốc góc âm. B. Khi vật quay theo chiều dương đã chọn thì vật chuyển động nhanh dần, khi v ật quay theo chi ều ng ược l ại thì vật chuyển động chậm dần. C. Chiều dương của trục quay là chiều làm với chiều quay của vật một đinh vít thuận. D. Khi gia tốc góc cùng dấu với tốc độ góc thì vật quay nhanh dần, khi chúng ngược dấu thì v ật quay ch ậm d ần. 8. Phát biểu nào sau đây là không đúng? Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn: A. có cùng góc quay. B. có cùng chiều quay. C. đều chuyển động trên các quỹ đạo tròn. D. đều chuyển động trong cùng một mặt phẳng. 9. Chọn câu đúng: Trong chuyển động quay có vận tốc góc ự và gia tốc góc γ chuyển động quay nào sau đây là nhanh dần? A. ự = 3 rad/s và γ = 0; B. ự = 3 rad/s và γ = - 0,5 rad/s2 C. ự = - 3 rad/s và γ = 0,5 rad/s ; D. ự = - 3 rad/s và γ = - 0,5 rad/s2 2 10. Một vật rắn quay đều xung quanh một trục, một điểm M trên vật rắn cách trục quay m ột kho ảng R thì có A. tốc độ góc ự tỉ lệ thuận với R; B. tốc độ góc ự 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 11. Kim giờ của một chiếc đồng hồ có chiều dài bằng 3/4 chiều dài kim phút. Coi nh ư các kim quay đ ều. T ỉ s ố t ốc độ góc của đầu kim phút và đầu kim giờ là A. 12; B. 1/12; C. 24; D. 1/24 12. Kim giờ của một chiếc đồng hồ có chiều dài bằng 3/4 chiều dài kim phút. Coi như các kim quay đ ều. T ỉ s ố gi ữa vận tốc dài của đầu kim phút và đầu kim giờ là A. 1/16; B. 16; C. 1/9; D. 9
13. Kim giờ của một chiếc đồng hồ có chiều dài bằng 3/4 chiều dài kim phút. Coi nh ư các kim quay đ ều. T ỉ s ố gia tốc hướng tâm của đầu kim phút và đầu kim giờ là A. 92; B. 108; C. 192; D. 204 14. Một bánh xe quay đều xung quanh một trục cố định với tần số 3600 vòng/min. Tốc độ góc của bánh xe này là: A. 120ð rad/s; B. 160ð rad/s; C. 180ð rad/s; D. 240ð rad/s 15. Một bánh xe quay đều xung quanh một trục cố định với tần số 3600 vòng/min. Trong thời gian 1,5s bánh xe quay được một góc bằng: A. 90ð rad; B. 120ð rad; C. 150ð rad; D. 180ð rad 16. Một bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái đứng yên sau 2s nó đạt t ốc đ ộ góc 10rad/s. Gia t ốc góc c ủa bánh xe là A. 2,5 rad/s2; B. 5,0 rad/s2; C. 10,0 rad/s2; D. 12,5 rad/s2 17. Một bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái đứng yên sau 2s nó đ ạt t ốc đ ộ góc 10rad/s. Góc mà bánh xe quay được trong thời gian đó là A. 2,5 rad; B. 5 rad; C. 10 rad; D. 12,5 rad 18. Một vật rắn quay nhanh dần đều xung quanh một trục cố định. Sau thời gian t k ể từ lúc v ật b ắt đ ầu quay thì góc mà vật quay được A. tỉ lệ thuận với t. B. tỉ lệ thuận với t2. C. tỉ lệ thuận với t . D. tỉ lệ nghịch với t . 19. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s 2, t0 = 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay. Tại thời điểm t = 2s vận tốc góc của bánh xe là A. 4 rad/s. B. 8 rad/s; C. 9,6 rad/s; D. 16 rad/s 20. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s 2, t0 = 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay. Gia tốc hướng tâm của một điểm P trên vành bánh xe ở thời điểm t = 2s là A. 16 m/s2; B. 32 m/s2; C. 64 m/s2; D. 128 m/s2 21. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s , t0 = 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay. Tốc độ 2 dài của một điểm P trên vành bánh xe ở thời điểm t = 2s là A. 16 m/s; B. 18 m/s; C. 20 m/s; D. 24 m/s 22. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s . Gia tốc tiếp tuyến của điểm P trên vành 2 bánh xe là: A. 4 m/s2; B. 8 m/s2; C. 12 m/s2; D. 16 m/s2 23. Một bánh xe đang quay với vận tốc góc 36 rad/s thì bị hãm l ại v ới m ột gia t ốc góc không đ ổi có đ ộ l ớn 3rad/s 2. Thời gian từ lúc hãm đến lúc bánh xe dừng hẳn là A. 4s; B. 6s; C. 10s; D. 12s 24. Một bánh xe đang quay với tốc độ góc 36rad/s thì bị hãm lại với m ột gia t ốc góc không đ ổi có đ ộ l ớn 3rad/s 2. Góc quay được của bánh xe kể từ lúc hãm đến lúc dừng hẳn là A. 96 rad; B. 108 rad; C. 180 rad; D. 216 rad 25. Một bánh xe quay nhanh dần đều trong 4s tốc độ góc tăng t ừ 120vòng/phút lên 360vòng/phút. Gia tốc góc của bánh xe là A. 2ð rad/s2; B. 3ð rad/s2; C. 4ð rad/s2; D. 5ð rad/s2 26. Một bánh xe có đường kính 50cm quay nhanh dần đều trong 4s tốc độ góc tăng từ 120vòng/phút lên 360vòng/phút. Gia tốc hướng tâm của điểm M ở vành bánh xe sau khi tăng tốc được 2s là A. 157,8 m/s2; B. 162,7 m/s2; C. 183,6 m/s2; D. 196,5 m/s2 27. Một bánh xe có đường kính 50cm quay nhanh dần đều trong 4s t ốc đ ộ góc tăng t ừ 120 vòng/phút lên 360 vòng/phút. Gia tốc tiếp tuyến của điểm M ở vành bánh xe là A. 0,25ð m/s2; B. 0,50ð m/s2; C. 0,75ð m/s2; D. 1,00ð m/s2 28. Một bánh xe quay nhanh dần đều trong 4s tốc độ góc tăng t ừ 120 vòng/phút lên 360 vòng/phút. T ốc đ ộ góc c ủa điểm M ở vành bánh xe sau khi tăng tốc được 2s là A. 8ð rad/s; B. 10ð rad/s; C. 12ð rad/s; D. 14ð rad/s 2. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục. 29. Chọn câu Sai. Đại lượng vật lí nào có thể tính bằng kg.m2/s2? A. Momen lực. B. Công. C. Momen quán tính. D. Động năng. 30. Phát biểu nào dưới đây sai, không chính xác, hãy phân tích chỗ sai: A. Momen lực dương làm vật quay có trục quay cố định quay nhanh lên, momen l ực âm làm cho v ật có tr ục quay cố định quay chậm đi. B. Dấu của momen lực phụ thuộc vào chiều quay của vật: dấu dương khi v ật quay ng ược chi ều kim đ ồng h ồ, dấu âm khi vật quay cùng chiều kim đồng hồ.
C. Tuỳ theo chiều dương được chọn của trục quay, dấu của momen của cùng m ột l ực đ ối v ới tr ục đó có th ể là dương hay âm. D. Momen lực đối với một trục quay có cùng dấu với gia tốc góc mà vật đó gây ra cho v ật. 31. Một chất điểm chuyển động tròn xung quanh một trục có mômen quán tính đối với trục là I. Kết lu ận nào sau đây là không đúng? A. Tăng khối lượng của chất điểm lên hai lần thì mômen quán tính tăng lên hai lần B. Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 2 lần C. Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 4 lần D. Tăng đồng thời khối lượng của chất điểm lên hai lần và kho ảng cách t ừ ch ất đi ểm đ ến tr ục quay lên hai l ần thì mômen quán tính tăng 8 lần 32. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Mômen quán tính của vật rắn đối với một trục quay lớn thì s ức ì của v ật trong chuy ển đ ộng quay quanh tr ục đó lớn B. Mômen quán tính của vật rắn phụ thuộc vào vị trí trục quay và sự phân bố khối lượng đ ối v ới trục quay C. Mômen lực tác dụng vào vật rắn làm thay đổi tốc độ quay của vật D. Mômen lực dương tác dụng vào vật rắn làm cho vật quay nhanh dần 33. Tác dụng một mômen lực M = 0,32 Nm lên m ột chất điểm chuyển đ ộng trên m ột đ ường tròn làm ch ất đi ểm chuyển động với gia tốc góc không đổi γ = 2,5rad/s2. Mômen quán tính của chất điểm đối với trục đi qua tâm và vuông góc với đường tròn đó là A. 0,128 kgm2; B. 0,214 kgm2; C. 0,315 kgm2; D. 0,412 kgm2 34. Tác dụng một mômen lực M = 0,32 Nm lên m ột ch ất điểm chuyển đ ộng trên m ột đ ường tròn làm ch ất đi ểm chuyển động với gia tốc góc không đổi γ = 2,5rad/s2. Bán kính đường tròn là 40cm thì khối lượng của chất điểm là: A. m = 1,5 kg; B. m = 1,2 kg; C. m = 0,8 kg; D. m = 0,6 kg 35. Một mômen lực không đổi tác dụng vào vật có trục quay cố định. Trong các đ ại l ượng sau đ ại l ượng nào không phải là hằng số? A. Gia tốc góc; B. Vận tốc góc; C. Mômen quán tính; D. Khối lượng 36. Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có thể quay được xung quanh một trục đi qua tâm và vuông góc v ới m ặt ph ẳng đĩa. Tác dụng vào đĩa một mômen lực 960Nm không đ ổi, đĩa chuyển đ ộng quay quanh tr ục v ới gia t ốc góc 3rad/s 2. Mômen quán tính của đĩa đối với trục quay đó là A. I = 160 kgm2; B. I = 180 kgm2; C. I = 240 kgm2; D. I = 320 kgm2 37. Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có bán kính 2m có thể quay được xung quanh m ột trục đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa. Tác dụng vào đĩa một mômen lực 960Nm không đ ổi, đĩa chuy ển đ ộng quay quanh tr ục v ới gia t ốc góc 3rad/s2. Khối lượng của đĩa là A. m = 960 kg; B. m = 240 kg; C. m = 160 kg; D. m = 80 kg 38. Một ròng rọc có bán kính 10cm, có mômen quán tính đối với trục là I =10 -2 kgm2. Ban đầu ròng rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành ngoài của nó. Gia tốc góc của ròng rọc là A. 14 rad/s2; B. 20 rad/s2; C. 28 rad/s2; D. 35 rad/s2 39. Một ròng rọc có bán kính 10cm, có mômen quán tính đối với trục là I =10 -2 kgm2. Ban đầu ròng rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến v ới vành ngoài c ủa nó. Sau khi v ật ch ịu tác d ụng l ực đ ược 3s thì tốc độ góc của nó là A. 60 rad/s; B. 40 rad/s; C. 30 rad/s; D. 20rad/s 3. Momen động lượng, định luật bảo toàn momen động lượng 40. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Khi một vật rắn chuyển động tịnh tiến thẳng thì mômen động lượng của nó đ ối v ới m ột tr ục quay b ất kỳ không đổi B. Mômen quán tính của vật đối với một trục quay là lớn thì mômen động lượng của nó đối với trục đó cũng lớn C. Đối với một trục quay nhất định nếu mômen động lượng của v ật tăng 4 l ần thì mômen quán tính c ủa nó cũng tăng 4 lần. D. Mômen động lượng của một vật bằng không khi hợp lực tác dụng lên vật bằng không 41. Các vận động viên nhảy cầu xuống nước có động tác "bó gối" thật chặt ở trên không là nh ằm: A. Giảm mômen quán tính để tăng tốc độ quay; B. Tăng mômen quán tính để tăng tốc độ quay C. Giảm mômen quán tính để tăng mômen động lượng D. Tăng mômen quán tính để giảm tốc độ quay 42. Con mèo khi rơi từ bất kỳ một tư thế nào, ngửa, nghiêng, hay chân sau xuống trước, v ẫn tiếp đ ất nhẹ nhàng b ằng bốn chân. Chắc chắn khi rơi không có một ngoại lực nào t ạo ra m ột bi ến đ ổi momen đ ộng l ượng. Hãy th ử tìm xem bằng cách nào mèo làm thay đổi tư thế của mình.
A. Dùng đuôi. B. Vặn mình bằng cách xoắn xương sống. C. Chúc đầu cuộn mình lại. D. Duỗi thẳng các chân ra sau và ra trước. 43. Các ngôi sao được sinh ra từ những khối khí lớn quay chậm và co d ần th ể tích l ại do tác d ụng c ủa l ực h ấp d ẫn. Tốc độ góc quay của sao A. không đổi; B. tăng lên; C. giảm đi; D. bằng không 44. Một thanh nhẹ dài 1m quay đều trong mặt phẳng ngang xung quanh trục thẳng đứng đi qua trung đi ểm c ủa thanh. Hai đầu thanh có hai chất điểm có khối lượng 2kg và 3kg. Tốc độ của m ỗi ch ất điểm là 5m/s. Mômen đ ộng l ượng c ủa thanh là A. L = 7,5 kgm2/s; B. L = 10,0 kgm2/s; C. L = 12,5 kgm2/s; D. L = 15,0 kgm2/s 45. Một đĩa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 12kgm 2. Đĩa chịu một mômen lực không đổi 16Nm, sau 33s kể từ lúc khởi động tốc độ góc của đĩa là A. 20rad/s; B. 36rad/s; C. 44rad/s; D. 52rad/s 46. Một đĩa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 12 kgm 2. Đĩa chịu một mômen lực không đổi 16Nm, Mômen động lượng của đĩa tại thời điểm t = 33s là A. 30,6 kgm2/s; B. 52,8 kgm2/s; C. 66,2 kgm2/s; D. 70,4 kgm2/s 47. Coi trái đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng M = 6.10 24kg, bán kính R = 6400 km. Mômen động lượng của trái đất trong sự quay quanh trục của nó là A. 5,18.1030 kgm2/s; B. 5,83.1031 kgm2/s; 32 2 C. 6,28.10 kgm /s; D. 7,15.1033 kgm2/s 48. Một người đứng trên một chiếc ghế đang quay, hai tay cầm hai qu ả t ạ. Khi ng ười ấy dang tay theo ph ương ngang, ghế và người quay với tốc độ góc ω. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó người ấy co tay lại kéo hai quả tạ gần người sát vai. Tốc độ góc mới của hệ “người + ghế” A. tăng lên. B. Giảm đi. C. Lúc đầu tăng, sau đó giảm dần bằng 0. D. Lúc đầu giảm sau đó bằng 0. 49. Hai đĩa mỏng nằm ngang có cùng trục quay thẳng đứng đi qua tâm c ủa chúng. Đĩa 1 có mômen quán tính I 1 đang quay với tốc độ ự0, đĩa 2 có mômen quán tính I2 ban đầu đứng yên. Thả nhẹ đĩa 2 xuống đĩa 1 sau m ột khoảng th ời gian ngắn hai đĩa cùng quay với tốc độ góc ự I1 I2 A. ω = ω0 ; B. ω = ω0 ; I2 I1 I2 I1 C. ω = ω0 ; D. ω = ω0 I1 + I 2 I2 + I2 50. Một đĩa đặc có bán kính 0,25m, đĩa có thể quay xung quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông góc v ới m ặt ph ẳng đĩa. Đĩa chịu tác dụng của một mômen lực không đổi M = 3Nm. Sau 2s k ể từ lúc đĩa b ắt đ ầu quay v ận t ốc góc c ủa đĩa là 24 rad/s. Mômen quán tính của đĩa là A. I = 3,60 kgm2; B. I = 0,25 kgm2; C. I = 7,50 kgm2; D. I = 1,85 kgm2 51. Một đĩa đặc có bán kính 0,25m, đĩa có thể quay xung quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông góc v ới m ặt ph ẳng đĩa. Đĩa chịu tác dụng của một mômen lực không đổi M = 3Nm. Mômen động lượng của đĩa tại thời điểm t = 2s kể từ khi đĩa bắt đầu quay là A. 2 kgm2/s; B. 4 kgm2/s; C. 6 kgm2/s; D. 7 kgm2/s 4. Động năng của vật rắn quay quanh một trục. 52. Chọn phương án Đúng. Một bánh đà có momen quán tính 2,5kg.m 2 quay với tốc độ góc 8 900rad/s. Động năng của bánh đà bằng: A. 9,1.108J. B. 11 125J. C. 9,9.107J. D. 22 250J. 53. Một đĩa tròn có momen quán tính I đang quay quanh m ột trục cố định có t ốc đ ộ góc ω0. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Nếu tốc độ góc của đĩa giảm đi hai lần thì đ ộng năng quay và momen đ ộng l ượng c ủa đĩa đ ối với trục quay tăng hay giảm thế nào? Momen động lượng Động năng 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
54. Hai đĩa tròn có cùng momen quán tính đối với cùng m ột tr ục quay đi qua tâm c ủa các đĩa. Lúc đ ầu đĩa 2 ( ở bên trên) đứng yên, đĩa 1 quay với tốc độ góc không đổi ω0. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó cho hai đĩa dính vào nhau, hệ quay với tốc độ góc ω. Động năng của hệ hai đĩa lúc sau tăng hay giảm so với lúc đầu? A. Tăng 3 lần. B. Giảm 4 lần. C. Tăng 9 lần. D. Giảm 2 lần. IB 55. Hai bánh xe A và B có cùng động năng quay, tốc độ góc ωA = 3ωB. tỉ số momen quán tính đối với trục quay đi IA qua tâm A và B nhận giá trị nào sau đây? A. 3. B. 9. C. 6. D. 1. 56. Trên mặt phẳng nghiêng góc ỏ so với phương ngang, thả vật 1 hình trụ kh ối l ượng m bán kính R lăn không tr ượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng xuống chân mặt phẳng nghiêng. Vật 2 kh ối lượng b ằng kh ối l ượng v ật 1, đ ược đ ược th ả trượt không ma sát xuống chân mặt phẳng nghiêng. Biết rằng tốc độ ban đầu của hai v ật đ ều b ằng không. T ốc đ ộ kh ối tâm của chúng ở chân mặt phẳng nghiêng có A. v1 > v2; B. v1 = v2 ; C. v1 < v2; D. Chưa đủ điều kiện kết luận. 57. Xét một vật rắn đang quay quanh một trục cố định với tốc độ góc ự. Kết luận nào sau đây là đúng? A. Tốc độ góc tăng 2 lần thì động năng tăng 4 lần B. Mômen quán tính tăng hai lần thì động năng tăng 2 lần C. Tốc độ góc giảm hai lần thì động năng giảm 4 lần D. Cả ba đáp án trên đều sai vì đều thiếu dữ kiện 58. Một bánh xe có mômen quán tính đối với trục quay cố đ ịnh là 12kgm 2 quay đều với tốc độ 30vòng/phút. Động năng của bánh xe là A. Eđ = 360,0J; B. Eđ = 236,8J; C. Eđ = 180,0J; D. Eđ = 59,20J 59. Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào m ột bánh xe có mômen quán tính đ ối v ới tr ục bánh xe là 2kgm 2. Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì gia tốc góc của bánh xe là A. γ = 15 rad/s2; B. γ = 18 rad/s2; C. γ = 20 rad/s2; D. γ = 23 rad/s2 60. Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào m ột bánh xe có mômen quán tính đ ối v ới tr ục bánh xe là 2kgm 2. Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì tốc độ góc mà bánh xe đạt được sau 10s là A. ự = 120 rad/s; B. ự = 150 rad/s; C. ự = 175 rad/s; D. ự = 180 rad/s 61. Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào m ột bánh xe có mômen quán tính đ ối v ới tr ục bánh xe là 2kgm 2. Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì động năng của bánh xe ở thời điểm t = 10s là: A. Eđ = 18,3 kJ; B. Eđ = 20,2 kJ; C. Eđ = 22,5 kJ; D. Eđ = 24,6 kJ Đáp án bài tập Chương 1 1C 2A 3A 4A 5B 6D 7C 8D 9D 10C 11A 12B 13C 14A 15D 16B 17C 18B 19B 20D 21A 22B 23D 24D 25A 26A 27A 28A 29C 30A 31B 32D 33A 34C 35B 36D 37C 38B 39A 40A 41A 42B 43B 44C 45C 46B 47D 48A 49D 50B 51C 52C 53D 54D 55B 56C 57D 58D 59A 60B 61c dẫn giải và trả lời chương 1 1. Chọn C.Hướng dẫn: áp dụng công thức v = ωR. 2. Chọn A.Hướng dẫn: Mọi điểm trên vật chuyển động tròn đề có cùng vận tốc góc và gia t ốc góc. 3. Chọn A.Hướng dẫn: tốc độ góc tính theo công thức ω = v/R ω2 − ω1 1 2 4. Chọn A.Hướng dẫn: áp dụng công thức: γ tb = và ϕ = ϕ 0 + ωt + γt . Thay số ϕ =140 rad. t 2 − t1 2 ω2 − ω1 5. Chọn B.Hướng dẫn: áp dụng công thức: γ tb = t 2 − t1 6. Chọn D.Hướng dẫn: a = a ht + a t an không đổi. at luông thay đổi vì tốc độ thay đổi, nên a luôn thay đổi. 7. Chọn D.Hướng dẫn: Chuyển động quang nhanh dần đều thì gia tốc góc cùng dấu với vận tốc góc. 8. Chọn D.Hướng dẫn: Vật rắn có dạng hình học bất kỳ nên trong quá trình chuyển động của vật rắn quanh m ột trục cố định thì mỗi điểm chuyển động trên một mặt phẳng quỹ đạo, các mặt phẳng quỹ đạo có thể không trùng nhau nên phát biểu: “mọi điểm của vật rắn đều chuyển động trong cùng một mặt phẳng” là không đúng. 9. Chọn D.Hướng dẫn: Chuyển động quay nhanh dần khi vận tốc góc và gia tốc góc có cùng dấu. Chuyển động quay chậm dần khi vận tốc góc và gia tốc góc trái dấu nhau.
10. Chọn C.Hướng dẫn: Mối quan hệ giữa vận tốc dài và bán kính quay: v = ựR. Như vậy tốc độ dài v tỉ lệ thuận với bán kính R. 11. Chọn A.Hướng dẫn: Chu kỳ quay của kim phút là Tm = 60min = 1h, chu kỳ quay của kim giờ là Th = 12h. Mối 2π ωm Th 12 quan hệ giữa vận tốc góc và chu kỳ quay là ω = , suy ra = = 12 . T ωh Tm 1 12. Chọn B.Hướng dẫn: Mối quan hệ giữa vận tốc góc, vận tốc dài và bán kính là: v = ựR. Ta suy ra v m ωm .Rm ωm Rm = = . = 16 vh ωh R h ωh R h v2 13. Chọn C.Hướng dẫn: Công thức tính gia tốc hướng tâm của một điểm trên vật rắn là a = = ω2R , suy ra R am ω2 .Rm ω2 Rm = m = m. = 192. ah ω2 R h h ω2 R h h 14. Chọn A.Hướng dẫn: Tốc độ góc của bánh xe là 3600 vòng/min = 3600.2.ð/60 = 120ð (rad/s). 15. Chọn D. Hướng dẫn: Bánh xe quay đều nên góc quay được là ử = ựt = 120ð.1,5 = 180ð rad. 16. Chọn B.Hướng dẫn: Gia tốc góc trong chuyển động quay nhanh dần được tính theo công thức ự = γ t, suy ra γ = ự/t = 5,0 rad/s2 17. Chọn C.Hướng dẫn: Gia tốc góc được xác định theo câu 1.15, bánh xe quay từ trạng thái ngh ỉ nên v ận t ốc góc ban đầu ự0 = 0, góc mà bánh xe quay được trong thời gian t = 2s là ử = ự0 + γ t2/2 = 10rad. 18. Chọn B.Hướng dẫn: Phương trình chuyển động của vật rắn quay quanh một trục cố định là ử = ử0 + ự0 + γ t2/2. Như vậy góc quay tỷ lệ với t2. 19. Chọn B. Hướng dẫn: Vận tốc góc tính theo công thức ự = ự0 + γ t = 8rad/s. v2 20. Chọn D.Hướng dẫn: Gia tốc hướng tâm của một điểm trên vành bánh xe a = = ω2R , vận tốc góc được tính R theo câu 1.18, thay vào ta được a = 128 m/s2 21. Chọn A.Hướng dẫn: Mối quan hệ giữa vận tốc dài và vận tốc góc: v = ựR, vận tốc góc được tính theo câu 19 22. Chọn B. Hướng dẫn: Mối liên hệ giữa gia tốc tiếp tuyến và gia tốc góc a t = γ .R = 8m/s2. 23. Chọn D.Hướng dẫn: Vận tốc góc tính theo công thức ự = ự0 + γ t, khi bánh xe dừng hẳn thì ự = 0. 24. Chọn D.Hướng dẫn: Dùng công thức mối liên hệ giữa vận tốc góc, gia tốc góc và góc quay: ω − ω0 = 2 γ ϕ, khi 2 2 bánh xe dừng hẳn thì ự = 0, bánh xe quay chậm dần đều thì γ = - 3rad/s2. 25. Chọn A.Hướng dẫn: Gia tốc góc được tính theo công thức ự = ự0 + γ t → γ = (ự - ự0)/t. Chú ý đổi đơn vị. 26. Chọn A.Hướng dẫn: Gia tốc góc được tính giống câu 1.25. Vận tốc góc tại thời điểm t = 2s được tính theo công thức ự = ự0 + γ t. Gia tốc hướng tâm tính theo công thức a = ự2R. 27. Chọn A.Hướng dẫn: Gia tốc góc được tính giống câu 1.25. Gia tốc tiếp tuyến a t = õ.R 28. Chọn A.Hướng dẫn: Gia tốc góc được tính giống câu 1.25. Vận tốc góc tại thời điểm t = 2s được tính theo công thức ự = ự0 + γ t. 29. Chọn C.Hướng dẫn: Từ công thức các đại lượng ta thấy momen quán tính đơn vị là kg.m 2. 30. Chọn A. Hướng dẫn: Momen dương hay âm là do quy ước ta chọn. 31. Chọn B.Hướng dẫn: Mômen quán tính của chất điểm chuyển động quay quanh một trục được xác định theo công thức I = mR2. Khi khoảng cách từ chất điểm tới trục quay tăng lên 2 lần thì mômen quán tính tăng lên 4 lần. 32. Chọn D.Hướng dẫn: Dấu của mômen lực phụ thuộc vào cách chọn chiều dương, mômen lực dương không có nghĩa là mômen đó có tác dụng tăng cường chuyển động quay. 33. Chọn A.Hướng dẫn: áp dụng phương trình động lực học vật rắn ta có M = Iγ suy ra I = M/ õ = 0,128 kgm2. 34. Chọn C.Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 1.27, mômen quán tính I = mR2 từ đó tính được m = 0,8 kg. 35. Chọn B.Hướng dẫn: Vận tốc góc được tính theo công thức ự = ự0 + γ t, γ = hằng số, → ự thay đ ổi theo th ời gian. 36. Chọn D. Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 1.27 37. Chọn C. Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 1.28 38. Chọn B.Hướng dẫn: Mômen của lực F = 2N là M = F.d = 2.0,1 = 0,2Nm, áp dụng phương trình động lực h ọc v ật rắn chuyển động quay M = Iγ suy ra γ = m/ I = 20rad/s2. 39. Chọn A.Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 1.35, sau đó áp dụng công th ức ự = ự0 + γ t = 60rad/s. 40. Chọn A.Hướng dẫn: áp dụng định luật bảo toàn mômen động lượng: Khi vật chuyển động tịnh tiến thẳng tức là không quay thì mômen lực đối với một trục quay bất kỳ có giá trị bằng không, do đó L được bảo toàn.
41. Chọn A.Hướng dẫn: Mômen quán tính được tính theo công thức I = mR2, mômen quán tính tỉ lệ với bình phương khoảng cánh từ chất điểm tới trục quay, như vậy động tác “bó gối” làm giảm mômen quán tính. Trong quá trình quay thì lực tác dụng vào người đó không đổi (trọng lực) nên mômen động lượng không đổi khi thực hiện động tác “bó gối”, áp dụng công thức L = I.ự = hằng số, khi I giảm thì ự tăng. 42. Chọn B. Hướng dẫn: Khi đó khối tâm chuyển động theo quỹ đạo không đổi. 43. Chọn B.Hướng dẫn: Khi các sao co dần thể tích thì mômen quán tính của sao giảm xuống, mômen đ ộng lượng của sao được bảo toàn nên tốc độ quay của các sao tăng lên, các sao quay nhanh lên. 44. Chọn C.Hướng dẫn: Mômen quán tính của thanh có hai vật m1 và m2 là I = m1R2 + m2R2 = (m1 + m2)R2. Mômen động lượng của thanh là L = I.ự = (m1 + m2)R2.ự = (m1 + m2)Rv = 12,5kgm2/s. 45. Chọn C.Hướng dẫn: áp dụng phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = I γ suy ra γ = M/I, sau đó áp dụng công thức ự = ự0 + γ t = 44rad/s. 46. Chọn B.Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 1.39, và vận dụng công thức tính mômen đ ộng lượng L = I.ự = 52,8kgm2/s. 47. Chọn D.Hướng dẫn: Mômen quán tính của một quả cầu đồng chất khối lượng m bán kính R đối với trục quay đi 2 2π qua tâm quả cầu là I = mR2 , Trái Đất quay đều quanh trục của nó với chu kỳ T = 24h, suy ra vận tốc góc ω = . 5 T 2 2π Mômen động lượng của Trái Đất đối với trục quay của nó là L = I.ự = mR2 . = 7,15.1033 kgm2/s. 5 T 48. Chọn A. Hướng dẫn: Vật gần trục quay I giảm => ω tăng. 49. Chọn D.Hướng dẫn: áp dụng định luật bảo toàn mômen động lượng I1ự0+I2.0 = (I1+I2)ự 50. Chọn B.Hướng dẫn: Gia tốc góc γ = (ự - ự0)/t = 12rad/s2. áp dụng phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = Iõ suy ra I = M/ õ = 0,25 kgm2. 51. Chọn C.Hướng dẫn: Mômen động lượng được tính theo công thức: L= Iự = Iγ t = M.t = 6kgm2/s. 52. Chọn A.Hướng dẫn: áp dụng của Wd = I.ω2/2. 53. Chọn D.Hướng dẫn: L = I.ω; của Wd = I.ω2/2. Nên ω giảm thì L giảm 2 lần, W tăng 4 lần. 54. Chọn D.Hướng dẫn: Tìm liên hệ ω0 và ω sau đó tìm liên hệ W0 và W. 55. Chọn B.Hướng dẫn: Lập công thức động năng lúc đầu và sau. 56. Chọn C.Hướng dẫn: Vật 1 vừa có động năng chuyển động tịnh tiến vừa có động năng chuyển động quay, v ật 2 chỉ có động năng chuyển động tịnh tiến, mà động năng mà hai vật thu được là bằng nhau (đ ược th ả cùng đ ộ cao). Nên vận tốc của khối tâm vật 2 lớn hơn vận tốc khối tâm vật 1. 57. Chọn D.Hướng dẫn: Thiếu dữ kiện chưa đủ để kết luận. 58. Chọn D.Hướng dẫn: Động năng chuyển động quay của vật rắn Wđ = Iự2/2 = 59,20J 59. Chọn A.Hướng dẫn: áp dụng phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = Iγ suy ra γ = M/I = γ = 15 rad/s2. 60. Chọn B. Hướng dẫn: áp dụng phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = Iγ suy ra γ = M/I = γ = 15 rad/s2, sau đó áp dụng công thức ự = ự0 + γ t = 150rad/s. 61. Chọn C. Hướng dẫn: áp dụng phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = Iγ suy ra γ = M/I = γ = 15 rad/s2, vận tốc góc của vật rắn tại thời điểm t = 10s là ự = ự 0 + γ t = 150rad/s và động năng của nó khi đó là Eđ = Iự2/2 = 22,5 kJ.