Câu 36: Tính mô men động lượng của một bánh xe có dạng một vành tròn có khối lượng 5kg, đường kính 1m, đang quay với tốc độ 120 vòng/phút quanh trục quay đi qua khối tâm của bánh xe.. Câ
Trang 1CHƯƠNG I ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
Câu 1 Chọn đáp án sai: Vận tốc dài của chuyển động tròn
đều A Có phương luôn tiếp tuyến với quĩ đạo tại điểm
đang xét
B Liên hệ với gia tốc hướng tâm theo công thức v a R n
C Có độ lớn là một hằng số
D Có chiều thuận theo chiều của chuyển động
Câu 2 Chọn phát biểu sai khi nói về chuyển động tròn
đều: A Có quĩ đạo là một đường tròn
B Vật đi được những cung tròn bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng
nhau bất kì
C Có chu kì T là thời gian vật chuyển động đi được một vòng quĩ đạo bằng
hằng số D Là chuyển động mà phương của véc tơ gia tốc giữ không đổi
Câu 3 Chọn câu trả lời đúng Trong chuyển động thẳng chậm dần đều, nếu chọn chiều dương
là chiều chuyển động thì:
A Véc tơ gia tốc cùng phương, ngược chiều với vectơ vận tốc
B Gia tốc có giá trị dương
C Vận tốc và gia tốc đều có giá trị dương
D Gia tốc có giá trị a càng âm thì vận tốc của vật giảm càng chậm
Câu 4 Chọn phát biểu đúng Trong công thức của chuyển động thẳng nhanh dần đều:
A v luôn luôn dương
B a luôn dương
C a luôn cùng dấu với v
D a luôn ngược dấu với v
Trang 3Câu 6 Một hòn đá được ném từ đỉnh của một tháp cao 25 m theo phương ngang với vận tốc ban đầu
là v0 15 m s/ Bỏ qua sức cản không khí, lấy g10 m s/ 2 Tầm bay xa của hòn đá
khi chạm mặt đất là (HD: tA 2h ; x v t0 A ) g
Câu 7 Một hòn đá được ném từ đỉnh của một tháp cao 45 m theo phương ngang với vận tốc ban đầu
là v0 20 m s/ Bỏ qua sức cản không khí, lấy g10 m s/ 2 Vận tốc của hòn đá ngay trước khi chạm
Trang 4Hình 2
xa của hòn đá là (HD: xA v sin202
) g
Câu 11 Một vận động viên nhảy xa rời khỏi mặt đất với góc 20,0o
so với phương ngang với tốc độ 11,0 m/s (Hình 2) Anh ấy nhảy được
một đoạn xa bao nhiêu theo phương ngang? Bỏ qua sức cản không
khí, lấy
g10 m s/ 2 (HD: xA v sin20 g
C 24,2 m D 25,0 m
Câu 12 Một vận động viên nhảy xa rời khỏi mặt đất với góc 20,0o so với phương ngang với tốc độ
11,0 m/s (Hình 2) Bỏ qua sức cản không khí, lấy g10 m s/ 2 Độ cao cực đại mà anh
ấy đạt được là: (HD: ymax v02 sin2
Câu 15 Khi bước vào phòng (ký túc xá), một sinh viên đã quang cặp sang phải
với tốc độ 5 m/s và hướng lên trên tạo một góc 45o so với phương ngang
4
Trang 5Coi sức cản của không khí không ảnh hưởng đến túi xách, lấy g10 m s/ 2 .Chiếc cặp qua điểm A ngay sau khi rời khỏi tay sinh viên, đến điểm B là vị trícao nhất của nó rồi rơi xuống điểm C ở giường tầng trên Biết điểm C cao hơnđiểm A là 0,2 m và thời gian bay của chiếc cặp lớn hơn 0,1 s Vận tốc củachiếc cặp khi
chạm đến điểm C ở giường tầng trên là (HD: vC2 v02 cos2 gtBC2; HAB
Dạng 2 Chuyển động thẳng biến đổi đều
Câu 16 Một xe lửa dừng lại hẳn sau 20 s kể từ lúc bắt đầu hãm phanh Trong thời gian đó xe chạy được
120 m Vận tốc của xe lúc bắt đầu hãm phanh và gia tốc của xe lần lượt là
Trang 6Câu 23 Một vật được thả rơi không vận tốc đầu từ độ cao h, ngay trước khi chạm đất có v = 70 v2 m/s,
g10 m s/ 2 Độ cao ban đầu của vật là (HD: h ) 2g
Câu 24 Một vật được thả rơi không vận tốc đầu từ độ cao h, ngay trước khi chạm đất có v = 70
Thời gian rơi của vật là (HD: t v ) g
Câu 25 Từ tầng 9 của một tòa nhà, Nam thả rơi tự do không vận tốc đầu viên bi A Sau 1 s, Hùng thả rơi
tự do không vận tốc đầu viên bi B ở tầng thấp hơn 10 m Lấy g = 10 m/s2 Tính từ khi viên bi A bắt đầu rơi, hai viên bi sẽ gặp nhau tại thời điểm
Dạng 3 Chuyển động tròn
3.1 Chuyển động tròn biến đổi đều
Câu 26 Một bánh xe bán kính 10 cm, lúc đầu đứng yên và sau đó quay quanh trục đối xứng của nó với gia tốc góc bằng 1,57 rad/s 2 Vận tốc góc và vận tốc dài của một điểm trên vành bánh xe sau 1 phút là
Trang 7Sau 1 phút, bánh xe có vận tốc 180 vòng/phút Thời gian kể từ lúc bắt đầu hãm phanh cho đến khi xe dừng hẳn là (HD:
Câu 30 Một chiếc xe rời khỏi điểm dừng và có gia tốc không đổi 0,3m s/ 2 song song với mặt đường Xe
đi qua một đỉnh dốc có dạng một cung tròn bán kính 500 m Tại thời điểm xe ở đỉnh dốc, véc tơ vận tốc của nó hướng theo phương ngang và có độ lớn 6,0 m/s Góc hợp bởi véctơ gia tốc toàn phần
của xe tại thời điểm này so với phương ngang là (HD: sin an v2 )
a Ra.
A 76,5o B 13,5o C 18,5o D 71,5o
Câu 31 Một đoàn tàu giảm tốc độ để đi qua một chỗ rẽ, giảm từ 90,0 km/h đến 50,0 km/h trong vòng 15,0 s khi qua chỗ uốn cong Bán kính cong là 150 m Giả sử tàu chạy chậm dần đều Tại thời điểm tốc độ đoàn tàu đạt 50,0 km/h, gia tốc của tàu là: (HD: a
Trang 8A 307,7m s/ 2 B 30,77m s/ 2 C 39,88m s/ 2 D 398,8m s/ 2Câu 33 Xe đạp của một vận động viên chuyển động thẳng đều với v = 36 km/h Biết bán kính của lốp bánh xe đạp là 32,5 cm Chu kì chuyển động của một điểm trên lốp xe là
A 7792,3 m/s B 779,23 m/s C 246,4 m/s D 2464 m/s
Câu 39 Một xe tải nhẹ có thể chuyển động quanh một cung tròn có bán kính 150 m với tốc độ cực đại 32,0 m/s Để có cùng gia tốc hướng tâm, trên cung tròn có bán kính 75,0 m, nó phải chuyển động với tốc độ cực đại bằng
Câu 40 Một điểm nằm trên vành ngoài của lốp xe máy cách trục bánh xe 30 cm Số vòng bánh xe quay
để số chỉ trên đồng hồ tốc độ của xe tăng thêm 1 km là
A 5,305 vòng B 53,05 vòng C 530,5 vòng D 1061 vòng
CHƯƠNG 2 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
I, Lý thuyết
1 Nếu một vật đang chuyển động mà tất cả các lực tác dụng vào nó bỗng nhiên ngừng tác dụng thì vật
A chuyển động chậm dần rồi dừng lại
B lập tức dừng lại
Trang 9C chuyển ngay sang trạng thái chuyển động thẳng đều
D chuyển động chậm dần trong một thời gian, sau đó sẽ chuyển động thẳng đều
2 Câu nào sau đây là đúng?
A Không có lực tác dụng thì vật không thể chuyển động
B Một vật bất kì chịu tác dụng của một lực có độ lớn tăng dần thì chuyển động nhanh dần
C Một vật có thể chịu tác dụng đồng thời của nhiều lực mà vẫn chuyển động thẳng đều
D Không vật nào có thể chuyển động ngược chiều với lực tác dụng lên nó
3 Ôtô chuyển động thẳng đều mặc dù có lực kéo của động cơ vì
A Trọng lực cân bằng với phản lực
B Lực kéo cân bằng với lực ma sát với mặt đường
C Các lực tác dụng vào ôtô cân bằng nhau
D Trọng lực cân bằng với lực kéo
4 Khối lượng của vật là đại lượng đặc trưng cho
A lực tác dụng lên vật B mức quán tính của vật.
C gia tốc của vật D cảm giác nặng nhẹ của vật
5 Chọn phát biểu đúng Người ta dùng búa đóng một cây đinh vào một khối gỗ A Lực của búa tác dụngvào đinh lớn hơn lực đinh tác dụng vào búa
B Lực của búa tác dụng vào đinh về độ lớn bằng lực của đinh tác dụng vào búa
C Lực của búa tác dụng vào đinh nhỏ hơn lực đinh tác dụng vào búa
D Tùy thuộc đinh di chuyển nhiều hay ít mà lực do đinh tác dụng vào búa lớn hơn hay nhỏ hơn lực do búatác dụng vào đinh
6 Gia tốc rơi tự do của vật càng lên cao thì
A càng tăng
B càng giảm C
giảm rồi tăng
D không thay đổi
7 Lực ma sát nào tồn tại khi vật rắn chuyển động trên bề mặt vật rắn khác?
B Động lượng của một hệ cô lập bảo toàn
C Nếu tổng các lực tác dụng lên hệ bằng không thì động lượng của hệ theo phương ngang bảo toàn
D Nếu tổng các lực tác dụng lên hệ bằng không thì động lượng của hệ bảo toàn
9 Chọn phát biểu sai
A Nếu vật chuyển động với gia tốc không đổi thì động lượng của nó cũng không đổi
B Nếu tổng lực tác dụng lên vật khác không thì vật sẽ chuyển động có gia tốc
C Nếu tổng lực tác dụng lên vật khác không thì động lượng của vật sẽ biến thiên
D Tổng các nội lực tác dụng lên hệ luôn bằng không
10 Chọn phát biểu sai khi nói về lực quán tính
A Lực quán tính tỉ lệ với gia tốc của vật
B Lực quán tính tỉ lệ với khối lượng của vật
C Lực quán tính chỉ xuất hiện trong hệ quy chiếu không quán tính
Trang 10D Lực quán tính ngược chiều với gia tốc của hệ quy chiếu không quán tính 11) Chọn phát biểu sai
A Lực quán tính li tâm cũng tuân theo các định luật của Newton
B Lực quán tính li tâm cùng phương ngược chiều với gia tốc hướng tâm
C Lực quán tính li tâm chỉ xuất hiện trong hệ quy chiếu chuyển động quay
D Độ lớn của lực quán tính li tâm phụ thuộc vào gia tốc hướng tâm
12 Một người đứng trong buồng thang máy đang chuyển động Hiện tượng giảm trọng lượng (biểu kiến)của người đó xảy ra khi nào?
A Thang máy chuyển động đều
B Thang máy chuyển động nhanh dần lên phía trên
C Thang máy chuyển động chậm dần xuống phía dưới
D Thang máy chuyển động nhanh dần xuống phía dưới
13 Biểu thức của lực quán tính tác dụng lên chất điểm là A Fqt mA , A là gia tốc của hệ quy chiếu
B Fqt mA, A là gia tốc của hệ quy chiếu
C Fqt ma, a là gia tốc của chất điểm
D Fqt ma, a là gia tốc của chất điểm
14 Độ lớn của lực quán tính li tâm được tính theo biểu thức
Trang 11F a m K a m
20) Một tài xế xe tải (không chở hàng) đang điều khiển xe với tốc độ cao Bất ngờ phát hiện vật
cản, anh ta đạp mạnh thắng xe, xe tải tiếp tục dịch chuyển một khoảng cách d rồi dừng lại Nếu
xe tải chở hàng làm khối lượng của hệ (xe+hàng) tăng gấp đôi Biết lực hãm xe không đổi, khoảng cách di chuyển của xe tải sẽ là: (HD: F=ma, m’=2m, a’=a/2, v02 2ad )
d
2 21) Một vật trượt có ma sát trên một mặt tiếp xúc nằm ngang Nếu vận tốc của vật đó tăng 2 lần thì độ lớn lực ma sát trượt giữa vật
và mặt tiếp xúc sẽ: A tăng 2 lần
B tăng 4 lần
C giảm 2 lần
D không đổi
22 Một vật có khối lượng 2kg chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ Vật đó đi được at2
200cm trong thời gian 2s Độ lớn hợp lực tác dụng vào nó là (HD: F=ma, s )
B
2d
Trang 1224 Một xe hơi chạy trên đường cao tốc với vận tốc có độ lớn là 15m/s Lực hãm có độ lớn 3000N làm xedừng trong 10s Khối lượng của xe là (HD: F=ma, v0 at )
25 Một vật có khối lượng m=4kg đang đứng yên thì chịu một hợp lực F=8N Quãng đường vật đi at1
được trong khoảng thời gian 5s đầu bằng: (HD: F=ma, s ) 2
A 30N và 1,4m B 30N và 14m C 3N và 1,4m D 3N và 14m
29 Tác dụng lực F lên vật có khối lương m1, gia tốc của vật là 3m/s2 Tác dụng lực F lên vật có khối lượng m2,gia tốc của vật là 6m/s2 Nếu tác dụng lực F lên vật có khối lượng m= (m1+m2) thì gia a a1 2 tốc của vật mbằng (HD: a ) a1 a2
A 9 m/s2 B 2 m/s2 C 3m/s2 D 4,5 m/s2
30 Một ô tô khối lượng m =2 tấn chạy trên đoạn đường phẳng có hệ số ma sát là 0,1 Lấy g=9,8m/s 2
Tính lực kéo của động cơ ô tô khi ô tô chạy nhanh dần đều với gia tốc 2 m/s 2 trên đoạn đường nằm
ngang (HD: F ma Fms ma .mg )
A 2040 N B 4000 N C 1960 N D 5960 N
31 Một ô tô khối lượng m = 1 tấn chạy trên đoạn đường phẳng có hệ số ma sát là 0,1 Lấy g=9,8m/s 2.Tính lực kéo của động cơ ô tô khi ô tô chạy trên đường dốc với vận tốc không đổi Mặt đường có độ dốc
không đổi 4% (góc nghiêng α của mặt đường có sinα=0,04)
(HD: F P sinFms mg sin mg. cos; cos 1 sin2 )
Trang 1333 Một vật nhỏ khối lượng m=1 kg được đặt trên một đĩa phẳng ngang cách trục quay của đĩa một khoảngr=0,5m Hãy xác định giá trị của lực ma sát để vật được giữ yên trên mặt đĩa khi đĩa quay với vận tốcn=12 vòng/phút (HD: Fms Fqtlt m r2 ) A 0,879 N
B 72 N
C 0,628 N
D 0,789 N
34 Một vật nhỏ khối lượng m = 1kg được đặt trên một đĩa phẳng ngang cách trục quay của đĩa một khoảng
r = 0,5m Hệ số ma sát giữa vật và mặt đĩa là µ = 0,25 Hãy xác định với vận tốc góc nào của đĩa quay thìvật bắt đầu trượt trên đĩa Lấy g 10m s/ 2 (HD: r g )
A 0,42 rad/s
B 4,47 rad/s
C 1,12 rad/s
D 2,24 rad/s
35 Một kỹ sư xây dựng muốn thiết kế một đoạn đường cong để xe
ô tô không lệ thuộc vào lực ma sát mà vẫn không bị trượt khi
chuyển động quanh đoạn đường cong Nghĩa là, một chiếc xe
đang chuyển động với vận tốc quy định có thể đi qua được đoạn
đường cong này ngay cả khi đoạn đường phủ đầy băng Một
đoạn đường đáp ứng được những tiêu chí này cần được làm
nghiêng,
hướng vào bên trong đường cong như hình Giả sử vận
tốc giới hạn trên đường là 13,4 m/s và bán kính cong là 35,0 m Xác định góc nghiêng của mặt đường.Lấyg 10m s/ 2 (HD:
Fqtlt v2
tan )
P
R g.
36 Một xe ô tô con chuyển động trên đoạn đường cong và
phẳng như hình vẽ Nếu bán kính cong là 35,0 m và hệ số
ma sát nghỉ giữa các lốp xe và mặt đường khô là 0,523 Hãy
tìm vận tốc tối đa mà xe có thể đạt được và vẫn còn rẽ
A trượt vào phía trong của vòng tròn B Trượt ra khỏi đường tròn
C Chạy chậm lại vì tác dụng của lực li tâm D Chưa đủ cơ sở để kết luận
Trang 1438 Một người có khối lượng m = 60kg đứng trong buồng thang máy trên một bàn cân lò xo Số chỉ của cân
là 642N Lấy g = 10m/s2 Độ lớn và hướng gia tốc của thang máy là
A 0,5m/s2, hướng thẳng đứng lên trên B 0,5m/s2, hướng thẳng đứng xuống dưới
C 0,7m/s2, hướng thẳng đứng lên trên D 0,7m/s2, hướng thẳng đứng xuống dưới
39 Một phi công lái máy bay thực hiện một vòng nhào lộn có bán kính 200 m trong mặt phẳng thẳngđứng Vận tốc của máy bay có độ lớn không đổi và bằng 360 km/h Khối lượng của phi công là 75 kg.Lấy gia tốc trọng trường là g = 9,8 m s/ 2 Hãy xác định lực nén của phi công tác dụng lên ghế ngồi tạiđiểm thấp nhất của vòng nhào lộn (Chú ý: Người ở phía trên so với ghế).(HD: N P Fqtlt )
40 Một phi công lái máy bay thực hiện một vòng nhào lộn có bán kính 200 m trong mặt phẳng thẳngđứng Vận tốc của máy bay có độ lớn không đổi và bằng 360 km/h Khối lượng của phi công là 75 kg.Lấy gia tốc trọng trường là g = 9,8 m s/ 2 Hãy xác định lực nén của phi công tác dụng lên ghế ngồi tạiđiểm cao nhất của vòng nhào lộn (Chú ý: Người ở phía dưới so với ghế).(HD: N Fqtlt P)
Dạng 3 Biến thiên động lượng
41) Một quả bóng khối lượng m = 200 g bay với vận tốc v1 = 20 m/s thì đập vuông góc vào một bức tường rồi bật trở lại theo phương cũ với vận tốc v2 = 10 m/s Khoảng thời gian va chạm vào
tường là Δt = 0,05 s Tính lực của tường tác dụng lên quả bóng (HD: F mv2 mv1
)
t
42) Một khẩu súng có viên đạn khối lượng m = 25g, nằm yên trong súng Khi bóp cò, đạn chuyển
động trong nòng súng hết 2,5ms và đạt được vận tốc khi tới đầu nòng súng là 800m/s Lực đẩy
trung bình của hơi thuốc súng là: (HD: F mv2 mv1 ;v1 0 )
t
43) Một viên đạn khối lượng 10g đang bay với vận tốc 600m/s thì gặp một bức tường Đạn xuyên
qua tường trong thời gian 0,01s Sau khi xuyên qua tường, vận tốc của đạn còn 200m/s Tính lực cản
của tường tác dụng lên đạn (HD: F mv2 mv1
)
t
44) Một người 60kg thả mình rơi tự do thẳng đứng từ một cầu nhảy ở độ cao 3m xuống nước Sau
khi va chạm mặt nước, người đó đi được 0,55s thì dừng chuyển động Độ lớn của lực cản trung bình
Trang 15mà nước tác dụng lên người là (HD: F mv2 mv1
;v2 0;v1 2gh )
t
45) Trong một cuộc thử nghiệm va chạm xe ô tô, Một ô tô có khối lượng 1500 kg va chạm vào bức
tường như hình vẽ Vận tốc đầu và vận tốc cuối của xe là v1 = − 15, 0 m/s và v2 = 2, 60 m/s Nếu khoảng thời gian va chạm là 0,150 s, tìm tổng lực trung bình mà tường tác dụng lên ôtô
(HD: F mv2
m v
1)
)
t
Trang 16A 43,7 N B 3,8 N C 19,95 N D 23,75 N.
48 Quả bóng khối lượng 500g bay với vận tốc 72km/h đến đập vào tường với góc hợp với pháp tuyến củatường 1 góc 60o và bật trở lại theo phương đối xứng với độ lớn vận tốc không đổi Biết va chạm củabóng với tường tuân theo định luật phản xạ gương (góc phản xạ bằng góc tới), thời
A 7,44.1023 kg.m/s B 7,44.1024 kg.m/s
C 7,44.1026 kg m/s D 7,44.1023 kg.m/s
51 Mặt trước 1,20 m của một chiếc xe 1400 kg được thiết kế như một "vùng hấp
thụ xung lực" bị biến dạng để hấp thụ những xung lực của các vụ va chạm Nếu
một chiếc xe hơi di chuyển với tốc độ 25,0 m/s bị hãm đều trong 1,20 m đến khi
dừng lại thì độ lớn của lực trung bình tác dụng lên xe bằng bao nhiêu (HD: v2
Dạng 4 Bảo toàn động lượng
53 Một khẩu đại bác khối lượng 6000 kg bắn đi một đầu đạn khối lượng 37,5 kg Ngay sau khi bắn, khẩusúng giật lùi về phía sau với vận tốc v1=2,5m/s Khi đó đầu đạn đạt được vận tốc bằng bao nhiêu? (HD:
m1v1+mdvd =0)
54 Một chiếc xe nặng 2 tấn đang dừng lại trước đèn giao thông và bị va chạm từ phía sau bởi một chiếc xenặng 1 tấn Cả hai xe mắc vào nhau và chuyển động dọc theo đường chuyển động ban đầu của xe nhỏ.Vận tốc của hai xe sau va chạm là 3,2 m/s Tính vận tốc của xe nhỏ trước va chạm (HD: mv1 1 (m1
m ) v'2 )
Trang 1755 Một chiếc xe nặng 1800 kg đang dừng lại trước đèn giao thông và bị va chạm từ phía sau bởi một chiếc
xe nặng 900 kg Cả hai xe mắc vào nhau và chuyển động dọc theo đường chuyển động ban đầu của xenhỏ Nếu chiếc xe nhỏ hơn chuyển động với vận tốc 20,0 m/s trước va chạm Vận tốc của hai xe sau vachạm là bao nhiêu? (HD: mv1 1 (m1 m ) v'2 )
A 6,67 m/s B 66,7 m/s C 667 m/s D 0,667 m/s
56 Một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 75 kg đang đi bộ ngoài không gian Do sự cố sợi dây nối ngườivới tàu vũ trụ bị đứt Để trở về tàu vũ trụ, nhà du hành phải ném một bình khí oxy mang theo ngườinặng 10 kg về phía đối diện con tàu với vận tốc 12 m/s Giả sử ban đầu nhà du hành đứng yên so với tàu
vũ trụ, vận tốc của nhà du hành sau khi ném bình khí là: (HD: m1v1+m2v2=0)
A -1,6 m/s B -16 m/s C -0,16 m/s D -3,2 m/s
57 Một súng có khối lượng M = 400kg được đặt trên mặt đất nằm ngang Bắn một viên đạn có khối lượng
m = 400g theo phương nằm ngang Vận tốc của đạn là v = 50m/s Vận tốc lùi V’ của súng là: (HD:MV’+mv=0)
58 Một xe chở đầy cát khối lượng M=5000 kg đang đỗ trên đường ray nằm ngang Một viên đạn khốilượng m=5 kg bay dọc đường ray theo phương hợp với phương ngang một góc 300 với
vận tốc v=400 m/s, tới xuyên vào xe cát và nằm ngập trong cát Bỏ qua ma sát giữa xe và mặt mvcos
đường Tìm vận tốc của xe cát sau khi viên đạn xuyên vào cát (HD:V )
mM
A 0,2 m/s B 0,4 m/s C 0,173 m/s D 0,346 m/s
59 Một xe chở đầy cát khối lượng M = 8 tấn đang đỗ trên đường ray nằm ngang Một viên đạn khối lượng
m = 10 kg bay dọc đường ray theo phương hợp với phương ngang một góc 300 với vận tốc v=200 m/s, tới xuyên vào xe cát và nằm ngập trong cát Bỏ qua ma sát giữa xe và mặt đường mvcos
Tìm vận tốc của xe cát sau khi viên đạn xuyên vào cát (HD:V )
mM
A 0,125 m/s B 0,25 m/s C 0,432 m/s D 0,216 m/s
60 Chúng ta hãy xét tình huống sau (Hình vẽ): Một cung thủ nặng 60 kg đứng yên trên sân băng
không ma sát bắn một mũi tên nặng 0,03 kg với vận tốc 85 m/s Hỏi xạ thủ trượt với vận tốc
bằng bao nhiêu sau khi bắn (Chọn chiều chuyển động của mũi tên là chiều dương) (HD:
m1v1+m2v2=0)
A -0,042 m B 0,042 m C -0,084 m D 0,084 m
CHƯƠNG 3 – ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
Dạng 1: Mô men quán tính.
Câu 1: Mômen quán tính của vật rắn quay quanh một trục cố định không phụ thuộc vào
C Kích thước và hình dạng của vật D Vị trí trục quay của vật.
Trang 18Câu 2: Đơn vị của mômen quán tính là
Câu 3 Thanh đồng chất, tiết diện đều, khối lượng m, chiều dài l và tiết diện của thanh là nhỏ so
với chiều dài của nó Momen quán tính của thanh đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh
và vuông góc với thanh là
Câu 4 Vành tròn đồng chất có khối lượng m và bán kính R Momen quán tính của vành tròn đối
với trục quay đi qua tâm vành tròn và vuông góc với mặt phẳng vành tròn là
Câu 5 Đĩa tròn mỏng đồng chất có khối lượng m và bán kính R Momen quán tính của đĩa tròn
đối với trục quay đi qua tâm đĩa tròn và vuông góc với mặt phẳng đĩa tròn là
Câu 6 Quả cầu đặc đồng chất có khối lượng m và bán kính R Momen quán tính quả cầu đối
với trục quay đi qua tâm quả cầu là
Câu 7 Một cánh cửa đồng chất, mỏng, có chiều cao 2,20 m, chiều rộng 0,87 m và khối lượng
23,0 kg Mômen quán tính đối với trục quay đi qua hai bản lề của cửa là
Câu 9: Chọn câu sai: Momen lực đối với trục quay cố định :
A Phụ thuộc khoảng cách giữa điểm đặt của lực đối với trục quay.
B Phụ thuộc khoảng cách từ giá của lực trên trục quay.
C Đo bằng đơn vị N.m.
D Đặc trưng cho tác dụng làm quay một vật.
Câu 10 Biểu thức của mô men lực tác dụng lên vật rắn quay quanh trục cố định là
Trang 19Câu 12 Kim giờ và kim phút của đồng hồ Big Ben, Tháp đồng hồ
Elizabeth ở London, có chiều dài lần lượt là 2,7 m, 4,5 m và có khối
lượng tương ứng là 60 kg, 100 kg Khi đồng hồ chỉ thời điểm 03:00 thì
tổng mômen lực do trọng lượng của các kim đối với trục quay là
A 810 N.m B 1620N.m
C 11520 N.m D 5760 N.m
Dạng 3: Chuyển động của vật rắn quay quanh trục cố định
Câu 13: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn có cùng góc quay.
B Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn có cùng chiều quay.
C Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn đều chuyển động trên các quỹ đạo tròn.
D Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn đều chuyển động trong cùng một mặt phẳng
Câu 14: Một vật rắn quay đều xung quanh một trục, một điểm M trên vật rắn cách trục quay
một khoảng R thì có
A tốc độ góc ω
tỉ lệ thuận với R B tốc độ góc ω
tỉ lệ nghịch với R
C tốc độ dài v tỉ lệ thuận với R D tốc độ dài v tỉ lệ thuận với R
Câu 15: Xét vật rắn quay quanh một trục cố định Chọn phát biểu sai ?
A Trong cùng một thời gian, các điểm của vật rắn quay được 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 16: Phương trình động lực học của vật rắn chuyển động quanh một trục là
Câu 18: Tác dụng một lực tiếp tuyến 0,7 N vào vành ngoài của một bánh xe có đường kính
60cm Bánh xe quay từ trạng thái nghỉ và sau 4 giây thì quay được vòng đầu tiên Momen quán tính của bánh xe là :
Câu 19: Một đĩa mỏng phẳng đồng chất bán kính 200cm quay quanh một trục đi qua tâm
vuông góc với mặt phẳng đĩa Tác dụng một mômen lực 960N.m không đổi khi đó đĩa chuyển động quay với gia tốc góc 3rad/s2 Khối lượng của đĩa là:
Câu 20: Một ròng rọc có bán kính 20 cm, có mômen quán tính 0,04 kg.m2 đối với trục của nó Ròng rọc chịu tác dụng bởi một lực không đổi 1,2 N tiếp tuyến với vành Lúc đầu ròng rọc đứng yên Bỏ qua mọi lực cản Tốc độ góc của ròng rọc sau khi quay được 5 s là
Câu 21 Một bánh xe mài có dạng một đĩa đặc đồng nhất có bán kính 7 cm và khối lượng 2 kg
Nó ban đầu đứng yên và được tăng tốc dưới tác dụng của mômen lực không đổi là 0,6 N.m Thời gian để bánh xe đạt được tốc độ 1200 vòng/phút là
Trang 20A 1,03 s B 2,05s C 10262 s D 20525 s
Câu 22 Một bàn quay có dạng của một đĩa đặc, nằm ngang, có bán kính 1,5 m, khối lượng 150
kg Quấn một sợi dây thừng lên mép của đĩa và tác dụng một lực lên dây Biết ban đầu bàn quay đứng yên Để bàn quay tăng tốc đến tốc độ góc 0,5 vòng/s trong 2 s thì phải tác dụng một lực không đổi lên dây thừng có độ lớn là
A 176,7 N B 353,4N C 88,4 N D.706,8 N
Câu 23 Sự kết hợp của một lực tác dụng và lực ma sát tạo ra một tổng mô men lực không đổi
36,0 N.m tác dụng lên bánh xe đang quay quanh một trục cố định Lực tác dụng lên bánh xe trong 6 s Trong thời gian này, tốc độ góc của bánh xe tăng từ 0 đến 10,0 rad/s Sau đó, lực tác dụng được loại bỏ và bánh xe dừng lại sau 60,0 s Độ lớn của mô men lực ma sát là
A 3,6 N.m B 7,2 N.m C 1,8 N.m D 14,4 N.m
Câu 24 Một thanh thẳng đồng nhất có khối lượng m và chiều
dài l = 0,7 m được gắn một đầu vào một trục không có ma sát
và có thể tự do quay quanh trục trong mặt phẳng thẳng đứng
như trong Hình 10.12 Thanh được thả và bắt đầu quay quanh
trục Lấy g = 9,8m/s2 Gia tốc góc của thanh lúc bắt đầu thả rơi
Dạng 4: Chuyển dộng vừa quay vừa tịnh tiến của vật rắn.
Câu 25 Trên một trụ rỗng khối lượng m = 1kg người ta cuộn một sợi dây không giãn có
khối lượng không đáng kể Đầu tự do của dây được gắn trên một giá cố định như hình
vẽ Để trụ rơi dưới tác dụng của trọng lực Lấy g = 9,8m/s2.Gia tốc của trụ là:
Câu 26 Trên một trụ rỗng khối lượng m = 1kg người ta cuộn một sợi dây không giãn có
khối lượng không đáng kể Đầu tự do của dây được gắn trên một giá cố định như hình vẽ Để
trụ rơi dưới tác dụng của trọng lực Lấy g = 9,8m/s2 Lực căng của dây treo là
A 4,9 N B 9,8N
C 6,5 N D 3,25N
Câu 27 Một vật có khối lượng m = 5 kg được gắn vào đầu tự do của một sợi dây
nhẹ bao bọc xung quanh một trụ đặc bán kính R và khối lượng M = 3 kg Trụ có thể
quay tự do trong một mặt phẳng thẳng đứng quanh trục ngang đi qua tâm của nó
như thể hiện trong hình Vật treo được thả không vận tốc ban đầu Lấy g =
9,8m/s2 Lực căng của sợi dây là
A 11,3 N B 9,2 N C 1,13 N D 0,92 N
Trang 21Câu 28 Một vật có khối lượng m = 5 kg được gắn vào đầu tự do của một sợi dây
nhẹ bao bọc xung quanh một trụ đặc bán kính R và khối lượng M = 3 kg Trụ có
thể quay tự do trong một mặt phẳng thẳng đứng quanh trục ngang đi qua tâm
của nó như thể hiện trong hình Vật treo được thả không vận tốc ban đầu ở độ
cao 6m so với mặt sàn Tốc độ khi vật chạm sàn là
A 9,5 m/ s B 8,6 m/ s
C 90 m/ s D 73,2 m/ s
Dạng 5: Mô men động lượng
Câu 29: Véc tơ mômen động lượng của một vật rắn quay quanh một trục cố định được xác định
bằng công thức nào sau đây:
Qủa cầu nào có mômen động lượng lớn hơn?
C.Cả hai quả có mômen động lượng bằng nhau D.Không xác định.
Câu 32: Hai thanh dài đồng chất giống hệt nhau, đang quay với cùng vận tốc góc ω
Thanh 1 quay quanh trục quay đi qua trọng tâm và vuông góc với thanh Thanh 2 quay quanh trục quay
đi qua đầu mút của thanh và vuông góc với thanh Đáp án nào sau đây là đúng?
A Mômen động lượng của hai thanh bằng nhau.
B Mômen động lượng của thanh 1 lớn hơn 4 lần mômen động lượng của thanh 2.
C Mômen động lượng của thanh 1 nhỏ hơn 4 lần mômen động lượng của thanh 2.
Câu 34: Một thanh nhẹ dài 1m quay đều trong mặt phẳng ngang xung quanh trục thẳng đứng đi
qua trung điểm của thanh Hai đầu thanh có hai chất điểm có khối lượng 2kg và 3kg Vận tốc của mỗi chất điểm là 5m/s Mômen động lượng của thanh là
Trang 22Câu 35: Một người cha có khối lượng
ngồi ở hai đầu đối diện của cầu bập bênh
ở khoảng cách bằng nhau từ trục đi qua tâm Cầu bập bênh được
mô phỏng như một thanh rắn có khối lượng M=30kg, chiều dài
6
l = m
và có thể quay tự do không ma sát quanh trục đi qua tâm
O Tại một thời điểm nào đó, sự kết hợp của 2 cha con làm thanh quay trong một mặt phẳng thẳng đứng với tốc độ góc 10 vòng/giây Tính mômen động lượng của hệ.
Câu 36: Tính mô men động lượng của một bánh xe có dạng một vành tròn có
khối lượng 5kg, đường kính 1m, đang quay với tốc độ 120 vòng/phút quanh
trục quay đi qua khối tâm của bánh xe Các nan hoa có khối lượng không đáng
Câu 37: Bánh xe đường kính 1m gồm một vòng tròn mảnh có khối lượng 10
kg và 6 nan hoa được làm từ các thanh mảnh, mỗi nan hoa có khối lượng 1
kg Xác định mômen động lượng của bánh xe đối với trục quay đi qua khối
tâm của bánh xe khi bánh xe quay với vận tốc 20 vòng/giây
Câu 38: Một lồng máy giặt có khối lượng 20 kg, đường kính 80 cm Tính
mômen động lượng của lồng máy giặt khi nó đang vắt quần áo với tốc độ quay
R = cm
Tính mô men động lượng của rôto khi nó đang quay với tốc độ 120
vòng/phút quanh trục quay đi qua khối tâm
Câu 40: Tính mômen động lượng của một quả bóng bowling có khối lượng 7 kg,
đường kính 24 cm tại thời điểm nó đang quay với vận tốc 10 vòng/giây quanh
trục đi qua tâm của nó.
Trang 23Câu 41: Coi Trái đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng M = 6,0.1024 kg và ở cách Mặt
trời một khoảng r = 1,5.108 km Momen động lượng của Trái đất trong chuyển động quay xung
Câu 42: Coi Trái Đất là một vật rắn có dạng một khối cầu đồng chất, chu kỳ của chuyển động
quay quanh trục đi qua tâm của nó là 24h Tính mômen động lượng của Trái Đất trong chuyển
động quay quanh trục của nó:
Dạng 6: Định lý biến thiên mô men động lượng
Câu 43: Chọn biểu thức đúng nhất biểu diễn cho định lý biến thiên mômen động lượng
Câu 44: Một bánh đà có dạng một đĩa phẳng tròn đang quay quanh trục của nó với vận tốc 480
vòng/phút thì bị tác dụng một mômen lực hãm Bánh đà có khối lượng 500kg và bán kính 20cm Bánh đà dừng lại sau khi hãm 50 giây Hãy xác định mômen của lực hãm.
A 10 N.m B -10 N.m C 20 N.m D -20 N.m.
Câu 45: Một bánh xe có bán kính 25cm đang quay với vận tốc 360vòng/phút thì
bị má phanh tác dụng lên nó một lực nén vuông góc bằng 50N Khối lượng của
bánh xe bằng 2,5kg và được phân bố đều trên vành xe Hệ số ma sát giữa má phanh
và vành xe là 0,3 Hãy xác định thời gian hãm phanh kể từ khi bắt đầu hãm phanh
cho tới khi bánh xe dừng lại
A 3,14 s B 314 s C 1,57 s D 157 s.
Câu 46: Một trụ rỗng khối lượng 50kg, đường kính 1m, đang quay với vận tốc
800vòng/phút Tác dụng vào trụ một lực hãm tiếp tuyến với mặt trụ và vuông góc với trục quay Sau 2 phút 37 giây trụ dừng lại Tìm lực hãm tiếp tuyến
A 3,33 N B -3,33 N C 6.67 N D -6.67 N.
Câu 47: Một vận động viên nhảy cầu khi rời ván cầu nhảy làm biến đổi tốc độ góc của mình từ
0 đến 4,2 rad/s trong thời gian 200ms Momen quán tính của người đó là 15 kgm2 Gia tốc góc trong cú nhảy đó và momen ngoại lực tác động trong lúc quay là
Câu 48: Do tác dụng của một momen hãm, momen động lượng của một bánh đà giảm từ 3,00
kg.m2/s xuống còn 0,80 kg.m2/s trong thời gian 1,5 s Momen của lực hãm trung bình trong khoảng thời gian đó bằng:
Trang 24Câu 49: Một đĩa mài quay quanh trục của nó từ trạng thái nghỉ nhờ một momen lực 10 N.m.
Sau 3 giây, momen động lượng của đĩa là
Câu 50 Một trụ đặc nặng gấp 2 lần một trụ rỗng Chúng có cùng bán kính và đang quay với cùng vận tốc góc
ω
Nhận định nào sau đây là đúng?
A Mômen động lượng của hai trụ bằng nhau
B Mômen động lượng của trụ đặc lớn hơn 2 lần mômen động lượng của trụ rỗng
C Mômen động lượng của trụ đặc nhỏ hơn 2 lần mômen động lượng của trụ rỗng
D Mômen động lượng của trụ đặc nhỏ hơn 4 lần mômen động lượng của trụ rỗng
Dạng 7: Định luật bảo toàn mô men động lượng
Câu 51: Tổng momen động lượng của vật rắn được bảo toàn khi tổng momen lực tác dụng vào
vật rắn bằng:
A Hằng số B Không C Một số bất kỳ D Vô cùng
Câu 52: Biểu thức nào trong các biểu thức sau đây biểu diễn định luật bảo toàn momen động
lượng của hệ vật có momen quán tính thay đổi?
ω ω
ω ω
Câu 54: Một động viên trượt băng bắt đầu xoay khi hai tay anh đưa ra hai
bên (hình a) Anh cân bằng trên mũi giầy không ma sát Sau đó, anh thu hai
tay để mô men quán tính của anh giảm 2 lần (hình b) Trong quá trình anh
làm như vậy, mômen động lượng của anh sẽ?
A tăng 4 lần B tăng 2 lần
C giảm 4 lần D không đổi.
Câu 55: Con mèo khi rơi từ bất kỳ một tư thế nào, ngửa, nghiêng, hay chân
sau xuống trước, vẫn tiếp đất nhẹ nhàng bằng bốn chân Chắn chắn khi rơi không có một ngoại lực nào tạo ra một biến đổi mômen động lượng Hãy thử 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 tới trước.
Câu 56: Các vận động viên nhảy cầu xuống nước có động tác
“bó gối” thật chặt ở trên không là nhằm:
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.
Câu 57: Hai đĩa tròn có mômen quán tính
Trang 25Sau đó cho 2 đĩa dính vào nhau, hệ hai đĩa quay với tốc độ góc ω
được xác định bằng công thức:
Câu 58: Một sinh viên ngồi trên một chiếc ghế xoay tự do sao cho phương
của trọng lực tác dụng lên người trùng với trục quay của ghế Hai tay của
sinh viên này cầm hai quả tạ, mỗi quả có khối lượng 2kg Khi cậu sinh viên
dang hai tay ra (hình a), khoảng cách từ mỗi quả tạ tới trục quay là r1 = 0,8
m thì ghế quay với tốc độ không đổi 30 vòng/phút Tìm tốc độ góc của ghế
nếu cậu sinh viên co tay lại để khoảng cách từ mỗi quả tạ tới trục quay chỉ
còn r2 = 0,6 m Biết mômen quán tính của sinh viên và ghế (không có tạ) đối
Câu 59: Một sàn quay có dạng một tấm phẳng tròn đặc, khối lượng M = 100
kg quay quanh một trục thẳng đứng vuông góc với mặt sàn tại tâm O của nó
với vận tốc góc 20 vòng/phút Một sinh viên có khối lượng m = 60kg đứng ở
mép sàn Hãy xác định vận tốc góc của sàn quay khi sinh viên này di chuyển dọc
theo bán kính vào đến tâm của sàn quay.
A 32 vòng/phút B 44 vòng/phút
C 1,375 vòng/phút D 13,75 vòng/phút
Câu 60: 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 ngược chiều với chiều chuyển động của người với tốc độ góc 1,4 rad/s
CHƯƠNG 3 Dạng 3: Mômen động lượng (18c)
1 Véc tơ mômen động lượng của một vật rắn quay quanh một trục cố định được xác định bằng công thức nào sau đây:
A L I. B K mv. C L I. D M I.
2 Đơn vị của mômen động lượng là?
A kg m 2 B kgm s. / C kg m s. / 2 D kg m 2 / s
3 Mômen động lượng của một vật rắn: A Luôn luôn không đổi
B Thay đổi khi có ngoại lực tác dụng
C Thay đổi khi có mômen ngoại lực tác dụng
Trang 26D Thay đổi hay không thay đổi dưới tác dụng của mômen ngoại lực thì còn phụ thuộc vào chiềutác dụng của mômen ngoại lực.
4 Một quả cầu đặc và một quả cầu rỗng có cùng khối lượng và bán kính Chúng đang quay với cùngvận tốc góc Quả cầu nào có mômen động lượng lớn hơn? A.Quả cầu đặc
B Mômen động lượng của thanh 1 lớn hơn 4 lần mômen động lượng của thanh 2
C Mômen động lượng của thanh 1 nhỏ hơn 4 lần mômen động lượng của thanh 2
D Không đủ dữ kiện để so sánh
6 Một trụ đặc nặng gấp 2 lần một trụ rỗng Chúng có cùng bán kính và đang quay với cùng vận tốcgóc Nhận định nào sau đây là đúng? A Mômen động lượng của hai trụ bằng nhau
B Mômen động lượng của trụ đặc lớn hơn 2 lần mômen động lượng của trụ rỗng
C Mômen động lượng của trụ đặc nhỏ hơn 2 lần mômen động lượng của trụ rỗng
D Mômen động lượng của trụ đặc nhỏ hơn 4 lần mômen động lượng của trụ rỗng
7 Tính mô men động lượng của một thanh dài đồng chất dài l = 0,5m, có khối lượng 1kg, đang quay
với tốc độ 20 vòng/giây quanh trục quay đi qua đầu mút của thanh và vuông góc với thanh
A 2,62kg m 2 / s B 1,67 kg m 2 / s C 10,47 kg m 2 / s D 15,7 kg m 2 / s
8 Tính mô men động lượng của một thanh dài đồng chất dài l = 0,5m, có khối lượng 1kg, đang quay
với tốc độ 20 vòng/giây quanh trục quay đi qua trọng tâm của thanh và vuông góc với thanh
A 2,62kg m 2 / s B 1,67 kg m 2 / s C 10,47 kg m 2 / s D 15,7 kg m 2 / s
9 Một thanh nhẹ dài 1m quay đều trong mặt phẳng ngang xung quanh trục thẳng đứng đi qua trungđiểm của thanh Hai đầu thanh có hai chất điểm có khối lượng 2kg và 3kg Vận tốc của mỗi chấtđiểm là 5m/s Mômen động lượng của hệ là
A 7,5 kg m 2 / s B 10 kg m 2 / s C 12,5 kg m 2 / s D 15 kg m 2 / s
10 Một người cha có khối lượng m1 70kg và con gái có khối lượng m2 20kg ngồi ở hai đầu đối
diện của cầu bập bênh ở khoảng cách bằng nhau từ trục đi qua tâm Cầu
bập bênh được mô phỏng như một thanh rắn có khối lượng M=30kg,
chiều dài l 6m và có thể quay tự do không ma sát quanh trục đi qua
tâm O Tại một thời điểm nào đó, sự kết hợp của 2 cha con làm thanh
quay trong một mặt phẳng thẳng đứng với tốc độ góc 10 vòng/giây Tính
mômen động lượng của hệ
A 360 kg m 2 / s B 1440 kg m 2 / s C 9000 kg m 2 / s
D 56520kg m 2 / s
11 Tính mô men động lượng của một bánh xe có dạng một vành tròn có khối lượng 5kg,
đường kính 1m, đang quay với tốc độ 120 vòng/phút quanh trục quay đi qua khối tâm của
bánh xe Các nan hoa có khối lượng không đáng kể
A 7,85 kg m 2 / s B 15,7 kg m 2 / s C 150 kg m 2 / s D 62,8 kg m 2 / s
Trang 27
12 Bánh xe đường kính 1m gồm một vòng tròn mảnh có khối lượng 10 kg và 6 nan hoa
được làm từ các thanh mảnh, mỗi nan hoa có khối lượng 1 kg Xác định mômen động
lượng của bánh xe đối với trục quay đi qua khối tâm của bánh xe khi bánh xe quay với
vận tốc 20 vòng/giây
A 376,8 kg m 2 / s B 1507,2 kg m 2 / s C 329,7 kg m 2 / s D 316,6 kg m.
2 / s
13 Một lồng máy giặt có khối lượng 20 kg, đường kính 80 cm Tính mômen động lượng của
lồng máy giặt khi nó đang vắt quần áo với tốc độ quay 20 vòng/giây
A 1607,68 kg m 2 / s B 200,96 kg m 2 / s
C 401,92 kg m 2 / s D 160,768 kg m 2 / s
14 Một rôto của động cơ điện có dạng khối trụ đặc với khối lượng M 5kg , bán kính R
20cm Tính mô men động lượng của rôto khi nó đang quay với tốc độ 120 vòng/phút
quanh trục quay đi qua khối tâm
A 2,512 kg m 2 / s B 1,256 kg m 2 / s C 1,0048 kg m 2 / s D 75,36 kg m 2 / s
15 Tính mô men động lượng của một vô lăng có dạng một đĩa tròn phẳng có khối lượng
50kg, đường kính 1m, đang quay với tốc độ 120 vòng/phút quanh trục quay đi qua khối
tâm và vuông góc với mặt phẳng vô lăng
A 157 kg m 2 / s B 78,5 kg m 2 / s C 628 kg m 2 / s D 750 kg m 2 /
s
16 Tính mômen động lượng của một quả bóng bowling có khối lượng 7 kg, đường kính 24
cm tại thời điểm nó đang quay với vận tốc 10 vòng/giây quanh trục đi qua tâm của nó
A 10,12 kg m 2 / s B 2,53 kg m 2 / s C 5,06 kg m 2 / s D 25,3 kg m 2 /
s
17 Coi Trái đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng M 6.1024kg và ở cách Mặt trời một khoảng r
1,5.108km Mômen động lượng của Trái đất trong chuyển động quay xung quanh Mặt trời bằng
A 2,7.1040kg m 2 / s B 7,15.1033kg m 2 / s C 5,4.1040kg m 2 / s D 0,89.1033kg m 2 / s
18 Coi Trái Đất là một vật rắn có dạng một khối cầu đồng chất, chu kỳ của chuyển động quay quanhtrục đi qua tâm của nó là 24h Tính mômen động lượng của Trái Đất trong chuyển động quayquanh trục của nó, biết khối lượng và bán kính của Trái đất là M 6.1024kg, R6400km:
A 5,18.1030kg m 2 / s B 5,83.1031kg m 2 / s C 6,28.1032kg m 2 / s D 7,15.1033kg m 2 / s
Dạng 4: Bảo toàn mômen động lượng (17c)
1 Tổng mômen động lượng của vật rắn được bảo toàn khi tổng mômen lực tác dụng vào vật rắn bằng:
Trang 284 Một động viên trượt băng bắt đầu xoay khi hai tay anh đưa ra hai bên
(hình a) Anh cân bằng trên mũi giầy không ma sát Sau đó, anh thu hai
tay để mô men quán tính của anh giảm 2 lần (hình b) Trong quá trình anh
làm như vậy, mômen động lượng của anh sẽ?
A tăng 4 lần B tăng 2 lần
C giảm 4 lần D không đổi 5 Con mèo khi rơi từ bất kỳ
một tư thế nào, ngửa, nghiêng, hay chân sau xuống trước, vẫn tiếp đất nhẹ
nhàng bằng bốn chân Chắn chắn khi rơi không có một ngoại lực nào tạo ra một biến đổi mômen độnglượng Hãy thử 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 tới trước
6 Các ngôi sao được sinh ra từ những khối khí lớn đang quay chậm và co dần thể tích lại do tác dụngcủa lực hấp dẫn Vận tốc quay của sao
A Không đổi B Tăng C giảm D Bằng không
7 Các vận động viên nhảy cầu xuống nước có động tác “bó gối” thật chặt ở trên không là nhằm:
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 độquay
8 Một vận động viên khi nhảy ván cầu xuống nước, họ thường thực
hiện động tác gập người và bó gối thật chặt lúc xoay người ở trên
không (hình a) Khi gần tiếp nước, vận động viên sẽ duỗi thẳng ra
(hình b) Điều gì xảy ra với mômen động lượng của vận động viên
ấy?
A tăng B giảm
C Không đổi D Không thể xác định
9 Hai đĩa tròn có mômen quán tính I1 và I2 đang quay đồng trục và cùng chiều với
tốc độ góc 1 và 2 Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể Sau đó cho 2 đĩa dính
vào nhau, hệ hai đĩa quay với tốc độ góc được xác định bằng công thức:
A I1 I2 B I1 1 I2 2 C I1 2 I2 1 D I1 1 I2 2I1 1
I2 2 I1 I2 I1 I2 I1 I2
Trang 29I
10 Một đĩa có mô men quán tính I1 quay quanh một trục thẳng đứng không ma sát với tốc độ góc
1 Một đĩa thứ hai có mô men quán tính I2 ban đầu không quay được lồng vào trục của đĩa đầutiên Do ma sát, cả hai đạt được cùng tốc độ góc 2 bằng:
11 Một sinh viên tập gym, đứng trên một chiếc sàn đang quay, hai tay cầm hai
quả tạ Khi sinh viên này dang tay theo phương ngang, sàn và người quay với
tốc độ góc 1 Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể Sau đó, sinh viên này co
tay lại kéo hai quả tạ vào gần sát vai, hệ “người + sàn” quay với tốc độ góc 2:
A Tăng lên B Lúc đầu tăng, sau đó giảm dần đến 0
C.giảm đi D Lúc đầu giảm, sau đó bằng 0
12 Một sinh viên ngồi trên một chiếc ghế xoay tự do sao cho phương của trọng
lực tác dụng lên người trùng với trục quay của ghế Hai tay của sinh viên này
cầm hai quả tạ, mỗi quả có khối lượng 2kg Khi cậu sinh viên dang hai tay ra
(hình a), khoảng cách từ mỗi quả tạ tới trục quay là r1 = 0,8 m thì ghế quay với
tốc độ không đổi 30 vòng/phút Tìm tốc độ góc của ghế nếu cậu sinh viên co
tay lại để khoảng cách từ mỗi quả tạ tới trục quay chỉ còn r2 = 0,6 m Biết
mômen quán tính của sinh viên và ghế (không có tạ) đối với trục quay là I0
2,5kgm 2
A 38,5 vòng/phút B 35,2 vòng/phút
C 241,8 vòng/phút D 221,16 vòng/phút
13 Một sàn quay có dạng một tấm phẳng tròn đặc, khối lượng M = 100 kg quay quanh một
trục thẳng đứng vuông góc với mặt sàn tại tâm O của nó với vận tốc góc 20 vòng/phút
Một sinh viên có khối lượng m
= 60 kg đứng ở mép sàn Hãy xác định vận tốc góc của sàn quay khi sinh viên này di
chuyển dọc theo bán kính vào đến tâm của sàn quay
A 32 vòng/phút B 44 vòng/phút
C 1,375 vòng/phút D 13,75 vòng/phút
14 Một bàn quay có dạng một đĩa tròn có thể quay tự do trong một mặt phẳng nằm ngang
không ma sát, quanh trục thẳng đứng Bàn quay này có khối lượng M = 100 kg và bán
kính R = 2,0 m Một học sinh có khối lượng là m = 60 kg đi dần dần từ mép của bàn về
phía tâm của nó Nếu tốc độ góc của hệ là 2,0 rad/s khi học sinh ở vành, tốc độ góc của
bàn khi cô đạt đến một điểm cách tâm một khoảng r = 0,5 m là bao nhiêu?
A 4,1 rad/s B 4,4 rad/s C 3,084 rad/s D 44 rad/s
Trang 302 3
v l
15 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
16 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.m2 Bàn đang quay đều với tốc độ 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 là
A 0,25 rad/s B 1 rad/s C 2 rad/s D 2,25 rad/s
17 Một thanh gỗ mỏng đồng chất khối lượng m, chiều dài l có thể quay tự do quanh một trục nằm
ngang đi qua đầu trên của thanh Khi thanh gỗ đang đứng yên thẳng đứng thì một viên bi cũng
có khối lượng m bay theo phương ngang với vận tốc v tới va chạm vào đầu dưới của thanh gỗ
Sau va chạm thì viên bi bị dính vào thanh và hệ bắt đầu quay quanh O với vận tốc góc Giá trị của là
A 3v B 3v C v D
Dạng 5: Biến thiên mômen động lượng (10c)
1 Chọn biểu thức đúng nhất biểu diễn cho định lý biến thiên mômen động lượng
A 10 N.m B -10 N.m C 20 N.m D -20 N.m
3 Một bánh đà có dạng một đĩa phẳng tròn đang quay quanh trục của nó với vận tốc 480 vòng/phútthì bị tác dụng một mômen lực hãm tiếp tuyến với mặt bánh đà và vuông góc với trục quay Bánh
Trang 31đà có khối lượng 500kg và bán kính 20cm Bánh đà dừng lại sau khi hãm 50 giây Hãy xác định củalực hãm
A 50 N B -50 N C 100 N D -100 N
4 Một bánh xe có bán kính 25cm đang quay với vận tốc 360vòng/phút thì bị má phanh
tác dụng lên nó một lực nén vuông góc bằng 50N Khối lượng của bánh xe bằng 2,5kg
và được phân bố đều trên vành xe Hệ số ma sát giữa má phanh và vành xe là 0,3 Hãy
xác định thời gian hãm phanh kể từ khi bắt đầu hãm phanh cho tới khi bánh xe dừng
lại
A 3,14 s B 314 s C 1,57 s D 157 s
5 Một trụ rỗng khối lượng 50kg, đường kính 1m, đang quay với vận tốc 800vòng/phút Tác dụng vàotrụ một lực hãm tiếp tuyến với mặt trụ và vuông góc với trục quay Sau 2 phút 37 giây trụ dừng lại.Tìm mômen hãm
A 3,33 N.m B - 3,33 N.m C 6,67 N.m D -6,67 N.m
6 Một trụ rỗng khối lượng 50kg, đường kính 1m, đang quay với vận tốc 800vòng/phút Tác dụng vàotrụ một lực hãm tiếp tuyến với mặt trụ và vuông góc với trục quay Sau 2 phút 37 giây trụ dừng lại.Tìm lực hãm tiếp tuyến
A 3,33 N B -3,33 N C 6.67 N D -6.67 N
7 Một vận động viên nhảy cầu khi rời ván cầu nhảy làm biến đổi tốc độ góc của mình từ 0 đến 4,2rad/s trong thời gian 200ms Mômen quán tính của người đó là 15 kg m 2 Gia tốc góc trong cúnhảy đó và mômen ngoại lực tác động trong lúc qua là
A 41rad / s2; M = 425 N.m B 53rad / s2; M = 154,1 N.m
C 21rad / s2 ; M = 315 N.m D. 21rad/ s2; M = 321,5 N.m
8 Một bánh xe có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 2,0kg.m2 đang đứng yên thì chịu tác dụng bởi một mômen lực 30 N.m Sau 10 s chuyển động, bánh xe có vận tốc góc là
A 6 vòng/giây B.36 vòng/giây C 12 vòng/giây D.24 vòng/giây
9 Do tác dụng của một mômen hãm, mômen động lượng của một bánh đà giảm từ 3,00 kg m 2 /
sxuống còn 0,80 kg m 2 / s trong thời gian 1,5 s Mômen của lực hãm trung bình
trong khoảng thời gian đó bằng:
Câu 1: Mômen quán tính của vật rắn quay quanh một trục cố định không phụ thuộc vào
C Kích thước và hình dạng của vật D Vị trí trục quay của vật
Câu 2 Một momen lực không đổi tác dụng vào một vật rắn có trục quay cố định Trong các
đại lượng : momen quán tính, khối lượng, tốc độ góc và gia tốc góc, thì đại lượng nào không phải là một hằng số ?
A Momen quán tính B Khối lượng C Tốc độ góc D Gia tốc góc
Trang 32Câu 3: Chọn câu sai: Momen lực đối với trục quay cố định :
A Phụ thuộc khoảng cách giữa điểm đặt của lực đối với trục quay
B Phụ thuộc khoảng cách từ giá của lực trên trục quay
C Đo bằng đơn vị N.m
D Đặc trưng cho tác dụng làm quay một vật
Câu 4: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn
A tốc độ góc tỉ lệ thuận với R B tốc độ góc tỉ lệ nghịch với R
C tốc độ dài v tỉ lệ thuận với R D tốc độ dài v tỉ lệ thuận với R Câu
6: Xét vật rắn quay quanh một trục cố định Chọn phát biểu sai ?
A Trong cùng một thời gian, các điểm của vật rắn quay được 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 7: Đơn vị của mômen lực là
Câu 8: Đơn vị của mômen quán tính là
Câu 9 Thanh đồng chất, tiết diện đều, khối lượng m, chiều dài l và tiết diện của thanh là nhỏ
so với chiều dài của nó Momen quán tính của thanh đối với trục quay đi qua trung điểm
của thanh và vuông góc với thanh là
2 B I 1 ml2 C I ml2 D I ml2
A I ml 3
Câu 10 Vành tròn đồng chất có khối lượng m và bán kính R Momen quán tính của vành tròn
đối với trục quay đi qua tâm vành tròn và vuông góc với mặt phẳng vành tròn là
A I mR2 B I mR2 C I mR2 D I mR2
Câu 11 Đĩa tròn mỏng đồng chất có khối lượng m và bán kính R Momen quán tính của đĩa tròn
đối với trục quay đi qua tâm đĩa tròn và vuông góc với mặt phẳng đĩa tròn là
A I mR2 B I mR2 C I mR2 D I mR2
Câu 12 Quả cầu đặc đồng chất có khối lượng m và bán kính R Momen quán tính quả cầu đối với
trục quay đi qua tâm quả cầu là
Trang 33A I mR2 B I mR2 C I mR2 D I mR2
Câu 13: Phương trình động lực học của vật rắn chuyển động quanh một trục là
A M I. B M I. C F m.a D M I.
Câu 14: Phương trình động lực học của vật rắn chuyển động tịnh tiến là
A F m.a B M I. C F I.a D F m.a
Câu 15 Biểu thức của mô men lực tác dụng lên vật rắn quay quanh trục cố định là
A M r F B M r F. C M r F D M r F.
Câu 16 Véc tơ mômen động lượng của một vật rắn quay quanh một trục cố định được xác định
bằng công thức nào sau đây:
A L I. B K mv. C L I. D M I.
Câu 17 Đơn vị của mômen động lượng là?
A kg m 2 B kgm s. / C kg m s / 2 D kg m 2 / s
Câu 18 Mômen động lượng của một vật
rắn: A Luôn luôn không đổi
B Thay đổi khi có ngoại lực tác dụng
C Thay đổi khi có mômen ngoại lực tác dụng
D Thay đổi hay không thay đổi dưới tác dụng của mômen ngoại lực thì còn phụ thuộc vàochiều tác dụng của mômen ngoại lực
Câu 19 Một quả cầu đặc và một quả cầu rỗng có cùng khối lượng và bán kính Chúng đang quay
với cùng vận tốc góc Quả cầu nào có mômen động lượng lớn hơn? A.Quả cầu đặc
B.Quả cầu rỗng
C.Cả hai quả có mômen động lượng bằng nhau
D.Không xác định
Câu 20 Hai thanh dài đồng chất giống hệt nhau, đang quay với cùng vận tốc góc Thanh 1 quay
quanh trục quay đi qua trọng tâm và vuông góc với thanh Thanh 2 quay quanh trục quay đi qua
đầu mút của thanh và vuông góc với thanh Nhận định nào sau đây là đúng? A Mômen động
lượng của hai thanh bằng nhau
B Mômen động lượng của thanh 1 lớn hơn 4 lần mômen động lượng của thanh 2
C Mômen động lượng của thanh 1 nhỏ hơn 4 lần mômen động lượng của thanh 2
D Không đủ dữ kiện để so sánh
Câu 21 Một trụ đặc nặng gấp 2 lần một trụ rỗng Chúng có cùng bán kính và đang quay với cùng vận tốc góc Nhận định nào sau đây là đúng? A Mômen động lượng của hai trụ bằng nhau
B Mômen động lượng của trụ đặc lớn hơn 2 lần mômen động lượng của trụ rỗng
C Mômen động lượng của trụ đặc nhỏ hơn 2 lần mômen động lượng của trụ rỗng
D Mômen động lượng của trụ đặc nhỏ hơn 4 lần mômen động lượng của trụ rỗng Câu 22
Chọn biểu thức đúng nhất biểu diễn cho định lý biến thiên mômen động lượng
B Tổng mômen các ngoại lực đối với trục quay bằng không
C Vật rắn không chịu tác dụng từ bên ngoài