Momen quán tính của hệ đối với trục quay vuông góc với mặt đĩa tại tâm O của đĩa là Câu 4.. Cho hai vật A và B có khối lượng của A và B lần lượt là mA = 2kg, mB = 6kg được nối qua sợi dâ
Trang 1DẠNG II MOMEN QUÁN TÍNH CỦA VẬT RẮN, HỆ VẬT RẮN PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN
Câu 1 Một thanh đồng chất AB dài l = 1m khối lượng m1 = 3kg, gắn vào hai đầu AB của thanh hai chất điểm khối lượng m2 3kg
và m3 = 4kg Momen quán tính của hệ đối với trục quay vuông góc với thanh và đi qua trung điểm AB có giá trị
m l
m l1
Câu 2 Một đĩa tròn đồng chất có bán kính R = 1,5m, khối lượng m = 2kg Đặt hai vật nhỏ khối lượng m1 = 2kg vào mép đĩa tại A và m2
= 3kg vào tâm đĩa Momen quán tính của hệ đối với trục quay vuông góc với mặt đĩa tại tâm O của đĩa là
Câu 4 Một thanh AB đồng chất dài l = 2m, khối lượng m = 4kg Momen quán tính của thanh đối với trục quay vuông góc với thanh đi
qua điểm O trên thanh và cách đầu A một khoảng 50cm có giá trị
Hướng dẫn giải:
Ta có: OA = OB = OC = OD = a 2
2 = 2 m Momen quán tính của hệ đối với trục quay qua O
I I I I I m r m r m r m r 20kgm
Câu 6 Một ròng rọc là một đĩa tròn đồng chất có bán kính R = 20cm và có momen quán tính đối với trục quay đi qua tâm
bằng 0,05kgm2 Ròng rọc bắt đầu chuyển động quay nhanh dần đều khi chịu tác dụng của lực không đổi F 1N tiếp
tuyến với vành của ròng rọc như hình vẽ Bỏ qua ma sát giữa ròng rọc với trục quay và lực cản không khí Tốc độ góc của
ròng rọc sau khi đã quay được 10 s có giá trị
Trang 2Áp dụng công thức: 0 t 0 4.1040rad/s
Câu 7 Cho cơ hệ như hình vẽ, vật nặng có khối lượng m = 2kg được nối với sợi dây quấn quanh một ròng rọc có bán kính
R10cmvà momen quán tính I = 0,5kg.m2 Dây không dãn, khối lượng của dây không đáng kể và dây không trượt trên
ròng rọc Ròng rọc có thể quay quanh trục quay đi qua tâm của nó với ma sát bằng 0 Người ta thả cho vật nặng chuyển động
xuống phía dưới với vận tốc ban đầu bằng 0 Lấy g = 10m/s2 Từ lúc thả đến lúc vật nặng chuyển động xuống một đoạn bằng
vật nặng chuyển động được đoạn đường s = 1m thì ròng rọc quay được một góc
được tính theo công thức tính toạ độ góc của ròng rọc:
Câu 9 Cho cơ hệ như hình vẽ Hai vật A và B được nối qua sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể vắt qua
ròng rọc Khối lượng của A và B lần lượt là mA = 2kg, mB = 4kg Ròng rọc có bán kính là R= 10cm và momen quán
tính đối với trục quay của ròng rọc là I = 0,5kg.m2 Bỏ qua mọi lực cản, coi rằng sợi dây không trượt trên ròng rọc và
lấy g = 10m/s2 Người ta thả cho cơ hệ chuyển động với vận tốc ban đầu của các vật bằng 0 Lực căng dây nối với
Trang 3Câu 10 Một thanh cứng đồng chất AB có chiều dài l = 2m, khối lượng m = 3kg, Gắn chất điểm có khối lượng m1 = 1kg vào đầu A của thanh thanh Momen quán tính của hệ đối với trục vuông góc với thanh đi qua trung điểm của thanh có giá trị
Câu 11 Cho hai vật A và B có khối lượng của A và B lần lượt là mA = 2kg, mB = 6kg được nối qua sợi dây
không dãn, khối lượng không đáng kể vắt qua hai ròng rọc như hình bên Ròng rọc 1 có bán kính R1 = 10cm
và momen quán tính đối với trục quay là I1 = 0,5kg.m2 Ròng rọc 2 có bán kính R2 = 20cm và momen quán
tính đối với trục quay là I2 = 1kg.m2 Bỏ qua mọi lực cản, coi rằng sợi dây không trượt trên ròng rọc và lấy
2
g10m / s Thả cho cơ hệ chuyển động Gia tốc góc của ròng rọc 1 có độ lớn
A 6.12rad/s2 B 6.82rad/s2 C 6.92rad/s2 D 6.42rad/s2
Câu 12 Một đĩa tròn đồng chấtt khối lượng m = 5kg, bán kính R = 8cm Trên đường kính AB của đĩa ở hai đầu A và B ta gắn hai chất
điểm khối lượng m1 = 2kg và m2 = 4kg Momen quán tính của hệ đối với trục quay qua tâm vuông góc với đĩa có giá trị
Câu 13 Hai vật A và B được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể và vắt
qua một ròng rọc trên đỉnh một mặt phẳng nghiêng góc 30o như hình vẽ Khối lượng của hai vật lần
lượt là mA = 2kg, mB = 3kg Ròng rọc có bán kính R1 = 10cm và momen quán tính đối với trục quay là
I1 = 0,05kg.m2 Bỏ qua mọi lực cản, coi rằng sợi dây không trượt trên ròng rọc và lấy g = 10m/s2 Thả cho
hai vật chuyển động không vận tốc ban đầu Áp lực của dây nối lên ròng rọc có giá trị
Trang 4Câu 14 Một quả cầu đồng chất lăn không trượt xuống dọc một mặt phẳng nghiêng tạo với phương ngang một góc α = 300 Giá trị của
hệ số ma sát để quả cầu không bị trượt trong quá trình chuyển động
Câu 15 Một đĩa tròn đồng chấtt khối lượng m = 5kg, bán kính R = 8cm Trên đường kính AB của đĩa ở hai đầu A và B ta gắn hai chất
điểm khối lượng m1 = 2kg và m2 = 4kg Momen quán tính của hệ đối với trục quay qua A và vuông góc với đĩa là
Câu 16 Một ròng rọc dạng đĩa tròn có khối lượng m = 6kg bán kính 10cm người ta treo hai quả nặng có khối lượng
m1 = 4kg và m2 = 1kg vào hai đầu một sợi dây vắt qua ròng rọc có trục quay cố định nămg ngang Sợi dây không dãn và
không trượt trên ròng rọc Lấy g = 10m/s2 Lực căng dây nối có giá trị
Lực căn dây nối: T1 = m1g – m1a = 25N; T2 = m2g + m2a = 13,75N
Câu 17 Thanh nhẹ AB dài l = 1m hai đầu thanh có gắn hai vật nặng m1 = 2kg và m2 = 3kg C là điểm trên thanh có gắn trục quay vuông góc với thanh Vị trí của C để momen quán tính của hệ đối với trục quay này là nhỏ nhất là
Trang 5Câu 18 Thanh nhẹ AB dài l = 1m hai đầu thanh có gắn hai vật nặng m1 = 2kg và m2 = 3kg C là điểm trên thanh có gắn trục quay vuông góc với thanh để momen quán tính của thanh là nhỏ nhất Giá trị nhỏ nhất của momen quán tính là
Câu 19 Một thanh đồng chất AB dài l = 1m khối lượng m1 = 3kg Gắn vào hai đầu AB của thanh hai chất điểm khối lượng m2 3kg
và m3 = 4kg Momen quán tính của hệ đối với trục quay vuông góc với thanh và đi qua A có giá trị
Hướng dẫn giải:
Vì thanh đồng chất tiết diện đều nên G là trung điểm của AB Do đó momen quan tính
của hệ đối với trục quay qua A:
Câu 21 Ba chất điểm có khối lượng m1 = m2 = 2kg và m3 = 4kg gắn lần lượt vào 3 đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 8cm Gắn vào
hệ một trục vuông góc với mặt phẳng chứa tam giác và đi qua điểm D nằm trên cạnh BC của tam giác Để momen quán tính của hệ là nhỏ nhất Giá trị nhỏ nhất cỉa momen quán tính là
A 0,0184kgm2 B 0,0184kgm2 C 0,0184kgm2 D 0,0184kgm2
Hướng dẫn giải:
Toạ độ khối tấm của 3 chất điểm:
1 1 2 2 3 3 G
Momen quán tính của hệ đối với trục quay qua D.I = IG + (m 1 + m2 + m3 ) GD2
Do IG không đổi nên Imin khi GDmin do đó GD BC nên DGCOBC:
Trang 6Momen quán tính của vành đối với trục quay qua tâm và vuông góc với mặt phẳng của vành là
Câu 23 Một ròng rọc có dạng một đĩa tròn đồng chất, khối lượng M = 2kg bán kính R Ròng rọc có thể quay xung quanh
trục cố định nămg ngang qua tâm của nó Một sợi dây nhẹ, không dãn quấn quanh ròng rọc, đầu tự do của dây treo vật có
khối lượng m = 3kg, thả cho m chuyển động từ trạng thái nghỉ, bỏ qua ma sát, cho bán kính của ròng rọc R = 5cm Số vòng
mà ròng rọc quay được trong thời gian 20s là
Câu 24 Một vành tròn đồng chất tiết diện đều, có khối lượng M = 5kg, bán kính vành ngoài là R = 50cm, vòng trong là r = 40cm, trên
một đường kính vành ngoài AB lần lượt đặt tại A và B hai vật nhỏ có khối lượng m1 = 3kg, m2 = 2kg Momen quán tính của hệ đối với trục quay qua tâm và vuông góc với mặt phẳng của vành có giá trị
Câu 25 Một vành tròn đồng chất có đường kính 2m, khối lượng m = 5kg Trên đường kính AB của vành đặt hai vật nhỏ có khối lượng
m1 = 2kg, m2 = 3kg Momen quán tính của hệ đối với trục vuông góc với đĩa và đi qua A là
Câu 26 Một vành tròn đồng chất tiết diện đều, có khối lượng M = 5kg, bán kính vành ngoài là R = 50cm, vòng trong là r = 40cm Trên
một đường kính vành ngoài AB lần lượt đặt tại A và B hai vật nhỏ có khối lượng m1 = 3kg, m2 = 2kg Momen quán tính của hệ đối với trục quay qua A và vuông góc với mặt phẳng của vành cóc giá trị
Câu 27 Một đĩa tròn đồng chất có bán kính R = 20cm, khối lượng m = 5kg Đĩa có trục quay cố định đi qua tâm và vuông góc với mặt
đĩa Đĩa đang đứng yên thì chịu tác dụng của lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành đĩa Bỏ qua mọi ma sát Gia tốc góc của đĩa có giá trị
Trang 7Câu 28 Một ròng rọc là một đĩa tròn đồng chất có bán kính R = 20cm và có momen quán tính đối với trục quay đi qua
tâm bằng 0,05kgm2 Ròng rọc bắt đầu chuyển động quay nhanh dần đều khi chịu tác dụng của lực không đổi F 1N
tiếp tuyến với vành của ròng rọc như hình vẽ Bỏ qua ma sát giữa ròng rọc với trục quay và lực cản không khí Tại thời
điểm ròng rọc đã quay được 10s lực F đổi ngược chiều với chiều ban đầu nhưng độ lớn vẫn giữ nguyên Hỏi sau bao lâu kể từ khi lực đổi chiều thì ròng rọc dừng lại?
Áp dụng công thức: 0 t 040 4.t t 10s
Vậy sau 10s ròng rọc có tốc độ góc bằng 0
Câu 29 Một đĩa tròn đồng chất có bán kính R = 20cm, khối lượng m = 5kg Đĩa có trục quay cố định đi qua tâm và vuông góc với mặt
đĩa Đĩa đang đứng yên thì chịu tác dụng của lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành đĩa Bỏ qua mọi ma sát Góc quay của đĩa sau 3s
Câu 30 Cho cơ hệ như hình vẽ Hai vật A và B được nối qua sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể vắt qua
ròng rọc, khối lượng của A và B lần lượt là mA = 2kg, mB = 4kg, ròng rọc có bán kính là R= 10cm và momen quán
tính đối với trục quay của ròng rọc là I = 0,5kg.m2 Bỏ qua mọi lực cản, coi rằng sợi dây không trượt trên ròng rọc và
lấy g = 10m/s2, người ta thả cho cơ hệ chuyển động với vận tốc ban đầu của các vật bằng 0 Lực căng dây nối vật B
Trang 8Câu 31 Một đĩa tròn đồng chất có bán kính R = 20cm, khối lượng m = 5kg, đĩa có trục quay cố định đi qua tâm và vuông góc với mặt
đĩa Đĩa đang đứng yên thì chịu tác dụng của lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành đĩa, bỏ qua mọi ma sát Tốc độ góc của đĩa sau 3s
Câu 32 Cho cơ hệ như hình vẽ Hai vật A và B được nối qua sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể vắt
qua ròng rọc Khối lượng của A và B lần lượt là mA = 2kg, mB = 4kg Ròng rọc có bán kính là R = 10cm và
momen quán tính đối với trục quay của ròng rọc là I = 0,5kg.m2 Bỏ qua mọi lực cản, coi rằng sợi dây không trượt
trên ròng rọc và lấy g = 10m/s2 Người ta thả cho cơ hệ chuyển động với vận tốc ban đầu của các vật bằng 0 Tổng
momen lực tác dụng vào ròng rọc có giá trị
A 4,88rad/s2 B 4,18rad/s2 C 4,58rad/s2 D 4,98rad/s2
Trang 9Góc mà vành quay được trong giây thứ 5 5 5 4 21, 96rad
Câu 35 Cho hai vật A và B có khối lượng của A và B lần lượt là mA = 2kg, mB = 6kg được nối qua sợi dây
không dãn, khối lượng không đáng kể vắt qua hai ròng rọc như hình bên Ròng rọc 1 có bán kính R1 = 10cm
và momen quán tính đối với trục quay là I1 = 0,5kg.m2 Ròng rọc 2 có bán kính R2 = 20cm và momen quán
tính đối với trục quay là I2 = 1kg.m2 Bỏ qua mọi lực cản, coi rằng sợi dây không trượt trên ròng rọc và lấy
2
g10m / s Thả cho cơ hệ chuyển động Gia tốc góc của ròng rọc 2 có giá trị
A 2,11rad/s2 B 2,91rad/s2 C 2,71rad/s2 D 2,41rad/s2
Câu 37 Hai vật A và B được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể và vắt
qua một ròng rọc trên đỉnh một mặt phẳng nghiêng góc 30onhư hình vẽ Khối lượng của hai vật lần
lượt là mA = 2kg, mB = 3kg Ròng rọc 1 có bán kính R1 = 10cm và momen quán tính đối với trục quay là I1
= 0,05kg.m2 Bỏ qua mọi lực cản, coi rằng sợi dây không trượt trên ròng rọc và lấy g = 10m/s2 Thả cho hai
vật chuyển động không vận tốc ban đầu Lực căng dây nối với vật A có giá trị
Câu 38 Một bánh xe đang quay đều với tốc độ góc 150rad/s, tác dụng vào bánh xe một momen hãm có độ lớn không đổi
M100Nmthì nó quay chậm dần đều và dừng lại sau 30s Momen quán tính của bánh xe đối với trục quay của nó là
Trang 10Câu 39 Cho cơ hệ như hình vẽ Vật m1 = 700g, m2 = 200g, ròng rọc dạng đĩa tròn có khối lượng m = 200g, bán
kính 10cm, sợi dây không dãn khối lượng không đáng kể Lấy g = 10m/s2, bỏ qua ma sát m2 và mặt phẳng thả nhẹ
m1 cho hệ chuyển động Gia tốc góc của ròng rọc có giá trị
A 50rad/s2 B 70rad/s2 C 60rad/s2 D 40rad/s2
Câu 40 Một bánh xe đang quay đều với tốc độ góc 150rad/s Tác dụng vào bánh xe một momen hãm có độ lớn không đổi thì nó quay
chậm dần đều và dừng lại sau 30s Góc mà bánh xe quay được trong giây cuối cùng là
Góc mà bánh xe quay được trong giây cuối cùng: 30 29 2, 5rad
Câu 41 Hai vật A và B được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể và vắt
qua một ròng rọc trên đỉnh một mặt phẳng nghiêng góc 30o như hình vẽ Khối lượng của hai vật lần
lượt là mA = 2kg, mB = 3kg Ròng rọc 1 có bán kính R1 = 10cm và momen quán tính đối với trục quay là I1
= 0,05kg.m2 Bỏ qua mọi lực cản, coi rằng sợi dây không trượt trên ròng rọc và lấy g = 10m/s2 Thả cho hai
vật chuyển động không vận tốc ban đầu Lực căng dây nối với vật B có giá trị
Câu 42 Một bánh xe đang quay đều với tốc độ góc 150rad/s Tác dụng vào bánh xe một momen hãm có độ lớn không đổi thì nó quay
chậm dần đều và dừng lại sau 30s Sau bao lâu tốc độ góc chỉ còn một nửa?
Trang 11Câu 43 Một ròng rọc dạng đĩa tròn có khối lượng m = 6kg bán kính 10cm người ta treo hai quả nặng có khối lượng m1 =
4kg và m2 = 1kg vào hai đầu một sợi dây vắt qua ròng rọc có trục quay cố định nămg ngang Sợi dây không dãn và không
trượt trên ròng rọc Lấy g = 10m/s2 Gia tốc của các vật có độ lớn
Câu 44 Một quả cầu đặc đồng chất, có khối lượng m = 15kg và bán kính R = 20cm, biết rằng lúc đầu quả cầu đứng yên Momen làm
quả cầu quay xung quanh trục đi qua tâm của nó để truyền cho nó một tốc độ góc 300rad/s trong 15s là
Câu 45 Một ròng rọc có dạng một đĩa tròn đồng chất, khối lượng M = 2kg bán kính R, ròng rọc có thể quay xung quanh
trục cố định nămg ngang qua tâm của nó Một sợi dây nhẹ, không dãn quấn quanh ròng rọc Đầu tự do của dây treo vật có
khối lượng m = 3kg, thả cho m chuyển động từ trạng thái nghỉ, bỏ qua ma sát Gia tốc của m có giá trị
Câu 46 Một quả cầu đặc đồng chất, có khối lượng m = 15kg và bán kính R = 20cm, biết rằng lúc đầu quả cầu đứng yên và trong 15s
vật quay được một góc 300rad/s Lực tiếp tuyến tác dụng vào một điểm của quả cầu ở xa trục quay nhất có giá trị
Trang 12Ta có: M F Rt Ft M 4,8 24N
R 0, 2
Câu 47 Một ròng rọc có dạng một đĩa tròn đồng chất, khối lượng M = 2kg, bán kính R ròng rọc có thể quay xung quanh
trục cố định nămg ngang qua tâm của nó Một sợi dây nhẹ, không dãn quấn quanh ròng rọc, đầu tự do của dây treo vật có
khối lượng m = 3kg, thả cho m chuyển động từ trạng thái nghỉ, bỏ qua ma sát Lực căng dây nối có giá trị
Câu 49 Cho cơ hệ như hình vẽ Vật m1 = 700g, m2 = 200g, ròng rọc dạng đĩa tròn có khối lượng m = 200g, bán
kính 10cm, sợi dây không dãn khối lượng không đáng kể, lấy g = 10m/s2, bỏ qua ma sát m2 và mặt phẳng, thả nhẹ
m1 cho hệ chuyển động Lực căng dây nối với m2 có giá trị
Lực căng dây nối: T2 = m2a = 1,4N
Câu 50 Tác dụng một mômen lực M = 0,32Nm lên một chất điểm làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc không đổi
Trang 13Tốc độ dài của chất điểm: v R 3,125m / s
Câu 52 Cho cơ hệ như hình vẽ Vật m1 = 600g, m2 = 300g, ròng rọc dạng đĩa tròn có khối lượng m = 200g, bán
kính 10cm, sợi dây không dãn khối lượng không đáng kể, lấy g = 10m/s2, hệ số ma sát giữa m2 và mặt phẳng là 0,5
Thả nhẹ m1 cho hệ chuyển động Gia tốc góc của ròng rọc có giá trị
A 42rad/s2 B 45rad/s2 C 47rad/s2 D 49rad/s2
Câu 53 Tác dụng một mômen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm làm chất điểm chuyển động tròn với gia tốc góc không đổi =
2,5rad/s2 Bán kính đường tròn là 40cm Khối lượng của chất điểm là
Hướng dẫn giải:
Áp dụng phương trình động lực học vật rắn ta có M = I I M
Mômen quán tính I = mR2 m I2 M2
= 0,8kg
Câu 55 Một ròng rọc dạng đĩa tròn có khối lượng m = 6kg bán kính 10cm người ta treo hai quả nặng có khối lượng
m1 = 4kg và m2 = 1kg vào hai đầu một sợi dây vắt qua ròng rọc có trục quay cố định nămg ngang Sợi dây không dãn
và không trượt trên ròng rọc Lấy g = 10m/s2 hãy xác định Gia tốc góc của ròng rọc có giá trị
A 36,5rad/s2 B 32,5rad/s2 C 37,5rad/s2 D 33,5rad/s2
Trang 14Câu 57 Một thanh đồng chất AB dài l = 1m khối lượng m1 = 3kg Gắn vào hai đầu AB của thanh hai chất điểm khối lượng m2 3kg
và m3 = 4kg Momen quán tính của hệ đối với trục quay vuông góc với thanh và đi qua B có giá trị
A 2,5kg/m2 B 3kg/m2 C 3,5kg/m2 D 4kg/m2
Hướng dẫn giải:
c Vì thanh đồng chất tiết diện đều nên G là trung điểm của AB Do đó momen quan
tính của hệ đối với trục quay qua B:
Câu 58 Tác dụng một mômen lực M lên một chất điểm làm chất điểm chuyển động tròn biến đổi đều với gia tốc góc không đổi =
2,5rad/s2 Góc mà bán kính nối tâm với chất điểm quét được trong giây thứ 7 có giá trị
Góc quét trong giây thứ 7 7 6 1, 25.721, 25.62 16,25rad
Câu 59 Một ròng rọc có dạng một đĩa tròn đồng chất, khối lượng M = 2kg bán kính R ròng rọc có thể quay xung quanh
trục cố định nămg ngang qua tâm của nó Một sợi dây nhẹ, không dãn quấn quanh ròng rọc Đầu tự do của dây treo vật có
khối lượng m = 3kg Thả cho m chuyển động từ trạng thái nghỉ Bỏ qua ma sát Gia tốc của m có giá trị Góc mà ròng rọc
quay được trong 20s có giá trị
Câu 60 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 mômen lực 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s2 Mômen quán tính của đĩa đối với trục quay đó có giá trị
Hướng dẫn giải:
Áp dụng phương trình động lực học vật rắn ta có M = I I M
=320 kgm2
Câu 61 Một vành tròn đồng chất có đường kính 2m, khối lượng m = 5kg Trên đường kính AB của vành đặt hai vật nhỏ có khối lượng
m1 = 2kg, m2 = 3kg Momen quán tính của hệ đối với trục vuông góc với đĩa và qua trọng tâm G của đĩa có giá trị
Trang 15Câu 62 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 mômen lực 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s2, biết bán kính của đĩa là R = 20cm khối lượng của đĩa là
Câu 63 Ba chất điểm có khối lượng m1 = m2 = 2kg và m3 = 4kg gắn lần lượt vào 3 đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 8cm Gắn vào
hệ một trục vuông góc với mặt phẳng chứa tam giác và đi qua điểm D nằm trên cạnh BC của tam giác Vị trí của điểm D để momen quán tính của hệ đối với trục quay là nhỏ nhất là
A GD = 1,438cm B GD = 1,732cm C GD = 1,579cm D GD = 1,457cm
Hướng dẫn giải:
Toạ độ khối tấm của 3 chất điểm:
1 1 2 2 3 3 G
Momen quán tính của hệ đối với trục quay qua D.I = IG + (m1 + m2 + m3 ) GD2
Do IG không đổi nên Imin khi GDmin do đó GD BC nên DGCOBC:
Câu 66 Cho cơ hệ như hình vẽ, vật nặng có khối lượng m = 2kg được nối với sợi dây quấn quanh một ròng rọc có bán kính R
= 10cm và momen quán tính I = 0,5kg.m2 Dây không dãn, khối lượng của dây không đáng kể và dây không trượt trên ròng
rọc Ròng rọc có thể quay quanh trục quay đi qua tâm của nó với ma sát bằng 0 Người ta thả cho vật nặng chuyển động xuống
Trang 16phía dưới với vận tốc ban đầu bằng 0 Lấy g = 10m/s2 Tốc độ góc của ròng rọc tại thời điểm vật nặng đã chuyển động được 1m sau khi
Câu 68 Cho cơ hệ như hình vẽ Hai vật A và B được nối qua sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể vắt
qua ròng rọc Khối lượng của A và B lần lượt là mA = 2kg, mB = 4kg Ròng rọc có bán kính là R= 10cm và
momen quán tính đối với trục quay của ròng rọc là I = 0,5kg.m2 Bỏ qua mọi lực cản, coi rằng sợi dây không trượt
trên ròng rọc và lấy g = 10m/s2 Người ta thả cho cơ hệ chuyển động với vận tốc ban đầu của các vật bằng 0 Từ lúc
thả đến lúc cơ hệ chuyển động được 2s thì tốc độ góc của ròng rọc bằng
Áp dụng công thức tính tốc độ góc của ròng rọc: 0 t 0 3, 57.27,14rad / s
Câu 70 Cho cơ hệ như hình vẽ Hai vật A và B được nối qua sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể vắt qua
ròng rọc Khối lượng của A và B lần lượt là mA = 2kg, mB = 4kg Ròng rọc có bán kính là R = 10cm và momen
quán tính đối với trục quay của ròng rọc là I =0,5kg.m2 Bỏ qua mọi lực cản, coi rằng sợi dây không trượt trên ròng
rọc và lấy g = 10m/s2 Người ta thả cho cơ hệ chuyển động với vận tốc ban đầu của các vật bằng 0 Từ lúc thả đến lúc
cơ hệ chuyển động được 2s thì ròng rọc quay được một góc bằng
Trang 17Câu 72 Cho hai vật A và B có khối lượng của A và B lần lượt là mA = 2kg, mB = 6kg được nối qua sợi dây
không dãn, khối lượng không đáng kể vắt qua hai ròng rọc như hình bên Ròng rọc 1 có bán kính R1 = 10cm
và momen quán tính đối với trục quay là I1 = 0,5kg.m2 Ròng rọc 2 có bán kính R2 = 20cm và momen quán
tính đối với trục quay là I2 = 1kg.m2 Bỏ qua mọi lực cản, coi rằng sợi dây không trượt trên ròng rọc và lấy g
= 10m/s2 Thả cho cơ hệ chuyển động Lực căng dây nối cới vật A có giá trị