zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Ôn thi ĐH-CĐ

Chuyên đề Cơ học vật rắn (năm học 2009 - 2010)

Chia sẻ: Dinh Tuan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:21

Báo xấu

150
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời các bạn tham khảo Chuyên đề Cơ học vật rắn (năm học 2009 - 2010) sau đây để bổ sung thêm kiến thức về chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định; phương trình động lực học của vật rắn quanh một trục cố định; mômen động lượng - định luật bảo toàn mômen động lượng; động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định và một số kiến thức khác.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chuyên đề Cơ học vật rắn (năm học 2009 - 2010)

Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 A. Lý thuyÕt: VÊn ®Ò 1: ChuyÓn ®éng quay cña vËt r¾n quanh mét trôc cè ®Þnh  VËt r¾n cã kÝch thíc, hÇu nh kh«ng bÞ biÕn d¹ng díi t¸c dông cña ngo¹i lùc 1.Toạ độ góc a. Khi vật rắn quay quanh một trục cố định thì : z  Mỗi điểm trên vật vạch một đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay, có bán kính r bằng P0 khoảng cách từ điểm đó đến trục quay, có tâm O ở trên trục quay. φ r O  Mọi điểm của vật đều quay được cùng một góc trong cùng một khoảng thời gian. b. To¹ ®é gãc ϕ(rad) : P A  ϕ > 0 : ChÊt ®iÓm quay theo chiÒu (+) Hình  ϕ > 0 : ChÊt ®iÓm quay theo chiÒu (-) 1  Khi vật rắn quay, sự biến thiên của φ theo thời gian t thể hiện quy luật chuyển động quay của vật. c. §é dµi cung mµ mét chÊt ®iÓm trªn vËt r¨n quay ®îc( Qu·ng ®êng s mµ chÊt ®iÓm chuyÓn ®éng ®îc ) S = ϕ.r ( (( (m) 2. Tốc độ góc ω(rad/ s) a.Tốc độ góc trung bình ωtb : tb t ∆ϕ : Gãc quay ®îc trong thêi gian ∆t b.Tèc ®é gãc( Tèc ®é gãc tøc thêi) ω: Lµ ®¹i lîng ®Æc trng cho møc ®é nhanh chËm cña chuyÓn ®éng quay cña vËt r¾n quanh mét trôc cè ®Þnh ë thêi ®iÓm t, b»ng ®¹o hµm bËc nhÊt cña to¹ ®é gãc theo thêi gian. dϕ  Đơn vị của tốc độ góc là rad/s. ω = = ϕ' (t) dt 3. Gia tốc góc γ (rad/ s2 ) a. Gia tốc góc trung bình γtb : tb t Δω: §é biÕn thiªn cña tèc ®é gãc trong thêi gian Δt. b. Gia tốc góc γ( Gia tèc gãc tøc thêi): Lµ ®¹i lîng ®Æc trng cho sù biÕn thiªn cña tèc ®é gãc ë thêi ®iÓm ®ã vµ ®îc x¸c ®Þnh b»ng ®¹o hµm bËc nhÊt cña tèc ®é gãc theo thêi gian ( hoÆc ®¹o hµm bËc hai cña to¹ ®é gãc). γ = ω' (t) = ϕ "(t) 4. C¸c ph¬ng tr×nh chuyÓn ®éng quay biÕn ®æi ®Òu cña vËt r¾n quanh mét trôc GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 1 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 cè ®Þnh. a. §Þnh nghÜa chuyÓn ®éng quay biÕn ®æi ®Òu quanh mét trôc cè ®Þnh: Lµ chuyÓn ®éng quay quanh mét trôc cè ®Þnh mµ tèc ®é gãc biÕn thiªn ®îc nh÷ng lîng b»ng nhau trong nh÷ng kho¶ng thêi gian b»ng nhau ( γ = cosnt) . b. C¸c ph¬ng tr×nh: 1 ϕ = ϕ 0 + ω0 .(t − t 0 ) + γ .(t − t 0 )2 (1) 2 ω = ω 0 + γ .(t − t 0 ) (2) ω2 − ω20 = 2γ .∆ϕ = 2γ .(ϕ − ϕ 0 ) (3)  Chó ý: ϕ, ω, γ : Cã thÓ ©m hoÆc d¬ng ω.γ > 0 : ChuyÓn ®éng quay nhanh dÇn ®Òu. r ω.γ < 0 : ChuyÓn ®éng quay chËm dÇn ®Òu. v r ar 5. Vận tốc và gia tốc của các điểm trên vật quay a rt a. VËn tèc dµi: r Ph�ong: ti �p tuy� n v� i qu�d�o Oran M v Chi �u: theo chi � u chuy�n d� ng D�� l n: v =ω.r b. Gia tèc: uur r  Gia tèc tiÕp tuyÕn at : Có phương của v ,®Æc trng cho sù biÕn thiªn vÒ ®é lín cña vËn tèc dµi. at = v'(t) = rγ uur r  Gia tèc tiÕp tuyÕn at : Có phương vuông góc với v , đặc trưng cho sự thay r v2 2 đổi về hướng của v vËn tèc dµi. a n r r r r r  Gia tèc( gia tèc toµn phÇn) a a n at r r a : Híng vectơ gia tốc a của một điểm trên vật rắn hợp với bán kính OM của nó at một góc α, với: tan 2 an ( ω2.r ) 2 2 Về độ lớn : a = a2n + a2t = + ( γ .r ) c.Nếu vật rắn quay đều thì mỗi điểm của vật chuyển động tròn đều. Khi đó vectơ vận r tốc v của mỗi điểm chỉ thay đổi về hướng mà không thay đổi về độ lớn: 2 at = 0 vµ an = v = ω2r = cosnt r 6. C¸c ®¹i lîng t¬ng øng cña 1 1 2 x = x 0 + v 0t + at 2 t t chuyÓn ®éng th¼ng biÕn ®æi ®Òu. 2 0 0 2 x ϕ v = v0 + at ω 0 t v a γ v2 − v20 = 2a(x − x 0 ) = 2as 2 2 0 2 ( 0 ) GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 2 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 VÊn ®Ò 2: ph¬ng tr×nh ®éng lùc häc cña vËt r¾n quanh mét trôc cè ®Þnh 1.Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực a. Momen lực đối với một trục quay cố định  §N: M«men lùc lµ ®¹i lîng vËt lý ®Æc trng cho t¸c dông lµm quay cña lùc M Fd F: §é lín cña lùc r r d: c¸nh tay ®ßn của lực F (khoảng cách từ trục quay Δ đến giá của lực F )  NÕu chọn chiều quay của vật làm chiều ( + ): r M > 0: khi F có tác dụng làm vật quay theo chiều ( + ) r M
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 phẳng vành tròn( èng trô máng trôc quay trïng trôc ®èi xøng) I mR 2  Đĩa tròn mỏng đồng chất có khối lượng m, có bán Δ kính R, trục quay Δ đi qua tâm đĩa tròn và vuông góc với mặt đĩa R 1 I mR 2 2  èng trô ®Æc trôc quay lµ trôc ®èi xøng: 1 I= mR2 2  Quả cầu đặc đồng chất có khối lượng m, có bán kính R, Δ trục quay Δ đi qua tâm quả cầu 2 I mR 2 R 5 2  Qu¶ cÇu rçng: I = mR2 3 c. §Þnh lý Huy Ghen ( Sten¬): I 0 = I G + md2 IO: M«men qu¸n tÝnh ®èi víi trôc quay ∆ 0 qua O IG: M«men qu¸n tÝnh ®èi víi trôc quay ∆ G qua G d = OG: Kho¶ng c¸ch hai trôc ∆ 0 vµ ∆ G 3. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục là : a M = I γ = I t r I : momen quán tính của vật rắn đối với trục quay Δ M : momen ngo¹i lùc t¸c dông vào vật rắn đối với trục quay Δ γ : gia tốc góc của vật rắn trong chuyển động quay quanh trục Δ VÊn ®Ò 3: M«men ®éng lîng. §Þnh luËt b¶o toµn m«men ®éng lîng 1. Momen động lượng  §N: M«men ®éng lîng cña vËt r¾n ®èi víi mét trôc quay lµ ®¹i lîng vËt lý ®Æc tr¬ng cho kh¶ n¨ng chuyÓn ®éng quay cña vËt r¾n quanh trôc ®ã  BiÓu thøc: L I I: là momen quán tính của vật rắn đối với trục quay ω: là tốc độ góc của vật rắn trong chuyển động quay quanh trục GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 4 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010  Đơn vị của momen động lượng là kg.m2/s. 2. Dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục được viết dưới dạng khác L là : M t M: là tæng momen ngo¹i lực tác dụng vào vật rắn L I là momen động lượng của vật rắn đối với trục quay L là độ biến thiên của momen động lượng của vật rắn trong thời gian t 3. Định luật bảo toàn momen động lượng Nếu tổng các momen lực tác dụng lên một vật rắn (hay hệ vật) đối với một trục bằng không thì tổng momen động lượng của vật (hay hệ vật) đối với một trục đó được bảo toàn. L =Iω = hằng số  Trường hợp I không đổi thì ω không đổi : vật rắn (hay hệ vật) đứng yên hoặc quay đều.  Trường hợp I thay đổi thì ω thay đổi : vật rắn (hay hệ vật) có I giảm thì ω tăng, có I tăng thì ω giảm (Iω = hằng số hay I1ω1 = I2ω2).  Trêng hîp tæng m«men ngo¹i lùc kh¸c kh«ng M 0, nhng xÐt trong thêi gian t¬ng t¸c rÊt ng¾n th× xung cña lùc M.∆t = ∆L = 0 th× m«men ®éng lîng còng ®îc b¶o toµn. VÊn ®Ò 4: §éng n¨ng cña vËt r¾n quay quanh mét trôc cè ®Þnh 1. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định a.Động năng Wđ của vật rắn quay quanh một trục cố định là : 2 Wđ = 1 I ω 2 = L 2 2I b. Định lí biến thiên động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định Độ biến thiên động năng của một vật bằng tổng công của các ngoại lực tác dụng vào vật. 1 2 1 2 ΔWđ = Iω − Iω = A Ngo�� 2 2 2 1 il c I: là momen quán tính của vật rắn đối với trục quay 1 : là tốc độ góc lúc đầu của vật rắn 2 : là tốc độ góc lúc sau của vật rắn A: là tổng công của các ngoại lực tác dụng vào vật rắn ΔWđ là độ biến thiên động năng của vật rắn 2.Trêng hîp vËt r¾n võa quay võa chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn: Dïng c¸c ph¬ng tr×nh sau: uuur r  Fhl = m.a GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 5 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 a  M = I γ = I. t r 1 1  Wd = I.ω2 + m.v2G (vG = vt = ω.r) 2 2  W®2 – W®1 = A Ngo�� il c B. Bµi tËp: D¹ng 1: CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH Câu 1: 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 đổi. D. biến đổi đều. Câu 2: Một vật rắn đang quay xung 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, không cùng gia tốc góc. C. ở cùng một thời điểm, có cùng vận tốc dài. D. ở cùng một thời điểm, có cùng vận tốc góc. Câu 3: Phát biểu nào sau đây là không đúng đối với chuyển động quay đều của vật rắn quanh một trục ? A. Tốc độ góc là một hàm bậc nhất của thời gian. B. Gia tốc góc của vật bằng 0. C. Trong những khoảng thời gian bằng nhau, vật quay được những góc bằng nhau. D. Phương trình chuyển động (phương trình toạ độ góc) là một hàm bậc nhất của thời gian. Câu 4: Phát biểu nào sau đây là không đúng đối với chuyển động quay nhanh dần đều của vật rắn quanh một trục ? A. Tốc độ góc là một hàm bậc nhất của thời gian. B. Gia tốc góc của vật là không đổi và khác 0. C. Trong những khoảng thời gian bằng nhau, vật quay được những góc không bằng nhau. D. Phương trình chuyển động (phương trình toạ độ góc) là một hàm bậc nhất của thời gian. Câu 5: Hai học sinh A và B đứng trên chiếc đu đang quay tròn, A ở ngoài rìa, B ở cách tâm một đoạn bằng nửa bán kính của đu. Gọi ωA, ωB, γA, γB lần lượt là tốc độ góc và gia tốc góc của A và B. Kết luận nào sau đây là đúng ? A. ωA = ωB, γA = γB. B. ωA > ωB, γA > γB. C. ωA γB. Câu 6: Hai học sinh A và B đứng trên chiếc đu đang quay tròn đều, A ở ngoài rìa, B ở cách tâm một đoạn bằng nửa bán kính của đu. Gọi vA, vB, aA, aB lần lượt là tốc độ dài và gia tốc dài của GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 6 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 A và B. Kết luận nào sau đây là đúng ? A. vA = vB, aA = 2aB. B. vA = 2vB, aA = 2aB. C. vA = 0,5vB, aA = aB. D. vA = 2vB, aA = aB. Câu 7: Một bánh quay nhanh dần đều quanh trục cố định với gia tốc góc 0,5 rad/s 2. Tại thời điểm 0 s thì bánh xe có tốc độ góc 2 rad/s. Hỏi đến thời điểm 6 s thì bánh xe có tốc độ góc bằng bao nhiêu ? A. 3 rad/s. B. 5 rad/s. C. 11 rad/s. D. 12 rad/s. Câu 8: Tại thời điểm t = 0, một vật rắn bắt đầu quay quanh một trục cố định xuyên qua vật với gia tốc góc không đổi. Sau 4 s nó quay được một góc 20 rad. Góc mà vật rắn quay được từ thời điểm 0 s đến thời điểm 6 s là A. 15 rad. B. 30 rad. C. 45 rad. D. 90 rad. Câu 9: Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định xuyên qua vật với tốc độ góc 20 rad/s thì bắt đầu quay chậm dần đều và dừng lại sau 4 s. Góc mà vật rắn quay được trong 1 s cuối cùng trước khi dừng lại (giây thứ tư tính từ lúc bắt đầu quay chậm dần) là A. 37,5 rad. B. 2,5 rad. C. 17,5 rad. D. 10 rad. Câu 10: Một vật rắn quay quanh một trục cố định xuyên qua vật. Góc quay φ của vật rắn biến thiên theo thời gian t theo phương trình : 2 2t t 2 , trong đó tính bằng rađian (rad) và t tính bằng giây (s). Một điểm trên vật rắn và cách trục quay khoảng r = 10 cm thì có tốc độ dài bằng bao nhiêu vào thời điểm t = 1 s ? A. 0,4 m/s. B. 50 m/s. C. 0,5 m/s. D. 40 m/s. Câu 11: Một vật rắn quay quanh một trục cố định xuyên qua vật. Góc quay φ của vật rắn biến thiên theo thời gian t theo phương trình : t t 2 , trong đó tính bằng rađian (rad) và t tính bằng giây (s). Một điểm trên vật rắn và cách trục quay khoảng r = 10 cm thì có gia tốc dài (gia tốc toàn phần) có độ lớn bằng bao nhiêu vào thời điểm t = 1 s ? A. 0,92 m/s2. B. 0,20 m/s2. C. 0,90 m/s2. D. 1,10 m/s2. Câu 12: Một chiếc đồng hồ có các kim quay đều quanh một trục. Gọi ωh, ωm và ωs lần lượt là tốc độ góc của kim giờ, kim phút và kim giây. Khi đồng hồ chạy đúng thì 1 1 1 1 A. h m s . B. h m s . 12 60 12 720 1 1 1 1 C. h m s . D. h m s . 60 3600 24 3600 Câu 13: Một chiếc đồng hồ có các kim quay đều quanh một trục và kim giờ dài bằng ¾ kim phút. Khi đồng hồ chạy đúng thì tốc độ dài vh của đầu mút kim giờ như thế nào với tốc độ dài vm của đầu mút kim phút ? 3 1 1 1 A. v h vm . B. v h vm . C. v h vm . D. v h vm . 4 16 60 80 Câu 14: Một chiếc đồng hồ có các kim quay đều quanh một trục và kim giờ dài bằng 3/5 kim giây. Khi đồng hồ chạy đúng thì tốc độ dài vh của đầu mút kim giờ như thế nào với tốc độ dài vs của đầu mút kim giây ? GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 7 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 3 1 1 1 A. v h vs . B. v h vs . C. v h vs . D. v h vs . 5 1200 720 6000 Câu 15 :Moät vaätraénquayñeàuxungquanh1 truïc. Moät ñieåmcuûavaätcaùchtruïc quay1 khoaûngR thì coù: A. toácñoägoùctæleä vôùi R. B. toácñoägoùctæleä nghòchvôùi R. C. toácñoädaøi tæleä vôùi R . D. toácñoädaøi tæleä nghòchvôùi R. Câu 16 : Gia toáchöôùngtaâmcuûa1 chaátñieåm( 1 haït) chuyeånñoängtroønkhoângñeàu A. nhoûhôngia toáctieáptuyeáncuûanoù. B. baènggia toáctieáptuyeáncuûanoù. C. lôùn hôngia toáctieáptuyeáncuûanoù. D. coù theålôùn hôn,baènghoaëcnhoû hôngia toáctieáptuyeáncuûanoù Câu 17 : Moät vaät raénñangquay quanh1 truïc coá ñònh xuyeânqua vaät. Caùc ñieåmtreân vaätraén( khoângthuoäctruïc quay)(ÑH 2007) A. quayñöôïc nhöõnggoùckhoângbaèngnhautrongcuøngmoätkhoaûngthôøi gian. B. ôû cuøngmoätthôøi ñieåm,coù cuøngvaäntoácgoùc. C. ôû cuøngmoätthôøi ñieåm,coùcuøngvaäntoácdaøi. D. ôû cuøngmoätthôøi ñieåm,khoângcuønggia toácgoùc. Câu 18 : Moät vaätraénñangquaychaämdaànñeàuquanh1 truïc coáñònhxuyeânquavaätthì (ÑH 2007) A. vaäntoácgoùcluoâncoù giaùtrò aâm. B. tích vaäntoácgoùcvaø gia toácgoùclaø soá döông. C. gia toácgoùc luoâncoù giaù trò aâm D. tích vaäntoácgoùc vaø gia toácgoùc laø soá aâm. Câu 19 : Moät ngöôøi ñangñöùngôû meùpcuûamoätsaønhình troøn, naèmngang.Saøn coù theå quay trong maët phaúngnaèmngangquanh 1 truïc coá ñònh, thaúngñöùng, ñi qua taâm saøn. Boû qua caùc löïc caûn. Luùc ñaàusaøn vaø ngöôøi ñöùngyeân. Neáu ngöôøi aáy chaïy quanhmeùpsaøntheo1 chieàuthì saøn (ÑH 2007) A. quaycuøngchieàuchuyeånñoängcuûangöôøi B. quayngöôïcchieàuchuyeånñoängcuûangöôøi C. vaãnñöùngyeânvì khoái löôïngsaønlôùn hônkhoái löôïngcuûangöôøi D. quaycuøngchuyeånñoängcuûangöôøi roài sauñoùquayngöôïclaïi. Câu 20 : Một bánh xe đang quay với vận tốc góc ω0 = 20π rad/s thì bắt đầu quay chậm dần đều và dừng lại sau thời gian t = 20s . Số vòng quay được cho đến khi dừng hẳn là A. n = 100vòng B. n = 300 vòng C. n = 200 vòng D. n = 400 vòng Câu 21(ĐH 20080: Một vật rắn quay quanh một trục cố định đi qua vật có phương trình GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 8 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 chuyển động ϕ = 10 + t 2 ( ϕ tính bằng rad t tính bằng giây). Tốc độ góc và góc mà vật quay được sau thời gian 5 s kể từ thời điểm t = 0 lần lượt là A. 10 rad/s và 25 rad B. 5 rad/s và 25 rad C. 10 rad/s và 35 rad D. 5 rad/s và 35 rad Câu 22(ĐH 2008) : Một đĩa phẳng đang quay quanh trục cố định đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa với 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. Câu 23 : Một bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ quanh trục của nó .Gọi góc φ là góc giữa véctơ gia tốc a và bán kính nối P với tâm quay . Biểu thức của φ theo số vòng quay n sẽ là A. cotgφ = 4πn B. cotgφ = 2πn C. cotgφ = πn C. cotgφ = 3πn Câu 24: Một bánh đà đang quay quanh trục với vận tốc góc 300vòng/phút thì quay chậm dần đều do ma sát ở ổ trục . Sau 1s vận tốc góc chỉ còn lại 0,9 vận góc ban đầu . Tính vận tốc góc sau giây thứ hai , coi ma sát là không đổi A. 5π rad/s B. 6π rad/s C. 7π rad/s D. 8π rad/s Câu 25 : Một đĩa bắt đầu quay quanh trục với gia tốc góc không đổi . Sau 5s đĩa quay được 25 vòng . Hỏi số vòng quay được trong 5s tiếp theo A. 25 vòng B. 50 vòng C. 75 vòng D. 100 vòng Câu 26 : Một chất điểm chuyển động tròn quay chậm dần với gia tốc góc là β và vận tốc góc ban đầu là ω0 = 120 rad/s . Nếu gia tốc góc giảm đi 1 rad/s2 thì thời gian quay để vật dừng lại giảm đi 6s . Gia tốc góc β có giá trị nào ? Chất điểm dừng lại sau bao lâu ? A β = 4 rad/s2 và t = 40s B β = 3 rad/s2 và t = 30s C β = 4 rad/s2 và t = 30s D β = 3 rad/s2 và t = 40s Câu 27: Phương trình toạ độ góc φ theo thời gian t nào sau đây mô tả chuyển động quay nhanh dần đều của một chất điểm ngược chiều dương qui ước? A. φ = 5 4t + t2 (rad, s). B. φ = 5 + 4t t2 (rad, s). C. φ = 5 + 4t + t2 (rad, s). D. φ = 5 4t t (rad, s). * 2 ω(rad/s) Câu 28: Cho đồ thị vận tốc góc theo thời gian của một bánh xe như hình vẽ. Góc quay được của bánh xe trong cả thời gian 2 chuyển động là A. 8 rad. B. 10 rad. C. 12 rad. *D. 14 rad. O 2 6 8 t(s) Câu 29: Xét vật rắn quay quanh một trục cố định. Chọn phát biểu sai ? ω(rad/s) A. Trong cùng một thời gian, các điểm của vật rắn quay được 2 GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 9 tµi liÖu O 2 6 8 t(s)
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 những góc bằng nhau. B. Ở cùng một thời điểm, các điểm của vật rắn có cùng vận tốc dài.* C. Ở cùng một thời điểm, các điểm của vật rắn có cùng vận tốc góc. D. Ở cùng một thời điểm, các điểm của vật rắn có cùng gia tốc góc. Câu 30: Một chiếc đĩa đồng chất quay biến đổi đều quanh trục đối xứng của nó. Đồ thị vận tốc góc theo thời gian cho ở hình bên. Số vòng quay của (vòng/s) đĩa C trong trong cả quá trình là 15 A. 23,75vòng. * B. 27,35vòng. C. 25,75vòng. D. 28,00vòng. 5 B A D O 0,5 1,5 3 t(s) D¹ng 2: PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH Câu 1: Momen quán tính của một vật rắn không phụ thuộc vào A. khối lượng của vật. B. kích thước và hình dạng của vật. C. vị trí trục quay của vật. D. tốc độ góc của vật. Câu 2: Một bánh xe đang quay đều xung quanh trục của nó. Tác dụng lên vành bánh xe một r lực F theo phương tiếp tuyến với vành bánh xe thì A. tốc độ góc của bánh xe có độ lớn tăng lên. B. tốc độ góc của bánh xe có độ lớn giảm xuống. C. gia tốc góc của bánh xe có độ lớn tăng lên. D. gia tốc góc của bánh xe có độ lớn giảm xuống. Câu 3: Hai chất điểm có khối lượng m và 4m được gắn ở hai đầu của một thanh nhẹ có chiều dài l. Momen quán tính M của hệ đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh và vuông góc với thanh là 5 2 5 2 5 2 A. M ml . B. M 5ml 2 . C. M ml . D. M ml . 4 2 3 Câu 4: Một ròng rọc có bán kính 10 cm, có momen quán tính 0,02 kg.m2 đối với trục của nó. Ròng rọc chịu tác dụng bởi một lực không đổi 0,8 N tiếp tuyến với vành. Lúc đầu ròng rọc đứng yên. Bỏ qua mọi lực cản. Góc mà ròng rọc quay được sau 4 s kể từ lúc tác dụng lực là A. 32 rad. B. 8 rad. C. 64 rad. D. 16 rad. Câu 5: Một đĩa đặc đồng chất, khối lượng 0,2 kg, bán kính 10 cm, có trục quay Δ đi qua tâm đĩa và vuông góc với đĩa, đang đứng yên. Tác dụng vào đĩa một momen lực không đổi 0,02 N.m. Tính quãng đường mà một điểm trên vành đĩa đi được sau 4 s kể từ lúc tác dụng momen lực. A. 16 m. B. 8 m. C. 32 m. D. 24 m. Câu 6: Một quả cầu đặc, đồng chất, khối lượng 1 kg, bán kính 10 cm. Quả cầu có trục quay cố định Δ đi qua tâm. Quả cầu đang đứng yên thì chịu tác dụng của một momen lực 0,1 N.m. GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 10 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 Tính quãng đường mà một điểm ở trên quả cầu và ở xa trục quay của quả cầu nhất đi được sau 2 s kể từ lúc quả cầu bắt đầu quay. A. 500 cm. B. 50 cm. C. 250 cm. D. 200 cm. Câu 7: Một bánh đà đang quay đều với tốc độ góc 200 rad/s. Tác dụng một momen hãm không đổi 50 N.m vào bánh đà thì nó quay chậm dần đều và dừng lại sau 8 s. Tính momen quán tính của bánh đà đối với truc quay. A. 2 kg.m2. B. 25 kg.m2. C. 6 kg.m2. D. 32 kg.m2. C âu 8 : Phaùt bieåunaøo sai khi noùi veà moâmenquaùntính cuûa moätvaät raén ñoái vôùi moättruïc quayxaùcñònh? (ÑH 2007) A. Moâmenquaùn tính cuûa moät vaät raén ñaëc tröng cho möùc quaùn tính cuûa vaät trong chuyeånñoängquay. B. Moâmenquaùntínhcuûamoätvaätraénluoânluoândöông. C. Moâmen quaùn tính cuûa moät vaät raén coù theå döông, coù theå aâm tuøy thuoäc vaøo chieàuquaycuûavaät. D. Moâmenquaùntínhcuûamoätvaätraénphuï thuoäcvaøovò trí truïc quay. Câu 9(ĐH 2008) : Momen lực tác dụng lên vật rắn có trục quay cố định có giá trị 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 Câu 10(ĐH 2008) : Một bàn tròn phẳng nằm ngang bán kính 0,5 m có trục quay cố định thẳng đứng đi qua tâm bàn. Momen quán tính của bàn đối với trục quay này là 2 kg.m 2. Bàn đang quay đều với tốc độ góc 2,05 rad/s thì người ta đặt nhẹ một vật nhỏ khối lượng 0,2 kg vào mép bàn và vật dính chặt vào đó. Bỏ qua ma sát ở trục quay và sức cản của môi trường. Tốc độ góc của hệ (bàn và vật) bằng A. 0,25 rad/s B. 1 rad/s C. 2,05 rad/s D. 2 rad/s C âu 11 : Moät baùnh xe coù moâmenquaùn tính ñoái vôùi truïc quay ( ) coá ñònh laø 64 Kg/m2 ñang ñöùng yeân thì chòu taùc duïng cuûa moät moâmenlöïc 30 N.m ñoái vôùi truïc quay ( ). Boû qua moïi löïc caûn. Sau bao laâu, keå töø khi baétñaàuquay, baùnhxe ñaït tôùi vaäntoácgoùccoùñoälôùn 400rad/s? (ÑH 2007) A. 12 (s) B. 15 (s) C. 20 (s) D. 30 (s) C âu 12 : Moät vaänñoängvieântröôït baêngngheäthuaätthöïc hieänñoängtaùc ñöùngquay quanhtruïc cuûathaânmình.Neáuvaänñoängvieândang2 tayra thì A. moâmenquaùntínhcuûav.ñoängvieânvôùi truïc quaytaêngvaøvaäntoácgoùcgiaûm B. moâmenquaùntínhcuûav.ñoängvieânvôùi truïc quaygiaûmvaøvaäntoácgoùctaêng C. moâmenquaùntínhcuûav.ñoängvieânvôùi truïc quay vaøvaäntoácgoùctaêng GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 11 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 D. moâmenquaùntínhcuûav.ñoängvieânvôùi truïc quayvaøvaäntoácgoùcgiaûm C âu 15 : Phaùtbieåunaøosauñaâylaø khoâng ñuùng? A. Moâmenquaùntính cuûavaätraénñoái vôùi moättruïc quaylôùn thì söùc ì cuûavaättrong chuyeånñoängquayquanhtruïc ñoùlôùn. B. Moâmenquaùntính cuûavaätraénphuï thuoäcvaøovò trí truïc quayvaø söï phaânboákhoái löôïngñoái vôùi truïc quay. C. Moâmenlöïc taùcduïngvaøovaätraénlaømthayñoåi toácñoäquaycuûavaät. D. Moâmenlöïc döôngtaùcduïngvaøovaätraénlaømcho vaätquaynhanhdaàn. Câu 16: Một vành tròn đồng chất, khối lượng m = 2kg, bán kính R = 0,5m, trục quay qua tâm và vuông góc với mặt phẳng vành. Ban đầu vành đứng yên thì chịu tác dụng bởi một lực F tiếp xúc với mép ngoài vành. Bỏ qua mọi ma sát. Sau 3 s vành tròn quay được một góc 36 rad. Độ lớn của lực F là A. 3N. B. 2N. C. 4N.* D. 6N. Câu 17: Dưới tác dụng của mômen ngoại lực, một bánh xe bắt đầu quay nhanh dần đều, sau 8 80 giây quay được vòng. Sau đó không tác dụng mômen ngoại lực nữa thì nó quay chậm dần π đều với gia tốc 2rad/s2 dưới tác dụng của mômen lực ma sát có độ lớn 0,2Nm. Mômen ngoại lực có độ lớn là A. 0,7N.m.* B. 0,6N.m. C. 0,4N.m. D. 0,3N.m. Câu 18: Một hình trụ đồng chất bán kính r=20cm, khối lượng m=500kg, đang quay quanh trục đối xứng của nó với vận tốc góc 480vòng/phút. Để hình trụ dừng lại sau 50s kể từ khi tác dụng vào trụ một mômen hãm. Độ lớn của mômen hãm là? A. 10 Nm. B. 6,4 Nm. C. 5. Nm. D. 3,2 Nm. * Câu 19: Tại các đỉnh ABCD của một hình vuông có cạnh a=80cm có gắn lần lượt các chất điểm m1, m2, m3, m4 với m1=m3=1kg, A (m ) 1 B (m ) 2 m2=m4=2kg. Mômen quán tính của hệ 4 chất điểm đối với trục quay qua M (trung điểm của DC) và vuông góc với hình vuông có O giá trị nào sau đây? A. 1,68 kgm2. B. 2,96 kgm2. C. 2,88 kgm2. * D. 2,42 D (m ) 4 M C (m ) 3 kgm . 2 Câu 20: Một khung dây cứng nhẹ hình tam giác đều cạnh a. Tại ba m đỉnh khung có gắn ba viên bi nhỏ có cùng khối lượng m. Mômen quán tính của hệ đối với trục quay đi qua tâm O và vuông góc mặt phẳng a a khung là O A. ma2.* B. m 2a 2 . C. m 2a 2 . a2 D. m . m a m 3 3 2 Câu 21: Một vành tròn đồng chất tiết diện đều, có khối lượng M, bán kính vòng ngoài là R, vòng trong là r ( hình vẽ). Momen quán tính của vành r R đối với trục qua tâm và vuông góc với vành là GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 12 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 1 1 A. M(R2 + r2). *B. M(R2 r2) C. M(R2 + r2).D. M(R2 r2) 2 2 Câu 22: Một đĩa mài hình trụ đặc có khối lượng 2 kg và bán kính 10 cm. Bỏ qua ma sát ở trục quay. Để tăng tốc từ trạng thái nghỉ đến tốc độ 1500 vòng/phút trong thời gian 10 s thì momen lực cần thiết phải tác dụng vào đĩa là A. 0,2355 N.m. B. 0,314 N.m. C. 0,157 N.m. * D. 0,0785 N.m. C âu 23: Một ròng rọc có bán kính R= 10cm, có momen quán tính I= 1.103kg.m2 đối với trục của nó. Ròng rọc chịu lực không đổi F= 2,1N tiếp tuyến với vành. Tính: Gia tốc góc của ròng rọc v à vận tốc góc của ròng rọc sau 3s, biết rằng lúc đầu ròng rọc đứng yên A. = 21 rad/s2; = 63 rad/s B. = 120 rad/s2; = 360 rad/s C. = 210 rad/s2; = 630 rad/s D. = 2,10 rad/s2; = 6,30 rad/s Câu 24: Hai vật được nối với nhau bằng một dây không khối lượng, không dãn, vắt qua m1một ròng rọc gắn ở mép bàn. Vật ở trên bàn có khối lượng m1= 0,25kg, vật kia có khối lượng m2= 0,2kg. Ròng rọc có dạng là một hình rụ rỗng, mỏng, có khối lượng m = 0,15 kg. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn là = 0,2. Biết ròng rọc không có ma sát và dây không trượt trên ròng rọc. Lấy g = 9,8 m/s2. Thả cho hệ chuyển động. Tính: Gia tốc của hai vật m2 v à các lực căng của hai nhánh dây A. a = 2,45 m/s2 ; T1 = 1,1 N ;T2 = 1,47 N B. a = 2,54 m/s2 ; T1 = 1,47 N ;T2 = 1,1 N C. a = 2,45 m/s2 ; T1 = 1,74 N ;T2 = 1,1 N D. a = 0,245 m/s2 ; T1 = 1,1 N ;T2 = 1,47 N D¹ng 3: MOMEN ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG Câu 1: Một vật có momen quán tính 0,72 kg.m2 quay đều 10 vòng trong 1,8 s. Momen động lượng của vật có độ lớn bằng A. 8 kg.m2/s. B. 4 kg.m2/s. C. 25 kg.m2/s. D. 13 kg.m2/s. Câu 2: Hai đĩa tròn có momen quán tính I1 và I1 I2 đang quay đồng trục và cùng chiều với tốc I ω độ góc ω1 và ω2 (hình bên). Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó cho hai đĩa dính 2 vào nhau thì hệ hai đĩa quay với tốc độ góc ω xác định bằng công thức I1 I2 I1 I2 I1 I2 I1 I2 A. 1 I1 I2 2 . B. 1 I1 I2 2 . C. . D. 2 1 . I1 1 I2 2 I1 I2 Câu 3: Hai đĩa tròn có momen quán tính I1 và I1 I2 đang quay đồng trục và ngược chiều với tốc độ góc ω1 và ω2 (hình bên). Ma sát ở trục I2 quay nhỏ không đáng kể. Sau đó cho hai đĩa dính vào nhau thì hệ hai đĩa quay với tốc độ GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 13 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 góc ω xác định bằng công thức I1 1 I2 2 I1 1 I2 2 I1 2 I2 1 I1 2 I2 1 A. . B. . C. . D. . I1 I2 I1 I2 I1 I2 I1 I2 Câu 4: Một nghệ sĩ trượt băng nghệ thuật đang thực hiện động tác quay tại chỗ trên sân băng (quay xung quanh một trục thẳng đứng từ chân đến đầu) với hai tay đang dang theo phương ngang. Người này thực hiện nhanh động tác thu tay lại dọc theo thân người thì A. momen quán tính của người tăng, tốc độ góc trong chuyển động quay của người giảm. B. momen quán tính của người giảm, tốc độ góc trong chuyển động quay của người tăng. C. momen quán tính của người tăng, tốc độ góc trong chuyển động quay của người tăng. D. momen quán tính của người giảm, tốc độ góc trong chuyển động quay của người giảm. Câu 5: Một thanh đồng chất, tiết diện đều, dài 50 cm, khối lượng 0,1 kg quay đều trong mặt phẳng ngang với tốc độ 75 vòng/phút quanh một trục thẳng đứng đi qua trung điểm của thanh. Tính momen động lượng của thanh đối với trục quay đó. A. 0,016 kg.m2/s. B. 0,196 kg.m2/s. C. 0,098 kg.m2/s. D. 0,065 kg.m2/s. Câu 6: Một vành tròn đồng chất có bán kính 50 cm, khối lượng 0,5 kg quay đều trong mặt phẳng ngang với tốc độ 30 vòng/phút quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm vành tròn. Tính momen động lượng của vành tròn đối với trục quay đó. A. 0,393 kg.m2/s. B. 0,196 kg.m2/s. C. 3,75 kg.m2/s. D. 1,88 kg.m2/s. Câu 7: Một đĩa tròn đồng chất có bán kính 50 cm, khối lượng 2 kg quay đều trong mặt phẳng ngang với tốc độ 60 vòng/phút quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm đĩa. Tính momen động lượng của đĩa đối với trục quay đó. A. 1,57 kg.m2/s. B. 3,14 kg.m2/s. C. 15 kg.m2/s. D. 30 kg.m2/s. Câu 8: Một quả cầu đồng chất có bán kính 10 cm, khối lượng 2 kg quay đều với tốc độ 270 vòng/phút quanh một trục đi qua tâm quả cầu. Tính momen động lượng của quả cầu đối với trục quay đó. A. 0,226 kg.m2/s. B. 0,565 kg.m2/s. C. 0,283 kg.m2/s. D. 2,16 kg.m2/s. C âu 9: Coi Traùi Ñaátlaø moätquaûcaàuñoàngtính coù khoái löôïngM =6.1024 kg, baùnkính R=6400km.MoâmenñoänglöôïngcuûaTraùi Ñaáttrongsöï quayquanhtruïc cuûanoùlaø A. 5,18.1030kgm2/s B. 5,83.1031kgm2/s C. 6,28.1032kgm2/s D. 7,15.1033 kgm2/s C âu 10 Hai ñóa moûng naèm ngang coù cuøng truïc quay thaúng ñöùng ñi qua taâm cuûa chuùng. Ñóa 1 coù moâmenquaùntính quaùntính I 1 ñang quay vôùi toác ñoä 0, Ñóa 2 coù moâmenquaùntính quaùntính I 2 banñaàuñangñöùngyeân.Thaûnheï ñóa2 xuoángñóa1 sau moätkhoaûngthôøi gianngaénhai ñóacuøngquayvôùi toácñoägoùclaø : I I I2 I A. = I1 0 B. = I2 0 C. =I +I 0 D. = I +1 I 0 2 1 1 2 2 2 GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 14 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 Câu 11 : Một ròng rọc có bán kính R = 5cm có thể quay quanh một trục nằm ngang với mômen quán tính I = 2,5.103 kgm2 a)Cuốn đầu một sợi dây vào ròng rọc và buộc đầu kia của dây vào hòn bi có trọng lượng P = 30N thì ròng rọc sẽ quay với vận tốc góc bằng bao nhiêu khi hòn bi chạm đất , nếu lúc đầu nócách mặt đất 2m A. 109,5rad/s B. 1,26rad/s C. 10,95rad/s D. 219rad/s b) Thay hòn bi bằng một lực kéo theo phương ngang có độ lớn F = P = 10N , thì sau khi kéo dây được 2m vận tốc góc của ròng rọc A. 219rad/s B. 2,19rad/s C. 109,5rad/s D. 21,9rad/s Câu 12 : Một bánh xe nhận được một gia tốc góc 5rad/s2 trong 8 s dưới tác dụng của một mômen ngoại lực và mômen lực ma sát . Sau đó do mômen ngoại lực ngừng tác dụng , bánh xe quay chậm dần đều và dừng lại sau 10 vòng quay . Biết mômen quán tính của bánh xe đối với trục quay là 0,85kgm2 . Tính mômen ngoại lực A. 12,1Nm B. 15,08Nm C. 17,32Nm D. 19,1Nm Câu 13 : Một vật có trọng lượng 50N được buộc vào đầu một sợi dây nhẹ quấn quanh một ròng rọc đặc có bán kính 0,25m , khối lượng 3kg . Ròng rọc có trục quay cố định nằm ngang và đi qua tâm của nó . Người ta thả cho vật rơi từ độ cao 6 m xuống đất . Tính gia tốc của vật và vận tốc của vật khi nó chạm đất A. 6m/s2 và 7,5m/s B. 7,57m/s2 và 9,53m/s C. 8m/s2 và 12m/s D. 1,57m/s2 và 4,51m/s Câu 14 : Một đĩa đặc bán kính 0,25m có thể quay quanh trục đối xứng đi qua tâm của nó . Một sợi dây mảnh , nhẹ được quấn quanh vành đĩa . Người ta kéo đầu sợi dây bằng một lực không đổi 12N . Hai giây sau kể từ lúc bắt đầu tác dụng lực làm đĩa quay , vận tốc góc của đĩa bằng 24 rad/s Chiều dài đoạn dây được kéo là A. 3m B. 4m C. 5m D. 6m Câu 15: Một đĩa đặc bán kính 0,25m có thể quay quanh trục đối xứng đi qua tâm của nó . Một sợi dây mảnh , nhẹ được quấn quanh vành đĩa . Người ta kéo đầu sợi dây bằng một lực không đổi 12N . Hai giây sau kể từ lúc bắt đầu tác dụng lực làm đĩa quay , vận tốc góc của đĩa bằng 24 rad/s Tính mômen lực tác dụng lên đĩa và gia tốc góc của đĩa A. 1Nm và 8rad/s2 B. 2Nm và 10rad/s2 C. 3Nm và 12rad/s2 D. 4Nm và 14rad/s2 Câu 16 : Một vận động viên nhảy cầu khi rời ván cầu nhảy làm biến đổi vận tốc góc của mình từ 0 đến 4,2 rad/s trong 0,2s . Mômen quán tính của người đó là 15kgm2 . Hãy tính gia tốc góc trong cú nhảy đó và mômen ngoại lực tác động trong lúc quay A. 410rad/s2 và 4250Nm B. 210rad/s2 và 3150Nm C. 530rad/s2 và 1541Nm D. 241rad/s2 và 3215Nm Câu 17 : Máy Atút dùng để nghiên cứu chuyển độngcủa hệ m2 các vật có khối lượng khác nhau . Người ta treo hai quả nặng m1 có khối lượng m1 = 2kg và m2 = 4kg vào hai đầu sợi dây vắt qua một ròng rọc có trục quay cố định nằm ngang . Mô men quán tính của ròng rọc là 0,1kgm2 , bán kính 0,1m . Gia tốc các vật là A . 1m/s2 B. 0,2m/s2 C. 0,67m/s2 D. 4m/s2 GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 15 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 Câu 18 : Tính mô men quán tính của một hệ 4 chất điểm m1=1g , m2 = 2g , m3 = 3g m4 = 4g lần lượt đặt tại 4 đỉnh ABCD của một hình vuông cạnh a = 2cm , đối với trục quay ∆ đi qua tâm O của hình vuông và vuông góc với mặt hình vuông : A I = 106kgm2 B I = 2.106kgm2 C I = 20gcm2 D B hoặc C Câu 19: Khi đạp xe lên dốc , có lúc người đi xe dùng toàn bộ trọng lượng của mình đè lên mỗi bàn đạp . Nếu người đó có khối lượng 50kg và đường kính tròn chuyển động của bàn đạp là 0,35m . Mômen trọng lượng của người đối với trục giữa khi càng bàn đạp làm với đường thẳng đứng một góc 600 có giá trị nào sau đây A. 54,8 Nm B. 62,785 Nm C. 85,75 Nm D. 72,26 Nm Câu 20: Một bánh xe đường kính 3m quay từ nghỉ với gia tốc không đổi 5rad/s2 , lúc t = 0 , bán kính đi qua một điểm P trên vành làm một góc φ0 = 0,5rad so với đường nằm ngang Ox . Hãy tính : gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến của P lúc t = 3s A at = 15m/s2 an = 22,5m/s2 B at = 7,5m/s2 an = 168,75m/s2 C at = 7,5m/s2 an = 337,5m/s2 D Các giá trị khác Câu 21 : Tính gia tốc hướng tâm của một điểm P trên mặt đất ở vĩ độ 450 . Coi trái đất là một quả cầu có bán kính R = 6400km A ah = 329,1m/s2 B ah = 1,69 m/s2 C ah = 2,39 cm/s2 D Một giá trị khác Câu 22 : Hai vật hình trụ đồng chất , có bán kính và khối lượng bằng nhau . Vật 1 rỗng , vật 2 đặc . Hai vật từ cùng một độ cao trên một mặt phẳng nghiêng bắt đầu lăn không trượt xuống chân mặt phẳng nghiêng . Điều nào dưới đây là đúng A. Ở chân mặt phẳng nghiêng vận tốc hai vật bằng nhau. B. Ở chân mặt phẳng nghiêng vận tốc góc của vật 1 lớn hơn vận tốc góc của vật 2. C. Ở chân mặt phẳng nghiêng vận tốc góc của vật 2 lớn hơn vận tốc góc của vật 1 . D. Cả 3 điều trên đều sai vì thiếu dữ kiện. Câu 23 : Thả hai viên bi như nhau trên cùng một máng nghiêng từ cùng một độ cao . Một viên chỉ trượt , một viên lăn xuống dốc . Bỏ qua lực cản và ma sát thì : A.Hai viên bi xuống hết đôc nhanh bằng nhau. B.Viên lăn xuống nhanh hơn. C.Viên chỉ trượt nhanh hơn . D.Tuỳ vào sự lăn nhanh hoặc chậm. Câu 24 : Hai vật hình trụ đồng chất ,có bán kính và khối lượng bằng nhau . Vật 1 rỗng, vật 2 đặc . Hai vật từ cùng một độ cao trên một mặt phẳng nghiêng bắt đầu lăn không trượt xuống chân mặt phẳng nghiêng . Điều nào dưới đây là đúng AĐộ biến thiên động năng của hai vật bằng nhau . B.Độ biến thiên động năng của vật 1 lớn hơn độ biến thiên động năng của vật 2. C.Độ biến thiên động năng của vật 2 lớn hơn độ biến thiên động năng của vật 1. DCả 3 điều trên đều sai vì thiếu dữ kiện. Câu 25 : Một hình trụ đặt ở đỉnh một mặt nghiêng được thả để chuyển động xuống dưới chân mặt nghiêng . Có hai trường hợp sau : hình trụ trượt không ma sát xuống dưới khi đến chân mặt nghiêng là v1 ; hình trụ lăn không trượt xuống dưới , khi đến chân mặt nghiêng , vận tốc dài của khối tâm là v2 . Hãy so sánh hai vận tốc đó GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 16 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 A.v1 = v2. B.v1 v2 . D.Không biết được vì thiếu dữ kiện. Câu 26: Chọn câu trả lời đúng : Dùng một ròng rọc cố định có dạng một đĩa phẳng tròn có khối lượng không đáng kể có bán kính R= 20cm . Dùng một sợi dây không co dãn có khối lượng không đáng kể vắt qua ròng rọc . Hai đầu dây treo hai vật khối lượng m1 =m2 = 5kg .Mômen lực tác dụng lên ròng rọc là : A 0 . B 1N.m C 2N.m D 10N.m Câu 27: Một vận động viên trượt băng nghệ thuật đang thực hiện động tác đứng dang hai tay ra để quay quanh trục thẳng đứng dọc theo thân thân mình. Nếu khi đang quay mà vận động viên khép hai tay lại thì A. mômen quán tính của vận động viên đối với trục quay tăng và vận tốc góc giảm. B. mômen quán tính của vận động viên đối với trục quay giảm và vận tốc góc tăng.* C. mômen quán tính của vận động viên đối với trục quay và vận tốc góc giảm. D. mômen quán tính của vận động viên đối với trục quay và vận tốc góc tăng. O Câu 28: 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 1 2 L G quán tính của thanh đối với trục quay này là I= mL . Khi thanh đang đứng 3 ur yên thẳng đứng thì một viên bi nhỏ cũng có khối lượng cũng m đang chuyển V 0 m ur động theo phương ngang với vận tốc V 0 đến va chạm vào đầu dưới thanh (hình vẽ). Sau va chạm thì bi dính vào thanh và hệ bắt đầu quay quanh O với vận tốc góc . Giá trị là 3V0 V0 V0 2V0 A. .* B. . C. . D. . 4L 2L 3L 3L Câu 29: Một thanh có khối lượng không đáng kể dài l có thể quay trong mặt phẳng nằm ngang, xung quanh một O A trục thẳng đứng đi qua đầu O của thanh. Bỏ qua ma sát ở trục quay. Trên thanh khoét một rãnh nhỏ, theo đó viên bi có khối lượng m chuyển động trên rãnh nhỏ dọc theo thanh (hv). Ban đầu bi ở trung điểm thanh và thanh bắt đầu quay với vận tốc góc ω0. Khi bi chuyển động đến đầu A thì vận tốc góc của thanh là A. 4 0 . B. 0/4. * C. 2 0 . D. 0 . Câu 30: Thuyền dài L có khối tâm nằm tại trung điểm thuyền.Người có khối lượng bằng khối lượng thuyền. Ban đầu người và thuyền đang đứng yên trên mặt nước yên lặng. Nếu người đi từ đầu mũi thuyền đến cuối thuyền, thì khối tâm của hệ người và thuyền cách khối tâm của thuyền một đoạn A. L/4. * B. L/3. C. L/6. D. L/2. GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 17 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 Câu 31: Hình trụ đặc đồng chất khối lượng m bán kính R. Một sợi dây chỉ không co dãn được quấn trên mặt trụ, đầu dây còn lại được nối vào một giá cố định (Hình vẽ). Cho mômen quán tính của trụ đối với trục quay đi qua khối tâm I=0,5mR2. Biết hệ được thả từ trạng thái nghĩ. Khi chuyển động thì khối tâm trụ chuyển động theo phương đứng và dây không trượt trên mặt trụ. Độ lớn gia tốc khối tâm 2g g g trụ tính theo gia tốc rơi tự do là A. g. B. .* C. . D. . 3 2 3 Câu 32: Đĩa tròn đồng chất có trục quay O, bán kính R, khối lượng m. Một sợi dây không co dãn có khối lượng không đáng kể quấn vào trụ, đầu tự do mang một vật khối lượng cũng bằng m (hình vẽ). Bỏ qua mọi ma sát. Gia tốc a của vật m tính theo O R gia tốc rơi tự do g là g 2g 3g A. g.* B. . C. . D. . m 3 3 4 Câu 34: Một dĩa tròn đồng chất bán kính R=20cm quay quanh một trục cố định nằm ngang đi qua tâm dĩa. Một sợi dây nhẹ vắt qua vành dĩa, hai đầu dây mang hai vật có khối lượng m 1= 3kg, m2 = 1kg (hình vẽ). Lúc đầu giữ cho hai vật ở cùng độ cao, sau đó thả nhẹ cho hai vật chuyển động. Sau 2s kể từ lúc thả hai vật cách nhau một 1m theo m m2 1 phương đứng. Khối lượng của ròng rọc là ( lấy g = 10m/s2) A. 72kg. B. 92kg. C. 104kg. D. 152kg.* Câu 35: Một sàn quay có bán kính R, momen quán tính I đang đứng yên. Một người có khối lượng M đứng ở mép sàn ném một hòn đá có khối lượng m theo phương ngang, tiếp tuyến với mép sàn với vận tốc là v. Bỏ qua ma sát. Vận tốc góc của sàn sau đó là mv mvR mvR 2 mR 2 A. . B. .* C. . D. MR 2 + I MR 2 + I MR 2 + I MR 2 + I Câu 36: Một thanh thẳng đồng chất OA có chiều dài l, khối lượng M, có thể quay quanh một M trục qua O và vuông góc với thanh. Người ta gắn vào đầu A một chất điểm m = . Momen 3 quán tính của hệ đối với trục qua O là: Ml 2 2 Ml 2 4 Ml 2 A. . B. . C. Ml2. * D. 3 3 3 Câu 37: Một người khối lượng m = 60 kg đang đứng ở mép một sàn quay hình tròn, đường kính 6 m, khối lượng M = 400 kg. Bỏ qua ma sát ở trục quay của sàn. Lúc đầu, sàn và người đang đứng yên. Người ấy chạy quanh mép sàn với vận tốc 4,2 m/s (đối với đất) thì sàn A. quay cùng chiều với chiều chuyển động của người với tốc độ góc 0,42 rad/s. B. quay ngược chiều chuyển động của người với tốc độ góc 0,42 rad/s.* C. vẫn đứng yên vì khối lượng của sàn lớn hơn nhiều so với khối lượng của người. D. quay cùng chiều với chiều chuyển động của người với tốc độ góc 1,4 rad/s. Câu 38: Một sàn quay hình trụ bán kính R = 1,2m, có momen quán tính đối với trục quay của nó là I = 1,3.102 kg.m2 đang đứng yên. Một em bé , khối lượng m = 40 kg chạy trên mặt đất GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 18 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 với tốc độ 3 m/s theo đường tiếp tuyến với mép sàn và nhảy lên sàn . Bỏ qua ma sát ở trục quay. Vận tốc góc của sàn và em bé sau khi nó nhảy lên sàn là A. 0,768 rad/s.* B. 0,897 rad/s. C. 0,987 rad/s. D. 0,678 rad/s. Câu 39: Một đĩa đồng chất, khối lượng M=10 kg, bán kính R=1m quay với vận tốc góc ω=7rad/s quanh trục đối xứng của nó. Một vật nhỏ khối lượng m=0,25kg rơi thẳng đứng vào đĩa tại một điểm cách trục quay 0,9m và dính vào đó. Vận tốc góc cuối của hệ (đĩa ma tít) sẽ là A. 6,73 rad/s. * B. 5,79 rad/s. C. 4,87 rad/s. D. 7,22 rad/s. Bài 30:Một người đứng ở giữa ghế Giucopxki sao cho phương của trọng lực tác dụng lên người trùng với trục quay của ghế. Hai tay người đó dang ra và cầm hai quả tạ, mỗi quả có khối lượng 2kg. Khoảng cách giữa hai quả tạ là 1,6m. Cho hệ người + ghế quay với vận tốc góc không đổi 0,5vg/s. Hỏi vận tốc góc của ghế và người nếu người đó co hai tay lại để khoảng cách giữa hai quả tạ chỉ còn là 0,6m. Cho biết momen quán tính của hệ người + ghế ( không kể tạ) là 2,5kg.m2 A. = 0,55 rad/s B. = 55 rad/s C. = 4,5 rad/s D. = 5,5 rad/s D¹ng 4: ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH Câu 1: Một ngôi sao được hình thành từ những khối khí lớn quay chậm xung quanh một trục. Các khối khí này co dần thể tích lại do tác dụng của lực hấp dẫn. Trong quá trình hình thành thì tốc độ góc của ngôi sao A. tăng dần. B. giảm dần. C. bằng không. D. không đổi. Câu 2: Hai bánh xe A và B quay xung quanh trục đi qua tâm của chúng với cùng động năng quay, tốc độ góc của bánh xe A gấp ba lần tốc độ góc của bánh xe B. Momen quán tính đối với IB trục quay qua tâm của A và B lần lượt là IA và IB. Tỉ số có giá trị nào sau đây ? IA A. 1. B. 3. C. 6. D. 9. Câu 3: Hai đĩa tròn có cùng momen quán tính đối với trục quay đi qua tâm của các đĩa (hình bên). Lúc đầu, đĩa 2 (ở phía trên) đang đứng yên, đĩa 1 quay với tốc độ góc 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 so với lúc đầu I2 ω A. tăng ba lần. B. giảm bốn lần. I1 ần. C. tăng chín l D. giảm hai lần. Câu 4: Hai bánh xe A và B quay xung quanh trục đi qua tâm của chúng, động năng quay của A bằng một nửa động năng quay của B, tốc độ góc của A gấp ba lần tốc độ góc của B. Momen IB quán tính đối với trục quay qua tâm của A và B lần lượt là IA và IB. Tỉ số có giá trị nào sau IA đây ? A. 3. B. 6. C. 9. D. 18. Câu 5(ĐH 2008): Người ta xác định tốc độ của một nguồn âm bằng cách sử dụng thiết bị đo GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 19 tµi liÖu
Chuyªn ®Ò: C¬ häc vËt r¾n N¨m häc: 2009 - 2010 tần số âm. Khi nguồn âm chuyển động thẳng đều lại gần thiết bị đang đứng yên thì thiết bị đo được tần số âm là 724 Hz, còn khi nguồn âm chuyển động thẳng đều với cùng tốc độ đó ra xa thiết bị thì thiết bị đo được tần số âm là 606 Hz. Biết nguồn âm và thiết bị luôn cùng nằm trên một đường thẳng, tần số của nguồn âm phát ra không đổi và tốc độ truyền âm trong môi trường bằng 338 m/s. Tốc độ của nguồn âm này là A. v 30 m/s B. v 25 m/s C. v 40 m/s D. v 35 m/s C âu 6: Moät vaänñoängvieânnhaûycaàuxuoángnöôùc. Boû quasöùc caûnkhoângkhí, ñaïi löôïngnaøosauñaâykhoângthayñoåi khi ngöôøi ñoùñangnhaøoloäntreânkhoâng? A. Theánaêngcuûangöôøi B. Ñoängnaêngquaycuûangöôøi quanhtruïc ñi quakhoái taâm C. Moâmenñoänglöôïngcuûangöôøi ñoái vôùi khoái taâm. D. Moâmenquaùntínhcuûangöôøi ñoái vôùi truïc quayñi quakhoái taâm. C âu 7 Hai ñóatroøncoùcuøngmoâmenquaùntínhñoái vôùi cuøngtruïc quayñi quataâmcuûa caùcñóa.Luùc ñaàuñóa2 ( ôû phía treân)ñangñöùngyeân,ñóa1 quayvôùi toácñoägoùcω0 . Sau ñoù cho 2 ñóa dính vaøo nhau,heäquayvôùi vaäntoác goùc ω. Ñoängnaêngcuûaheähai ñóaso vôùi luùc ñaàu A. Taêng3 laàn B. Giaûm4 laàn C. Taêng9 laàn D. Giaûm2 laàn Câu 8 : Trªn mÆt ph¼ng nghiªng gãc α so víi ph¬ng ngang, th¶ vËt 1 h×nh trô khèi lîng m b¸n kÝnh R l¨n kh«ng trît tõ ®Ønh mÆt ph¼ng nghiªng xuèng ch©n mÆt ph¼ng nghiªng. VËt 2 khèi lîng b»ng khèi lîng vËt 1, ®îc ®îc th¶ trît kh«ng ma s¸t xuèng ch©n mÆt ph¼ng nghiªng. BiÕt r»ng vËn tèc ban ®Çu cña hai vËt ®Òu b»ng kh«ng. VËn tèc khèi t©m cña chóng ë ch©n mÆt ph¼ng nghiªng cã A. v1 > v2. B. v1 = v2 . C. v1 < v2. D. Cha ®ñ ®iÒu kiÖn kÕt luËn. Câu 9: Một hình trụ đặc đồng chất có momen quán O tính I= mr 2 lăn không trượt không vận tốc đầu trên 2 h mặt phẳng nghiêng như hình vẽ. Khi khối tâm O của vật hạ độ cao một khoảng h thì vận tốc của nó là A. g.h . B. 2.g.h C. 2. g.h . D. 4.g.h * 3 C âu 10 : Một ròng rọc có khối lượng không đáng kể, người ta treo hai quả nặng có khối lượng m1 = 2kg và m2 = 3kg vào hai đầu một sợi dây vắt qua một ròng rọc có trục quay cố định nằm ngang (xem hình vẽ). lấy g = 10 m/s2. Giả thiết sợi dây không dãn và không trượt trên ròng rọc.Gia tốc của các vật là: A. a = 1m/s2 B. a = 2m/s2 C. a = 3m/s2 D. a = 4m/s2 Câu 11: (ĐH 2008): Một thanh mảnh đồng chất tiết diện đều, khối lượng m, chiều dài l , có thể quay xung quanh trục nằm ngang đi qua một đầu thanh và vuông góc với thanh. Bỏ qua ma GV: Bïi Thanh D¬ng – THPT HËu Léc I - Truy cËp trang: Thu vien violet/Thuvienly ®Ó cã thªm nhiÒu 20 tµi liÖu

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

EXAM.02: Bộ 500+ Đề Thi Thử THPT Quốc Gia 2020

576 tài liệu

913 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.