CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 10 Bài tập và hướng dẫn giải đăng tại trang web http //vatly hoclieu net vn L10 1 4 Bài tập Chuyển động tròn đều Ví dụ 1 Một bánh xe bán kính 60 cm quay đều 100 vòng trong thời gian 2[.]
Trang 1L10.1.4 Bài tập Chuyển động tròn đều
Ví dụ 1:
Một bánh xe bán kính 60 cm quay đều 100 vòng trong thời gian 2 s Hãy xác định:
a) Chu kì, tần số
b) Vận tốc dài của điểm M trên vành bánh xe và điểm N cách tâm quay 20 cm
c) Vận tốc góc của điểm M trên vành bánh xe và điểm N cách tâm quay 20 cm
d) Gia tốc của điểm M trên vành bánh xe và điểm N cách tâm quay 20 cm
Ví dụ 2: Khi đĩa quay đều thì một điểm trên vành đĩa chuyển động với vận tốc 3 m/s Một điểm nằm gần
trục quay hơn cách điểm trên vành đĩa một đoạn 10 cm có vận tốc là 2m/s Xác định tần số, chu kỳ và gia tốc hướng tâm của điểm nằm trên vành đĩa
Ví dụ 3 Các kim của đồng hồ chuyển động tròn đều Hãy xác định:
a) Vận tốc góc và chu kì của các kim chỉ phút và kim chỉ giờ của một đồng hồ Tỉ số các vận tốc đó của hai kim đó
b) Cho biết kim phút dài 6 cm Hỏi, đầu kim này vạch được quãng đường dài bao nhiêu sau một ngày đêm
Ví dụ 4: Vệ tinh nhân tạo của trái đất bay ở độ cao 300km với tốc độ 7,9 km/s Tính tốc độ góc, chu kỳ và tần số của nó Coi chuyển động của vệ tinh là chuyển động tròn đều Bán kính trái đất là 6400km
Ví dụ 5 Một ô tô có bánh xe bán kính 30 cm quay mỗi giây được 10 vòng Tính vận tốc của xe ô tô
(18,84 m/s)
Ví dụ 6 Ô tô đang chuyển động thẳng đều với vận tốc v = 72 km/h Tính vận tốc góc và gia tốc hướng
tâm của một điểm trên vành bánh xe biết bán kính bánh xe là r = 25 cm
Ví dụ 7 Đĩa xích của xe đạp đường kính 10cm có 50 răng, đĩa líp của xe đạp đường kính 10 cm có 20 răng
gắn với bánh xe bán kính 60cm Các răng của đĩa xích và đĩa líp có cùng khoảng cách.Trong 1 phút, người
đi xe đạp cho đĩa xích quay 40 vòng
a) Trong thời gian đó thì đĩa líp qua được bao nhiêu vòng?
b) Tốc độ xe đạp trên đường là bao nhiêu ?
B- Bài tập:
Tự luận
Bài 1 Một chất điểm chuyển động tròn đều trên một quỹ đạo tròn, bán kính 0,4m Biết rằng nó đi được 5
vòng trong 1 giây Hãy xác định tốc độ dài và gia tốc hướng tâm của nó
Bài 2 Một đĩa tròn bán kính 50cm quay đều với chu kì là 0,02 s
a)Tìm vận tốc dài của một điểm nằm trên vành đĩa
b) Tìm vận tốc góc của đĩa
Bài 3 Một ô tô qua khúc quanh là cung tròn, bán kính 100 m với vận tốc dài 10 m/s Tìm gia tốc hướng
tâm tác dụng vào xe
Bài 4 Cánh quạt của một máy bay lên thẳng quay tròn đều
a) Hãy so sánh vận tốc và gia tốc hướng tâm của một điểm A ở đầu cánh quạt và một điểm B ở giữa cánh quạt
b) Cánh quạt có đường kính bằng 10,0m và quay với vận tốc 900 vòng trong 1 phút Hãy tính vận tốc của điểm A
Bài 5 Một kim đồng hồ treo tường có kim phút dài 10 cm Cho rằng kim quay đều, tính tốc độ dài và
tốc độ góc của điểm đầu kim phút
Trang 2Bài 6 Một đồng hồ có kim giây dài gấp 1,5 lần kim phút của nó Hãy so sánh tốc độ góc, tốc độ dài và gia
tốc hướng tâm của hai đầu kim
Bài 7 Hãy cho biết:
a/ Một vệ tinh phải có chu kì quay là bao nhiêu để nó trở thành vệ tinh địa tĩnh của Trái Đất?
b/ So sánh vận tốc góc của một chiếc kim giờ và của một điểm trên đường xích đạo.
Bài 8 Một vật nằm trên đường xích đạo của Trái Đất Trong chuyển động quay của Trái Đất quanh trục
của nó, hãy tính: Tốc độ góc, tốc độ dài, tần số và gia tốc hướng tâm của vật Cho biết bán kính trái đất là
R = 6400km
Bài 9 Bánh xe bán kính 60 cm đi được 60 m sau 10 giây.
a Tính vận tốc góc và gia tốc hướng tâm
b Tính quãng đường mà một điểm trên vành bánh xe đi được trong 5 chu kì
Bài tập 10: Tính gia tốc của mặt trăng trong chuyển động xung quanh trái đất Biết khoảng
cách giữa trái đất và mặt trăng là 3,84.108 m, chu kỳ quay là 27,32 ngày
Trắc nghiệm
Câu 1 Một điểm nằm trên vành ngoài của một lốp xe máy cách trục bánh xe 0,66 m Xe máy chuyển
động thẳng đều với vận tốc 12 km/h Tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm trên vành lốp đối với trục
xe là
A 5m/s, 3,3 rad/s B 33 m/s, 50 rad/s C 3,3 m/s, 5 rad/s D 50 m/s, 33 rad/s Câu 2 Một quạt máy quay với vận tốc 400 vòng/phút Cánh quạt dài 0,82 m Vận tốc dài và vận tốc
góc của một điểm ở đầu cánh là
A 0,418 rad/s, 0,3433 m/s B 41,8 rad/s, 34,33 m/s C 4,18 rad/s, 3,433 m/s
D 418 rad/s, 343,3 m/s
Câu 3 Một ô tô có bán kính vành ngoài bánh xe là 25 cm Xe chạy với vận tốc 36 km/h Vận tốc góc
và gia tốc hướng tâm của một điểm trên vành ngoài bánh xe là
A 10 rad/s; 100 m/s2 B 20 rad/s; 200 m/s2 C 40 rad/s; 400 m/s2 D 50 rad/s; 500 m/s2
Câu 4 Tìm vận tốc góc và vận tốc dài của một điểm trên vành đĩa biết bán kính đĩa là r = 20 cm và
chu kì quay T = 0,2 s
A 3,14 rad/s; 6,28 m/s B 6,28 rad/s; 31,4 m/s C 31,4 rad/s; 6,28 m/s D 6,28 rad/s; 3,14 m/s Câu 5 Bình điện của một xe đạp có núm quay đường kính 1 cm tì vào vỏ Khi xe đi với vận tốc 18
km/h thì núm quay quay được bao nhiêu vòng trong một giây?
A 158,2 vòng/s B 79,6 vòng/s C 67,5 vòng/s D 39,8 vòng/s
Câu 6 Một bánh xe đạp quay đều xung quanh trục với vận tốc quay 30 rad/s Biết bán kính của bánh
xe là 35 cm Vận tốc và gia tốc của một điểm trên vành bánh xe là
A 105 m/s; 31,5 m/s2 B 105 m/s; 315 m/s2 C 10,5 m/s; 31,5 m/s2 D 10,5 m/s; 315 m/s2
Câu 7 Một xe đạp chuyển động tròn đều trên một đường tròn bán kính 100 m Xe chạy một vòng hết 2
phút Vận tốc và vận tốc góc của xe là
A 5,23 m/s; 5,23.10-2 rad/s B 0,523 m/s; 0,523.10-2 rad/s
C 52,3 m/s; 52,3.10-2 rad/s D 523 m/s; 523.10-2 rad/s
Câu 8 Một kim đồng hồ treo tường có kim giờ dài 8 cm Cho rằng kim quay đều Tốc độ gócvà tốc độ
dài của điểm đầu kim giờ là
A 1,45.10- 2 rad/s, 1,16.10-3 m/s B 1,45.10- 1 rad/s, 1,16.10-2 m/s
C 1,45.10-3 rad/s, 1,16.10-4 m/s D 1,45.10-4 rad/s, 1,16.10-5 m/s
Câu 9 Một đĩa tròn có bán kính 36 cm, quay đều mỗi vòng trong 0,6 s Vận tốc góc, vận tốc dài của
một điểm trên vành đĩa là
A 10,5 rad/s; 3,77 m/s B 3,7rad/s; 2,1m/s C 3,7rad/s; 1,36m/s D 6,28rad/s; 2,1m/s
Trang 3Câu 10 Một chiếc xe chuyển động đều, vận tốc 36 km/h Khi đó một điểm trên vành bánh xe vạch được
một cung 90o sau 0,05s Bán kính bánh xe và số vòng quay trong 10s là
A R = 2/π (m) ; N = 100 (vòng) B R = 2π(m) ; N = 5 (vòng)
C R = π (m) ; N = 0,25 (vòng) D R = 1/π (m) ; N = 50 (vòng)
Câu 11 Một bánh xe quay đều với 5 vòng/s Bán kính bánh xe là 30 cm Vận tốc dài của điểm trên
vành xe là
Câu 12 Tốc độ dài của một điểm nằm trên vĩ tuyến 60o khi Trái Đất quay quanh trục của nó là bao nhiêu Cho biết bán kính Trái Đất là 6400 km
A v = 837 km/h B v = 837 m/s C v = 467 km/h D v = 467 m/s
Câu 13 Một đĩa tròn có bán kính 10 cm, quay đều mỗi vòng hết 0,2 s Tốc độ dài của một điểm nằm
trên vành đĩa là
Câu 14 Một bộ phận của máy có hai bánh xe răng cưa khớp với nhau,bánh xe Một có 18 răng cưa, bánh
xe Hai có 12 răng cưa Người ta đánh dấu "x"vào hai răng cưa đang khớp với nhau Hỏi mỗi bánh xe phải quay ít nhất bao nhiêu răng để hai răng cưa đánh dấu ấy lại khớp với nhau ở vị trí giống lần trước?
A Bánh răng 1 quay 12 vòng; bánh răng thứ 2quay 18 vòng
B Bánh răng 1 quay 18 vòng; bánh răng thứ 2quay 12 vòng
C Bánh răng 1 quay 2 vòng; bánh răng thứ 2quay 3 vòng
D Bánh răng 1 quay 3 vòng; bánh răng thứ 2quay 2 vòng
Câu 15 Một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất mỗi vòng hết 1giờ Biết bán kính
Trái Đất là 6400km và độ cao của vệ tinh là 400km.Tốc độ dài và gia tốc hướng tâm của vệ tinh là
A v ≈ 11,868 (m/s) ; a ≈ 2,07 (m/s2) B v ≈ 11868 (m/s) ; a ≈ 20,7 (m/s2)
C v ≈ 118,68 (m/s) ; a ≈ 207 (m/s2) D v ≈ 1186,8 (m/s) ; a ≈ 207 (m/s2)