Chuyên đề ôn thi đại học môn vật lý năm 2014

Ôn thi đại học môn Vật lý năm 2014 Chủ biên: Cao Văn Tú Email: caotua5lg3@gmail.com

Trang 1

Chuyên đề ôn thi Đại học – Cao đẳng năm 2014 Tài liệu lưu hành nội bộ!

Chủ biên: Cao Văn Tú Email: cao tua5lg3@gmail.com

CHUYÊN ĐỀ ÔN THI ĐẠI HỌC – CAO ĐẲNG NĂM

 Chương 4: Dao động và sóng điện từ

 Chương 5: Dòng điện xoay chiều

 Chương 6: Sóng ánh sáng

 Chương 7: Lượng tử ánh sáng

 Chương 8: Sơ lược về thuyết tương đối hẹp

 Chương 9: Hạt nhân nguyên tử

 Chương 10: Từ vi mô đến vĩ mô

 Các câu trong đề thi đại học của các chương

- Trong mỗi chương có:

 Lý thuyết cơ bản và các công thức giải nhanh

 Bài tập trắc nghiệm lý thuyết

 Bài tập trắc nghiệm bài tập

 Hướng dẫn giải – đáp số

Cuối cùng, Phần tổng kết và kinh nghiệm làm bài

- Tài liệu được lưu hành nội bộ - Nghiêm cấm sao chép dưới mọi hình thức!

- Nếu chưa được sự đồng ý của ban Biên soạn mà tự động up tài liệu thì đều được

coi là vi phạm nội quy của nhóm

- Tài liệu đã được bổ sung và chỉnh lý lần thứ 2

Tuy nhóm Biên soạn đã cố gắng hết sức nhưng cũng không thể tránh khỏi sự sai xót nhất định

Rất mong các bạn có thể phản hồi những chỗ sai xót về địa chỉ email:

Trang 2

caotua5lg3@gmail.com !

Xin chân thành cám ơn!!!

Chúc các bạn có một kỳ thi tuyển sinh Đại học – Cao đẳng năm 2014 an toàn, nghiêm túc và hiệu quả!!!

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2014

TM.Nhóm Biên soạn Trưởng nhóm Biên soạn

Cao Văn Tú

Trang 3

CHƯƠNG 1: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN

A Lý thuyết cơ bản và công thức giải nhanh

Một vật rắn quay quanh một trục cố định thì mọi điểm trên vật rắn đó vạch nên những vòng tròn trong các mặt phẳng vuông góc với trục quay, có tâm nằm trên trục quay và bán kính bằng khoảng cách

từ điểm đó đến trục quay Mọi điểm của vật quay cùng một góc trong cùng một khoảng thời gian Như vậy, chuyển động quay của vật rắn là tổng hợp những chuyển động tròn trên vật rắn đó

1 Toạ độ góc

Là toạ độ xác định vị trí của một vật rắn quay quanh một trục cố định bởi góc  (rad) hợp giữa mặt phẳng động gắn với vật và mặt phẳng cố định chọn làm mốc (hai mặt phẳng này đều chứa trục quay)

Lưu ý: Ta chỉ xét vật quay theo một chiều và chọn chiều dương là chiều quay của vật  ≥ 0

2 Tốc độ góc: Là đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm của chuyển động quay của một vật

3 Gia tốc góc: Là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên của tốc độ góc

* Gia tốc góc trung bình: tb (rad s/ 2)

+ Vật rắn quay đều thì const  0

+ Vật rắn quay nhanh dần đều  > 0

5 Gia tốc của chuyển động quay

* Gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm) a : Đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vận tốc dài n

v ( a n v):

2 2

Trang 4

- Trong chuyển động tròn đều chỉ có gia tốc hướng tâm

- Trong chuyển động tròn không đều vừa có gia tốc tiếp tuyến với quỹ đạo vừa có gia tốc hướng

*Quy tắc moment :Muốn cho vật rắn quay được quanh một trục cố định ở trạng thái cân bằng thì tổng

đại số các momen đối với trục quay đó của các lực tác dụng vào vật bằng không:M0

7 Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

I m r (kgm2)là mômen quán tính của vật rắn đối với trục q

*Mômen quán tính I của một số vật rắn đồng chất khối lượng m có trục quay là trục đối xứng

- Vật rắn là thanh có chiều dài l, tiết diện nhỏ, mảnh đồng chất, phân bố khối lượng đều, trục quay

là đường trung trực của thanh:(Hình 1): 1 2

Đinh lí: Độ biến thiên của momen động lượng trong một khoảng thời gian bằng tổng các xung của

momen lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó:

   L M t I2 2 I1 1

Lưu ý: Với chất điểm thì mômen động lượng L = mr2 = mvr (r là khoảng cách từ v đến trục quay)

9 Dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

Trang 5

 (Nếu vật quay không trượt  = a/r)

10 Định luật bảo toàn mômen động lượng

Trường hợp M = 0 thì L = const

Nếu I = const  = 0 vật rắn không quay hoặc quay đều quanh trục

Nếu I thay đổi thì I11 = I22

11 Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định

Wd =

2

1

I2 =

I

L

2

Định lý về động năng:Wđ = Wđ2-Wđ1=1 ( 22 12)

2I   A=M(s = r)

12 Bảng so sánh các đại lượng động lực học đặc trưng trong chuyển động quay của vật rắn với

chuyển động của chất điểm

* Định luật bảo toàn momen động lượng:

I1 1 I2 2 hay L i không đổi

Lưu ý: Đối với vật không có trục quay cố định, chịu tác dụng của ngẫu lực vật sẽ quay quanh một trục đi

qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực

Tóm lại có các vấn đề cần lưu ý sau

Vấn đề 1 Động học vật rắn quay quanh một trục cố định:

Đại lượng vật

lí

Kí hiệu (đơn vị)

Quay đều Quay biến đổi đều Ghi chú

1 Gia tốc góc  (rad/s2)  0  const

2 Vận tốc góc  (rad/s)

const f

Trang 6

0 0

1 2

      Phương trình

chuyển động

4 Góc quay  (rad)  0 t tt0 2 2

0 0

2

 

  





Xét một điểm M trên vật rắn cách trục quay một khoảng R

5 Vận tốc dài v (m/s) vRconst vRv0a t t

6 Gia tốc

hướng tâm

an (m/s2)

R

v R

a n

2

2 

R

v R

a n

2

2 

7 Gia tốc tiếp

tuyến

at (m/s2) a t 0 a t R

8 Gia tốc toàn

phần

t

n a a



Chú ý:

 Các đại lượng , ,  có giá trị đại số, phụ thuộc vào chiều dương của trục quay {xác định theo qui

tắcđinh ốc thuận (hoặc qui tắc nắm bàn tay phải: chiều nắm của các ngón tay là chiều quay, chiều của

ngón cái là chiều dương của trục quay)}

 Đổi đơn vị: 1 vòng = 3600

= 2 rad

  >0: chuyển động quay nhanh dần

 <0: chuyển động quay chậm dần

 Gia tốc góc: d d22

2

dt

x d dt

dv

Vấn đề 2 Động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định:

Đại lượng vật

lí

1 Momen quán

tính

mr

trục



i

i r m

12

1

mL

hình học đối xứng



L: chiều dài thanh



 

R

Vành tròn (hình trụ rỗng) I mR2 Đĩa tròn (hình trụ đặc) 2

2

1

mR

I 

5

2

mR

I 

2 Momen động

lượng

L (kg.m2.s-1) LImrv

3 Momen lực M (N.m) M Fd d: khoảng cách từ trục quay

Trang 7

 Phương trình ĐLH của vật rắn quay quanh một trục

I O  G  dùng khi đổi trục quay với d = OG : khoảng cách giữa hai trục quay

 M=0: nếu F có giá cắt hoặc song song với trục quay

 Định lí biến thiên momen động lượng: M i M    0 L L2   L1 M t I22I11

Vấn đề 3 Định luật bảo toàn momen động lượng:

Nội dung: M 0Lc onstII ''

I’, ’: momen quán tính và vận tốc góc của vật lúc sau

Chú ý:

 Áp dụng định luật cho hệ vật rắn có cùng trục quay: Lconst đối với trục quay đó

 Khi I = const  = 0 hoặc  = const

Vấn đề 4 Phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn xung quanh một trục:

Chú ý:(*) có dạng giống phương trình của định luật II Newton

Vấn đề 5 Khối tâm Động năng của vật rắn

1 Tọa độ khối tâm:

m

x m

m

y m

m

z m z

*Trọng tâm:của một vật là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật đó.Toạ độ trọng tâm của hệ 2 vật xác định như sau:

Trang 8

+) có giá đi qua trọng tâm làm vật chuyển động tịnh tiến

+) có giá không đi qua trọng tâm làm vật vừa quay vừa chuyển động tịnh tiến

Vấn đề 6 Ngẫu lực:

1 Tác dụng của ngẫu lực:

- ngẫu lực là một hệ 2 lực bằng nhau,song song ,ngược chiều

- vật không có trục quay cố định: chỉ làm vật quay quanh trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng ngẫu lực

- vật có trục quay cố định: làm vật quay quanh trục

2 Momen ngẫu lực (Nm):

Mômen ngẫu lực của một lực bằng tích số của một lực với khoảng

cách giữa hai đường tác dụng của hai lực

MFd

d: cánh tay đòn của ngẫu lực (khoảng cách giữa hai giá của hai lực

thành phần)

F1 = F2 = F Chú ý:

 Ngẫu lực không có hợp lực (khác với hợp lực bằng không)

B Bài tập trắc nghiệm lý thuyết

1 Trong chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định, mọi điểm của vật có

A quĩ đạo chuyển động giống nhau B cùng tọa độ góc

C tốc độ góc quay bằng nhau D tốc độ dài bằng nhau

2 Một vật rắn quay đều xung quanh một trục Một điểm của vật cách trục quay một khoảng là R thì có:

Trang 9

4 Khi một vật rắn quay đều xung quanh một trục cố định đi qua vật thì một điểm của vật cách trục quay

một khoảng là R  0 có:

A véc tơ vận tốc dài không đổi B độ lớn vận tốc góc biến đổi

C độ lớn vận tốc dài biến đổi D véc tơ vận tốc dài biến đổi

5 Khi một vật rắn đang quay xung quanh một trục cố định đi qua vật, một điểm của vật cách trục quay

một khoảng là R  0 có độ lớn của gia tốc tiếp tuyến luôn bằng không Tính chất chuyển động của vật rắn

đó là:

A quay chậm dần B quay đều

C quay biến đổi đều D quay nhanh dần đều

6 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 kì 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

7 Khi một vật rắn quay xung quanh một trục cố định xuyên qua vật, các điểm trên vật rắn (không thuộc

trục quay):

E có gia tốc góc tức thời khác nhau

F quay được những góc quay không bằng nhau trong cùng một khoảng thời gian

C Nếu vật rắn quay đều thì gia tốc góc không đổi

D Nếu vật rắn quay không đều thì vận tốc góc thay đổi theo thời gian

9 Khi một vật rắn đang quay xung quanh một trục cố định đi qua vật, một điểm của vật cách trục quay

một khoảng là R  0 có độ lớn vận tốc dài phụ thuộc vào thời gian t theo biểu thức v = 5t (m/s) Tính chất chuyển động của vật rắn đó là:

A quay chậm dần B quay đều

C quay biến đổi đều D quay nhanh dần đều

10 Chọn câu trả lời đúng:

Một vật chuyển động tròn trên đường tròn bán kính R với tốc độ góc , véc tơ vận tốc dài:

I có phương vuông góc với bán kính quĩ đạo R

J có phương tiếp tuyến với quĩ đạo

K có độ lớn v = R

L Cả A, B, C đều đúng

11 Vectơ gia tốc tiếp tuyến của một chất điểm chuyển động tròn chậm dần đều:

A có phương vuông góc với vectơ vận tốc

B cùng phương, cùng chiều với vectơ vận tốc

C cùng phương với vectơ vận tốc

D cùng phương, ngược chiều với vectơ vận tốc

12 Vectơ gia tốc pháp tuyến của một chất điểm chuyển động tròn đều:

A bằng 0

B có phương vuông góc với vectơ vận tốc

C cùng phương với vectơ vận tốc

D cùng phương, cùng chiều với vectơ vận tốc

13 Khi một vật rắn đang quay chậm dần đều xung quanh một trục cố định xuyên qua vật thì:

A gia tốc góc luôn có giá trị âm

B tích tốc độ góc và gia tốc góc là số dương

Trang 10

C tích tốc độ góc và gia tốc góc là số âm

D tốc độ góc luôn có giá trị âm

14 Gia tốc hướng tâm của một vật rắn (được coi như một chất điểm) chuyển động tròn không đều:

A nhỏ hơn gia tốc tiếp tuyến của nó

B bằng gia tốc tiếp tuyến của nó

C lớn hơn gia tốc tiếp tuyến của nó

D có thể lớn hơn, nhỏ hơn hay bằng gia tốc tiếp tuyến của nó

15 Gia tốc toàn phần của một vật rắn (được coi như một chất điểm) chuyển động tròn không đều:

A nhỏ hơn gia tốc tiếp tuyến của nó B bằng gia tốc tiếp tuyến của nó

C lớn hơn gia tốc tiếp tuyến của nó D có thể lớn hơn, nhỏ hơn hay bằng gia tốc tiếp tuyến của

trong đó: a = gia tốc toàn phần; at = gia tốc tiếp tuyến; an = gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm)

18 Trong chuyển động quay biến đổi đều một điểm trên vật rắn, vectơ gia tốc toàn phần (tổng vectơ gia

tốc tiếp tuyến và vectơ gia tốc hướng tâm) của điểm ấy

A có độ lớn không đổi B Có hướng không đổi

C có hướng và độ lớn không đổi D Luôn luôn thay đổi

19 Một vật rắn quay nhanh dần đều xung quanh một trục cố định Sau thời gian t kể từ lúc vật bắt đầu

quay thì góc mà vật quay được

A tỉ lệ thuận với t B tỉ lệ thuận với t2

C tỉ lệ thuận với t D tỉ lệ nghịch với t

20 Trong chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định, mọi điểm của vật

A đều quay được cùng một góc trong cùng một khoảng thời gian

B quay được các góc khác nhau trong cùng khoảng thời gian

C có cùng tọa độ góc D có quỹ đạo tròn với bán kính bằng nhau

21 Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định đi qua vật , một điểm xác định trên vật rắn ở cách trục

quay khỏang r≠0 có độ lớn vận tốc dài là một hằng số Tính chất chuyển động của vật rắn đó là

A quay chậm dần B quay đều C quay biến đổi đều D quay nhanh dần

22 Một vật rắn quay biến đổi đều quanh một trục cố định đi qua vật Một điểm xác định trên vật rắn cách

trục quay khoảng r≠0 có

A tốc độ góc không biến đổi theo thời gian B gia tốc góc biến đổi theo thời gian

C độ lớn gia tốc tiếp tuyến biến đổi theo thời gian D tốc độ góc biến đổi theo thời gian

23 Một vật rắn quay biến đổi đều quanh một trục cố định đi qua vật Một điểm xác định trên vật rắn và

không nằm trên trục quay có:

A độ lớn của gia tốc tiếp tuyến thay đổi B gia tốc góc luôn biến thiên theo thời gian

C gia tốc hướng tâm luôn hướng vào tâm quỹ đạo tròn của điểm đó

D tốc độ dài biến thiên theo hàm số bậc hai của thời gian

24 Chọn câu Sai Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn:

A có cùng góc quay B có cùng chiều quay

C đều chuyển động trên các quỹ đạo tròn D đều chuyển động trong cùng một mặt phẳng

Trang 11

25 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 nghịch với R

26 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 (pt toạ độ góc) là một hàm bậc nhất của thời gian

27 Một vật rắn quay quanh trục cố định đi qua vật Một điểm cố định trên vật rắn nằm ngoài trục quay có

tốc độ góc không đổi Chuyển động quay của vật rắn đó là quay

A.đều B.nhanh dần đều C.biến đổi đều D.chậm dần đều

28 Khi vật rắn quay đều quanh trục cố định với tốc độ góc ω thì một điểm trên vật rắn cách trục quay một

khoảng r có gia tốc hướng tâm có độ lớn bằng:

A ω2r B ω2/r C.0 D ωr2

C Bài tập trắc nghiệm bài tập

Câu1 Một bánh xe quay đều quanh trục cố định với tần số góc không đổi 6600 vòng/phút Trong 3,5s bánh xe quay được một góc là

A 3 rad/s B 4 rad/s

C 5 rad/s D 6 rad/s

Câu6 Một cánh quạt dài 55cm, quay với tốc độ góc không đổi 74rad s/ Gia tốc của một điểm

Trang 12

Câu9 Một vật rắn quay quanh một trục cố định xuyên qua vật phương trình chuyển động của vật

2t t

Câu10 Một vật rắn quay quanh một trục theo phương trình = 30 - 6t – 0,1t2 trong đó  tính theo

rad, t tính bằng s Phát biểu nào sau đây không đúng?

A.Vật quay chậm dần đều

B Tốc độ góc của vật là hằng số bậc nhất theo thời gian

C Gia tốc góc của vật không thay đổi theo thời gian

D Momen lực tác dụng lên vật không đổi theo thời gian

Câu11 Một cái đĩa đang quay với tốc độ góc 4 rad/s thì bắt đầu quay chậm dần đều, sau 4s thì nó dừng lại Số vòng mà đĩa đã quay được trong thời gian đó là

Trang 13

Câu20 Một bánh xe có đường kính 2m quay với gia tốc góc không đổi 3rad/s2, thời gian ban đầu t0 =

0 là lúc bánh xe bắt đầu quay Vận tốc dài của một điểm N trên vành bánh xe ở thời điểm t = 5 s bằng

Trang 14

Trang 15

Câu31 Một bánh xe có đường kính 50 cm quay nhanh dần đều trong 4s thì tốc độ góc tăng từ 120 vòng/phút đến 360 vòng/phút Gia tốc hướng tâm của một điểm trên vành bánh xe là

Trang 16

Câu39 Một bánh xe quay từ lúc đứng yên, sau 2s nó đạt được tốc độ góc 10 rad/s Gia tốc góc trung bình và góc quay được trong thời gian đó lần lượt là

A γ = 2 rad/s2; φ = 4 rad B γ = 4 rad/s2; φ = 8 rad

C γ = 3 rad/s2; φ = 6 rad D γ = 5 rad/s2; φ = 10 rad

Câu40 Một người đi xe đạp khởi hành đạt được tốc độ 15 km/h trong 20s, biết đường kính của bánh

xe bằng 1m Gia tốc góc trung bình của líp xe là

A γ = 0,12 rad/s2 B γ = 0,32 rad/s2

C γ = 0,22 rad/s2 D γ = 0,42 rad/s2

Câu41 Một bánh xe nhận được một gia tốc góc 5 rad/s2 trong 8 giây dưới tác dụng của một momen ngoại lực và momen lực ma sát Sau đó, do momen ngoại lực ngừng tác dụng, bánh xe quay chậm dần đều và dừng lại sau 10 vòng quay Gia tốc góc và thời gian bánh xe dừng lại kể từ lúc chuyển động là

A 15 rad B 30 rad

Câu46 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 4s Góc mà vật rắn quay được trong giây cuối cùng trước khi dừng lại (giây thứ tư tính từ lúc bắt đầu quay chậm dần) là

A 1,25 rad B 2,5 rad

Trang 17

A 0,5 rad/s2 B 1 rad/s2

C 2 rad/s2 D 3 rad/s2

Câu49 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 t2, trong đó φ tính bằng radian (rad) và t tính bằng giây (s) Một điểm trên vật rắn và cách trục quay khoảng r = 10cm thì có tốc độ dài bằng bao nhiêu vào thời điểm t = 1s?

Trang 18

A 64 s B 90 s

Câu54 Một bánh xe có đường kính 4 m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s2, thời gian ban đầu t0

= 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay Gia tốc hướng tâm của một điểm N trên vành bánh xe ở thời điểm t = 2 s bằng

A 1 vòng B 2 vòng

Câu57 Một bánh xe có đường kính 50cm quay nhanh dần đều từ trạng thái đứng yên, sau 4s thì tốc

độ góc đạt 120 vòng/phút Gia tốc hướng tâm của điểm ở vành bánh xe sau khi tăng tốc được 2s từ trạng thái đứng yên là

Khối lượng của hệ nằm ở tọa độ

Trang 19

tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s 2 xung quanh một trục quay nằm ngang với khoảng cách từ trục

quay đến trọng tâm của con lắc là d = 20 cm Chu kì dao động của con lắc là:

Câu64 Một con lắc vật lí có momen quán tính đối với trục quay là 3 kgm 2, có khoảng cách từ trọng

tâm đến trục quay là 0,2 m, dao động tại nơi có gia tốc rơi tự do 2

g   (m/s 2 ) với chu kì riêng là 2,0 s

Khối lượng của con lắc là:

Câu65 Hai quả cầu con lắc đặc làm cùng bằng một loại thép, đồng chất có bán kính gấp 2 lần nhau

RA = 2RB Hệ thức liên hệ giữa momen quán tính của quả cầu đối với trục quay đi qua tâm của mỗi quả cầu là

A IA = 4 IB B IA = 8 IB

C IA = 16 IB D IA = 32 IB

Câu66 Hai trục đặc đồng chất, có cùng chiều cao, được làm bằng cùng một loại chất có bán kính gấp đôi nhau ( r2 = 2r1) Tỉ số momen quán tính ( đối với trục quay trùng với trục đặc của mỗi hình trụ) của hai hình trụ này là

Trang 20

với một trục quay vuông góc với mặt đĩa tại một điểm trên vành có giá trị nào sau đây?

A 3,0 kg.m2 B 3,75 kg.m2

C 7,5 kg.m2 D 2,25 kg.m2

Câu68 Tại cách đỉnh A, B, C, D của một hình vuông cạnh a = 80cm có gắn lần lượt các chất điểm m1, m2, m3, m4 với m1 = m3 = 1kg, m2 = m4 = 2kg Momen quán tính của hệ 4 chất điểm đối với trục quay qua M (trung điểm của DC) và vuông góc với hình vuông có giá trị nào sau đây?

A 1,68 kg.m2 B 2,96 kg.m2

C 2,88 kg.m2 D 3,6 kg.m2

Câu69 Một quả cầu đặc, đồng chất, khối lượng M, bán kính R Momen quán tính của quả cầu đối với

trục quay cách tâm quả cầu một đoạn

Câu74 Một khối trụ đặc, đồng chất, nằm ngang, bán kính R, khối lượng M, có thể quay tự do xung quanh

trục của nó Một sợi dây quấn quanh khối trụ và đầu tự do của dây có gắn một vật nhỏ khối lượng

2

M

m  Gia tốc của vật nhỏ là (gọi g là gia tốc trọng trường)

Trang 21

Câu76 Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có bán kính 2m có thể quay được xung quanh một trục đi qua

tâm và vuông góc với gia tốc 3 rad/s 2

Khối lượng của đĩa là:

Câu77 Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định với tốc độ góc 28 rad/s thì chịu tác dụng của một momen cản có độ lớn bằng 9 N.m Biết momen quán tính của vật rắn đối với trục quay là 6 kg.m2 Sau 4 s kể từ khi bắt đầu quay chậm dần đều, vật đạt tốc độ góc là

A 160 kg.m2 B 240 kg.m2

C 180 kg.m2 D 320 kg.m2

Câu79 Một đĩa tròn đặc, có đường kính 50cm, đĩa quay quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông góc với mặt đĩa Đĩa chịu tác dụng của momen lực không đổi 3 Nm, sau 2s kể từ lúc bắt đầu quay, tốc độ góc của đĩa là 24 rad/s Momen quán tính của đĩa là

A 0,125 kg.m2 B 0,25 kg.m2

C 0,5 kg.m2 D 0,75 kg.m2

Câu80 Một cái đĩa có momen quán tính quay I=1kg.m2 đối với một trục cố định Đĩa đang quay đều bởi tổng các momen ngoại lực tác dụng lên đĩa đối với trục quay đó bằng không Nếu trong số các momen đó có một momen lực độ lớn 2N.m đổi hướng ngược lại thì đĩa bắt đầu quay

A nhanh dần đều với gia tốc góc có độ lớn 2 rad/s2

B nhanh dần đều với gia tốc góc có độ lớn 4 rad/s2

C chậm dần đều với gia tốc góc có độ lớn 2 rad/s2

D biến đổi đều với gia tốc góc có độ lớn 4 rad/s2

Câu81 Một thanh nhẹ (khối lượng không đáng kể) dài 2l quay đều trong mặt phẳng ngang quanh trục thẳng đứng đi qua trung điểm của thanh Hai đầu thanh có gắn hai chất điểm có khối lượng lần lượt bằng

Trang 22

m và 2m Tốc độ dài của chất điểm có khối lượng m là v Momen động lượng của thanh đối với trục quay

C 0,8(1+4π) N.m D 3,2π N.m

Câu83 Một đĩa tròn có momen quán tính đối với một trục quay I=2kg.m2 Đĩa chịu tác dụng của hai momen lực có cùng độ lớn M và đĩa quay đều theo chiều dương với tốc độ góc ω = 20 rad/s Vào thời điểm t = 0 thì ngừng tác dụng momen lực có xu hướng làm đĩa quay theo chiều dương, vào thời điểm t = 5s thì đĩa bắt đầu quay nhanh dần đều Độ lớn của momen lực M là

A 2m/s B 3m/s

C 4m/s D 5m/s

Câu85 Một lực tiếp tuyến có ộ lớn 4N tác dụng vào vành ngoài của một bánh xa có đường kính 80cm đang quay đều Trong giây cuối cùng trước khi tốc độ góc của bánh xe bằng không, một điểm trên mép ngoài của bánh xe đi được quãng đường bằng một phần tư chu vi bánh xe Momen quán tính của bánh xe đối với trục quay là

A gần bằng 0,12 kg.m2/s B gần bằng 0,31 kg.m2/s

C gần bằng 0,51 kg.m2/s D gần bằng 0,74 kg.m2/s

Câu86 Một ròng rọc có khối lượng m = 2kg (hình vẽ) Biết

m1 = 2kg và m2 = 1kg, ban đầu các vật được giữ đứng yên, sau

đó thả nhẹ cho hệ chuyển động thì gia tốc của mỗi vật là 9,2m/s2 Sợi dây nhẹ và không trượt trên ròng rọc Cho rằng sức cản tác dụng lên hệ chỉ là lực ma sát trượt của mặt bàn lên m1 Lấy g = 10m/s2 Hệ số ma sát trượt giữa m1 và mặt bàn là

Trang 23

A 16m B 32m

Câu89 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 8s Momen quán tính của bánh đà đối với trục quay có giá trị

A 2 kg.m2 B 4 kg.m2

C 6 kg.m2 D 8 kg.m2

Câu90 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 3s vành tròn quay được một góc 36 rad Độ lớn của lực F là

A 1N B 2N

Câu91 Một thanh chắn đường dài 7,8 m, trọng lượng 210 N, trọng tâm G của thanh cách đầu bên trái 1,2 m Thanh có thể quay quanh một trục nằm ngang cách đầu bên trái 1,5 m Để giữ thanh nằm ngang, cần phải tác dụng vào đầu bên phải của thanh một lực F là:

A F = 10 N B F = 15 N

Câu92 Một tấm ván nặng 240 N được bắc qua một con mương Trọng tâm của tấm ván cách điểm tựa

A 2,4 m và cách điểm tựa B 1,2 m Hỏi lực mà tấm ván tác dụng lên điểm tựa A là bao nhiêu ?

Câu93 Một thanh đồng chất tiết diện đều, trọng lượng P = 100 N, dài L = 2,4 m Thanh được đỡ nằm ngang lên hai điểm tựa A và B A nằm ở bên trái, B cách đầu bên trái 1,6 m Áp lực của thanh lên đầu bên trái là

A 15 N B 25 N

Trang 24

Câu94 Một thanh OA đồng chất, tiết diện đều, có khối lượng 1 kg Thanh có thể quay quanh một trục

cố định theo phương nằm ngang đi qua điểm O và vuông góc với thanh Đầu A của thanh được treo bằng sợi dây có khối lượng không đáng kể Bỏ qua ma sát ở trục quay, lấy g = 10 m/s2 Khi thanh ở trạng thái cân bằng theo phương nằm ngang thì dây treo thẳng đứng, vậy lực cân bằng của dây lả

A 3 N B 4 N

Câu95 Tác dụng một momen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm làm chất điểm chuyển động trên một đường tròn với gia tốc góc   2 , 5 rad / s2Momen của chất điểm đối với trục đi qua tâm và vuông góc với đường tròn đó là

A 0,421 kg.m2 B 0,311 kg.m2

C 0,112 kg.m2 D 0,128 kg.m2

Câu96 Tác dụng một momen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm làm chất điểm chuyển động trên một đường tròn với gia tốc không đổi   2 , 5 rad / s2 Biết bán kính đường tròn là 40 cm Khối lượng của chất điểm là

A m = 0,2 kg B m = 0,4 kg

C m = 0,6 kg D m = 0,8 kg

Câu97 Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có thể quay được xung quanh một trục đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa Tác dụng vào đĩa một momen lực 960 Nm không đổi, đĩa chuyển động quanh quanh trục với gia tốc góc 3 rad/s2 Momen quán tính của đĩa đối với trục quay đó là

A I = 160 kg.m2 B I = 180 kg.m2

C I = 240 kg.m2 D I = 320 kg.m2

Câu98 Một đĩa mỏng, đồng chất, bán kính 2m có thể quay được xung quanh một trục đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa Tác dụng vào đĩa một momen lực 960 Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3 rad/s2 Khối lượng của đĩa là

A m = 120 kg B m = 140 kg

C m = 160 kg D.m = 180 kg

Câu99 Một ròng rọc có bán kính 10 cm và momen quán tính đối với trục quay là I = 10-2 kgm2 Ban đầu ròng rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2 N tiếp tuyến với vành ngoài của nó Gia tốc góc của ròng rọc bằng

A 5 rad/s2 B 10 rad/s2

C 20 rad/s2 D 30 rad/s2

Câu100 Một ròng rọc có bán kính 10 cm và momen quán tính đối với trục quay là I = 10-2

kgm2 Ban đầu ròng rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2 N tiếp tuyến với vành ngoài của nó Sau khi vật chịu tác dụng lực được 3 s thì vận tốc góc của nó là

Trang 25

A 10 rad/s B 20 rad/s

Câu101 Đường kính vô lăng của một chiếc ôtô là d = 40 cm Để xoay được vô lăng với momen cản là

10 Nm Phải tác dụng một ngẫu lực có độ lớn của mỗi lực tối thiểu bằng

A 10 N B 15 N

Câu102 Một vật rắn phẳng mỏng dạng một tam giác đều ABC, cạnh a = 20 cm Người ta tác dụng vào

một ngẫu lực nằm trong mặt phẳng của tam giác Các lực có độ lớn 8,0 N và đặt vào hai đỉnh A và C và song song với BC Momen của ngẫu lực là

Câu104 Một người có khối lượng m = 50 kg đứng ở mép sàn quay hình tròn, đường kính 4m, có khối

lượng M = 200 kg Bỏ qua ma sát ở trục quay Lúc đầu hệ đứng yên Người bắt đầu chuyển động với vận tốc 5 m/s (so với đất) theo phương nằm ngang và tiếp tuyến với mép sàn Chọn chiều dương theo chiều

chuyển động của người Vận tốc góc của sàn khi đó là:

A Hệ quay với tốc độ góc 9 rad/s theo chiều âm

B Hệ quay với tốc độ góc 6 rad/s theo chiều dương

C Hệ quay với tốc độ góc 2 rad/s theo chiều dương

D Động năng quay của hệ không đổi

Câu106 Một bánh đà có momen quán tính đối với một trục quay I=2kg.m2

Do tác dụng của momen lực, momen động lượng của bánh đà giảm đều từ 6 kg.m2/s đến 2 kg.m2

/s trong khoảng thời gian Δt = 2s Momen lực tác dụng và gia tốc góc đối với trục quay của bánh đà là:

A – 2N.m và 1rad/s2 B 2N.m và – 1rad/s2

C -2N.m và – 1rad/s2 D 2N.m và 1rad/s2

Câu107 Một người có khối lượng m = 50kg đứng ở mép một sàn quay hình tròn, đường kính 8m đang

Trang 26

quay đều với tốc độ góc 0,2 rad/s Momen quán tính của sàn đối với trục quay là 1000kg.m2

Bỏ qua sức cản tác dụng lên hệ Lúc t =0, người đó bắt đầu đi đều về tâm sàn với tốc độ không đổi v = 1m/s so với sàn Tốc độ của người đó lúc t = 2s, so với mặt đất là

A gần bằng 3,76m/s B gần bằng 1,16 m/s

C gần bằng 6,23m/s D gần bằng 7,52 m/s

Câu108 Một thanh cứng mảnh chiều dài AB = 1m có khối lượng không đáng kể quay đều xung quanh

một trục vuông góc với thanh và đi qua điểm O của thanh Hai quả cầu kích thước nhỏ có khối lượng bằng nhau m1 = 1kg, m2 = 2kg được gắn vào hai đầu thanh Biết tốc độ mỗi quả cầu tương ứng là v1 = 4m/s và v2 = 8m/s Momen động lượng của hệ đối với trục quay là

A 10 kgm2/s B 11 kgm2/s

C 12 kgm2/s D 13 kgm2/s

Câu109 Một thanh nhẹ dài 1 m 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 2 kg và 3 kg Vận tốc của mỗi chất điểm là 5 m/s Momen động lượng của thanh là

A L = 42,5 kgm2/s B L = 11 kgm2/s

C L = 7,25 kgm2/s D 12,5 kgm2/s

Câu110 Một đĩa mài có momen quán tính đối với trục quay của nó là 1,2 kgm/s2

Lúc đĩa đứng yên Tác dụng vào đĩa một lực momen không đổi 1,6 Nm Momen động lượng của đĩa tại thời điểm t = 33 s bằng

A 31,0 kgm2/s B 43,0 kgm2/s

C 52,8 kgm2/s D 62,4 kgm2/s

Câu111 Coi Trái đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng M = 6.1024

kg, bán kính R = 6400 km Momen động lực của Trái Đất trong sự quay quanh trục của nó là

A 71,4.1032 kgm2/s B 8,81.1031 kgm2/s

C 10,23.1032 kgm2/s D 15,16.1030 kgm2/s

Câu112 Một đĩa đặc có bán kính 0,25 m, đĩa có thể quay quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông góc

với mặt phẳng đĩa Đĩa chịu tác dụng của một momen lực không đổi M = 3 Nm Sau 2 s kể từ khi đĩa bắt đầu quay, vận tốc góc của đĩa đạt 24 rad/s Momen động lượng của đĩa tại thời điểm t = 2 s bằng

A 2 kgm2/s B 4 kgm2/s

C 6 kgm2/s D 8 kgm2/s

Câu113 Một vật rắn có monmen quán tính 0,04 kg.m2

đối với một trục quanh cố định Vật rắn quay quanh trục theo phương trình  = 30 + 50t - 2t2; Trong đó  tính theo rad, còn t tính bằng s Tại thời điểm t

= 5s động năng quay của vật rắn là:

Câu114 Một bánh xe có momen quán tính 5 kg.m2

đối với trục quay cố định Bánh xe đứng yên thì

Trang 27

chịu tác dụng của một momen lực là 30 N.m Bỏ qua mọi lực cản Sau 20 s kể từ khi chịu tác dụng của momen lực, động năng quay mà bánh xe thu được là

Câu116 Một vật rắn có momen quán tính 0,04 kg.m2

đối với một trục quay cố định Vật rắn quay quanh trục theo phương trình = 3 + 50t – t2 ; trong đó  tính theo rad, còn t tính theo giây Tại thời điểm t = 5s động năng quay của vật rắn là

Câu117 Công để tăng tốc một cánh quạt từ trạng thái nghỉ đến khi có tốc độ góc 200 rad/s là 3000 J

Momen quán tính của cánh quạt đó đối với trục quay đã cho là:

A 0,15 kg.m 2 B 0,3 kg.m 2

C 0,075 kg.m 2 D 1,5 kg.m 2

Câu118 Một đĩa tròn đang quay đều với tốc độ góc   5 rad / s Biết momen động lượng của đĩa là

20 kg.m2/s Tính động năng quay của đĩa

Câu119 Từ trạng thái nghỉ, một bánh đà quay nhanh dần đều với gia tốc góc 40 rad/s2

Tính động năng quay mà bánh đà đạt được sau 5s kể từ lúc bắt đầu quay Biết momen quán tính của bánh đà đối với trục quay của nó là 3 kg.m2

Câu120 Một đĩa tròn đồng chất khối lượng m = 20kg, bán kính R = 60cm đang quay đều với tốc độ

góc 100 rad/s thì chịu tác dụng của một momen lực hãm có độ lớn M = 18 N.m Sau 15s kể từ khi hãm động năng của đĩa tròn là

Câu121 Một ròng rọc có khối lượng m = 100g, xem như một đĩa tròn, quay quanh trục của nó nằm

ngang Một sợi dây mảnh, không dãn, khối lượng không đáng kể, vắt qua ròng rọc Hai đầu dây có gắn hai vật có khối lượng m và 2m và thả tự do Khi vận tốc của vật là 2 m/s thì động năng của hệ là

Trang 28

Câu122 Một cái thước mảnh có chiều dài L = 1m, khối lượng M = 3kg phân bố đều và có thể quay

trong mặt phẳng thẳng đứng quanh đầu A Thước được thả nhẹ từ vị trí nằm ngang Lấy g = 10m/s2 và

bỏ qua sức cản tác dụng lên thước Momen động lượng của thước đối với trục quay cố định nằm ngang đi qua A khi nó có vị trí thẳng đứng là:

A gần bằng 1,3 kg.m2/s B gần bằng 3,1 kg.m2/s

C gần bằng 5,5 kg.m2/s D gần bằng 7,7 kg.m2/s

Câu123 Hai bánh đà A và B quay xung quanh trục đi qua tâm của chúng, động năng quay của A bằng

4 lần động năng quay của B, tốc độ góc của A bằng 0,25 lần tốc độ góc của B Momen quán tính đối với trục quay qua tâm của A và B lần lượt là IA và IB Tỉ số

có lực cản là:

A 5m B 6m

C 7m D 8m

Câu125 Một bánh xe có momen quán tính đối với trục quay cố định là 12 kgm2

quay đều với tốc độ 30 vòng/phút Động năng của bánh xe là

A Eđ = 28,1 J B Eđ = 59,2 J

C Eđ = 70,4 J D Eđ = 88,7 J

Câu126 Một momen lực có độ lớn 3 Nm tác động vào một bánh xe có momen quán tính đối với trục

bánh xe là 2 kgm2 Bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ Động năng của bánh xe ở thời điểm t

= 10 s là

A Eđ = 225 J B Eđ = 115 J

C Eđ = 335 J D Eđ = 445 J

Câu127 Một hình trụ đặc, đồng chất, bán kính R = 20cm, khối lượng m = 100 kg, quay quanh trục đối

xứng của nó từ trạng thái nghỉ Khi vật đạt được tốc độ góc 600 vòng/phút thì momen ngoại lực đã thực hiện một công là (lấy π2 = 10)

Câu128 Một momen lực 30 N.m tác dụng lên một bánh xe có khối lượng 5 kg và momen quán tính 2

kg.m2 Nếu bánh xe quay từ nghỉ thì công của momen lực thực hiện trong 10s đầu là

A 12,5 kJ B 22,5 kJ

Trang 29

Câu129 Công để tăng tốc một cánh quạt từ trạng thái nghỉ đến khi có tốc độ góc 200 rad/s là 3000J

Hỏi momen quán tính của cánh quạt bằng bao nhiêu?

Câu131 Công để tăng tốc một cánh quạt từ trạng thái nghỉ đến khi có tốc độ góc 200 rad/s là 3000 J

Momen quán tính của cánh quạt bằng

Trang 30

0   

 , suy ra: 10,80 8  rad

Gia tốc góc của bánh đà là: 2 rad s/ 2

0    





Tốc độ: v   R  25 cm / s

Trang 31

Gia tốc góc của đĩa: 0 4  2

s rad t

0102

)(

2 2 2 0 2

2

3602

2 2

Trang 32

2

2 0

2 2

s rad

)10(04

2 2

2 0 2

Trang 33

s rad t

ht ht

2

2 0

2 2

2 0

Trang 34

Góc quay được là: 1800 rad

2

2 0

2 t

rad s r

Câu172 Đáp án A

Tốc độ góc của bánh xe sau 8s là:    t  40  rad / s 

Góc quay của bánh xe kể từ khi momen ngoại lực thôi tác dụng:

φ = 10 vòng = 20π rad

2 1

1 2

s/rad

402

Trang 35

.2

2052

2 2 2 0

Trang 36

Theo bài ra, ta có: γ = 2 rad/s2

, 0  2 rad / s Suy ra: 0 t4rad/s

Tốc độ dài của điểm đó là: v.r0,4m/s

s rad

5,0)8(

d R

v

Câu182 Đáp án A

Theo bài ra, ta có: γ = 2 rad/s2

, 0  1 rad / s Suy ra:   0   t  3  rad / s  Gia tốc hướng tâm: 2  2

48

d R

Trang 37

Theo đề ra, trong 1s quay được 1 vòng nên trong 2s quay được 4 vòng

 Số vòng quay trong giây thứ 2 là : 4 - 1= 3 vòng

Tốc độ góc đạt được sau 2s là:   0   t  2   rad / s 

Gia tốc hướng tâm của điểm ở vành bánh xe là: 2  2

s / m 86 , 9 r

s rad

Trang 38

5 2

2

1mdI

Câu199 Đáp án D

Ta có:

2 2

2

aMD

aaBMAM

2 2 2

2 3

2 2

2 1 4 3 2

2

20

132

RMMR5

2mdI

3()(m R m R m m l ml I

I

Câu202 Đáp án B

Trang 39

kgm ml

F '

2

1

2 1 1 2

a

I

MR mR

960M

3M



Câu211 Đáp án D

Trang 40

Khi momen lực đổi chiều ngược lại thì tổng momen lực tác dụng lên vật lúc này là

4rad/s2

I

Mm

.N4

M   Nhưng chưa biết momen có tác dụng làm cho vật quay theo chiều nào nên không khẳng định được vật quay nhanh dần hay chậm dần

M  2 2 

Câu213 Đáp án C

Khi có tác dụng của momen M: MMms I

Vật quay được 16 vòng trong 4 giây:  t 16.232

2

1 2

Suy ra: 4 rad/s

Khi không có tác dụng của momen M thì chỉ còn tác dụng của momen do lực ma sát gây nên:

8 , 0 I

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của các vật

Áp dụng định luật II Newton cho m1:

1 1 ms

2 2 2

2 T m a

T1; T2 là lực căng sợi dây tác dụng lên vật m1 và m2

Áp dụng định luật II Newton cho chuyển động quay của ròng rọc:

Tiêu đề	Chuyên đề Ôn thi Đại học Năm 2014
Tác giả	Nhóm Biên Soạn
Người hướng dẫn	P.Tr.S. Cao Văn Tú
Trường học	Trường Đại học Thái Nguyên
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	Chuyên đề ôn thi
Năm xuất bản	2014
Thành phố	Thái Nguyên

Định dạng
Số trang	590
Dung lượng	17,44 MB