Bài tập cơ HỌC vật rắn có đáp án

Bài tập cơ HỌC vật rắn có đáp án MỨC B LÝ THUYẾT3.5. Trong các phát biểu sua về tính chất của vật rắn quay, hãy chỉ ra phát biểu đúng:A.Vật rắn là hệ chất điểm mà khoảng cách giữa các chất điểm là không thay đổi theo thời gian.B.Các chất điểm trên vật rắn quay xung quanh trục quay với cùng vận tốc dài.C.Các chất điểm trên vật rắn quay xung quanh trục quay cùng với gia tốc góc.D.Các chất điểm trên vật rắn quay xung quanh trục quay cùng với gia tốc tiếp tuyến.E.Vật rắn chịu tác dụng của lực bất kỳ thì khối tâm của nó luôn chuyển động tịnh tiến.3.6. Tính chất nào dưới đây không đúng với vật rắn:A.Các chất điểm trên vật rắn quay xung quanh trục quay với cùng vận tốc góc.B.Trong chuyển động tịnh tiến, các chất điểm của vật rắn chuyển dộng theo những quỹ đạo như nhau.C.Trong chuyển động phẳng mọi điểm của vật rắn đều nằm trong những mặt phẳng song song với mặt phẳng cố định.D.Vật rắn chịu tác dụng của lực bất kỳ thì khối tâm của nó sẽ chuyển động quay.E.Vật rắn chịu tác dụng của lực tiếp tuyến với quỹ đạo thì điểm đặt lực trên vật rắn sẽ chuyển động quay.Trả lời:ABCDE 3.7. Moomen quán tính của vật có khối lượng m dạng: có giá trị là: 1.Vòng tròn (hoặc hình trụ rỗng) bán kính R quay quanh trục đi qua khối tâm và vuông góc với mặt phẳng hình tròn.2.Vòng tròn bán kính R quay quanh đường kính bất kì.3.Đĩa tròn( hoặc hình trụ đặc )bán kính R quay xung quanh trục đi qua khối tâm và vuống góc với mặt phẳng vòng đĩa.4.Quả cầu đặc bán kính R quay quanh một đường bán kính bất kì.5.Quả cầu rỗng bán kính R quay quanh một đường bán kính bất kì.A.mR2.B.mR212.C.2mR25.D.2 mR23E.mR22.

Trang 1

CHƯƠNG III: CƠ HỌC VẬT RẮN

MỨC A- LÝ THUYẾT

3.1 Trong các đại lượng sau đại lượng nào của hệ không được bảo toàn trong va

chạm hoàn toàn đàn hồi:

3.3 Một hình trụ lăn không trượt từ trên đỉnh mặt phẳng nghiêng xuống phía dưới

Nếu boe qua ma sát thì:

Gía trị của đại lượng vật lý sẽ : nếu đại lượng vật lý đó là:

D Cơ năng

E Năng lượng

A B C D E

Trang 2

Trả lời:

1 A B C D E

2 A B C D E

3 A B C D E 3.4.

Nếu một vật rắn thì số bậc tự do là:

2 Có hai điểm cố định B 5 bậc

3 Có ba điểm cố định C 3 bậc

4 Có hai điểm cố định D 1 bậc

5 Chuyển động quay xung quanh 1 trục E 0 bậc

MỨC B- LÝ THUYẾT

3.5 Trong các phát biểu sua về tính chất của vật rắn quay, hãy chỉ ra phát biểu đúng:

A Vật rắn là hệ chất điểm mà khoảng cách giữa các chất điểmlà không thay đổi theo thời gian

B Các chất điểm trên vật rắn quay xung quanh trục quay với cùng vận tốc dài

C Các chất điểm trên vật rắn quay xung quanh trục quay cùng với gia tốc góc

D Các chất điểm trên vật rắn quay xung quanh trục quay cùng với gia tốc tiếp tuyến

E Vật rắn chịu tác dụng của lực bất kỳ thì khối tâm của nó luôn chuyển động tịnh tiến

Trả lời:

A B C D E

Trang 3

3.6. Tính chất nào dưới đây không đúng với vật rắn:

A Các chất điểm trên vật rắn quay xung quanh trục quay với cùng vận tốc góc

B Trong chuyển động tịnh tiến, các chất điểm của vật rắn chuyển dộng theo những quỹ đạo như nhau

C Trong chuyển động phẳng mọi điểm của vật rắn đều nằm trong những mặt phẳng song song với mặt phẳng cố định

D Vật rắn chịu tác dụng của lực bất kỳ thì khối tâm của nó sẽ chuyển động quay

E Vật rắn chịu tác dụng của lực tiếp tuyến với quỹ đạo thì điểm đặt lực trên vật rắn sẽ chuyển động quay

Trả lời:

3.7.

Moomen quán tính của vật có khối lượng m dạng: có giá trị là:

1 Vòng tròn (hoặc hình

trụ rỗng) bán kính R quay quanh trục đi qua khối tâm và vuông góc với mặt phẳng hình tròn

2 Vòng tròn bán kính R

quay quanh đường kính bất kì

3 Đĩa tròn( hoặc hình trụ

đặc )bán kính R quay xung quanh trục đi qua khối tâm và vuống góc với mặt phẳng vòng đĩa

4 Quả cầu đặc bán kính R

quay quanh một đường bán kính bất kì

5 Quả cầu rỗng bán kính

R quay quanh một đường bán kính bất kì

Trang 4

1 Thanh mỏng (chiều dài a) quay

quanh trục đi qua khối tâm và

tạo với thanh một góc 450

quanh trục song song với thanh

và cách thanh một khoảng a

vuông góc với thanh

quanh trục đi qua một đâu

thanh và vuông góc với thanh

5 Tấm phẳng hình vuông (cạnh a)

quay quanh trục điqua khối tâm

và vuông góc với tấm phẳng

A Lực đồng phẳng với trục quay

B Lực song song với trục quay

Trang 5

C Lực tiếp tuyến với quỹ đạo của điểm đặt lực

D Lực hướng tâm

E Điểm đặt của lực dịch chuyển dọc theo phương tác dụng của lực đó

Trả lời:

3.10 Trong những yếu tố sau đây yếu tố nào không ảnh hưởng tới trạng thái chuyển động quay của vật rắn quanh một trục:

A Sự phân bố khối lượng của vật đối với trục quay

B Khoảng cách từ khối tâm của vật đến trục quay

C Moomen động lượng của vật

D Momen quán tính của vật

E Ngoại lực song song hoặc đồng phẳng với trục quay

Trả lời:

3.11 Trong các điều kiện sau, điều kiện nào cho phép một vật rắn ở trạng thái cân bằng ( một vật rắn ở trạng thái cân bằng khi mọi chất điểm của nó đều có tọa độ không đổi theo thời gian):

A Vật luôn đứng yên so với bất kì vật nào khác

B Tổng các moomen lực đối với một trục quay làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các momen lực làm vật đó quay ngược chiều kim đồng hồ

C Hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật đó bằng không

D Hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật bằng không và tổng đại số các momen lực tác dụng lên vật với bất kì trục quay nào cũng bằng không

E Tổng các moomen động lượng của vật với trục quay bất kì bằng không

Trả lời:

3.12 Xét vật rắn quay xung quanh trục cố định Gọi 𝑀⃗⃗ là tổng hợp các véc tơ moomen ngoại lực đối với trục quạy 𝐿⃗ là véc tơ moomen động lượng tương ứng

1 Cùng phương, cùng chiếu A Véc tơ vận tốc góc 𝛼

2 Có giá trị xác đinh hoàn toàn B Véc tơ vận tốc góc 𝛽

3 Khác không C Véc tơ 𝑀⃗⃗ = 𝐹⃗⃗⃗ ^ 𝑅⃗ 1

A B C D E

Trang 6

D Ngoại lực đồng phẳng với trục quay

E Vật rắn quay không đều Trả lời:

3.13 Vật rắn đồng chất quay xung quanh trục đối xứng đi qua khối tâm của nó

Vật có khối lượng M, gia tốc góc là 𝛽 , 𝑀⃗⃗ là moomen lực:

Nếu phương trình cơ bản thì vật có dạng hình học :

của vật rắn quay có dạng:

Trang 7

3.14 Vật rắn đồng chất quay xung quanh truc Vận tốc góc là

𝜔

→ , gia tốc góc là

𝛽

→ ,

→ theo chiều quay

→ ^𝑟

→- vận tốc góc

3 Quay chậm dần C 𝑀⃗⃗ ngược chiều ω⃗⃗

E 𝑀⃗⃗ = ω⃗⃗ = 0 Trả lời :

Trang 8

MỨC B- BÀI TẬP

3.16 Trên một đĩa đồng chất nằm ngang quay quanh trục đối xứng có một vật nằm cách tâm đĩa 0,098m Hệ số ma sát giữa vật và mặt đĩa bằng 0,25 Cho gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2 Để vật không bị văng ra khỏi đĩa thì giá trị của vận tốc góc (rad/s) không được lớn hơn:

Trả lời:

3.17 Một người đứng ở giữa ghế Giucopocki sao cho phương của trọng lực tác dụng lên người trùng với trục quay của ghế Hai tay người đó dang ra và cầm 2 quả tạ, mỗi quả có khối lượng m=2kg Khoảng cách giữa 2 quả tạ là l1=1,6m Cho hệ người và ghế quay với vận tốc góc không đổi ω1 = π rad/s Cho biết mô men quán tính của người và ghế (không kể tạ ) là I0 =2,5 kg.m2

Vận tốc góc của hệ ghế và người khi người đó co tay lại để khoảng cách giữa 2 quả tạ chỉ còn I2 =0,6 m có giá trị bằng (rad/s):

Trả lời:

A B C D E

Trang 9

3.18 Cho ba chất điểm có khối lượng m1 = 2kg, m2 = m3 = 1 kg Tại cùng thời điểm người ta tác dụng vào ba chất điểm ba lực lượng tương ứng F1= 4N, F2= 2√2

N theo các phương như hình vẽ (mỗ ô có kích thước bằng đơn vị)

Hình 3.18 Khối tâm của hệ được xác định bởi tọa độ (x,y)

sau:

2 Sau khi tác dụng lực 1s B (2; 2)

3 Sau khi tác dụng lực 2s C (4; 2)

Trả lời :

4 Phương trình quỹ đạo của khối tâm là:

Cho ba chất điểm có khối lượng m1 =

2kg, m2 =m3= 1kg, Tại cùng thời điểm

người ta tác dụng vào ba chất điểm ba lực

tương ứng F1 = 2N, F2 =F3 = √2 N theo

các phương như hình vẽ (mỗi ô có kích

thước bằng đơn vị)

Trang 10

Khối tâm của hệ : được xác định bới tọa đọ (x,y)

sau:

2 Sau khi tác dụng lực 1s B (3/2; 1)

3 Sau khi tác dụng lực 2s C (2; 3/2)

3.20 Một thanh đồng chất khối lượng m = 1kg, dài 0,5m quay xung quanh trục vuông góc với thanh

Mô men quán tính I đối với: có giá trị bằng (kg.m2)

1 Trục qua trọng tâm

2 Trục qua đầu thanh

3 Trục qua điểm cách trọng tâm

0,5m

A 1348

B 148

C 112

D 518

E 712

Trang 11

3.21 Quả cầu đặc m= 5kg, bán kính R = 10 cm quay xung quanh một trục:

Nếu thì mô men quán tính I của quả cầu bằng (kg.m2J)

1 Trục đi qua tâm

2 Trục cách tâm R

3 Trục cách tâm 2R

4 Trục cách tâm 3R

Trang 12

3.22 Thanh đông chất dài l=0,5m có momen quán tính I0 = 5kgm2 có thể quay quanh trục nằm ngang đi qua 1 đầu thanh Viên đạn khối lượng 10g bay bay theo phương ngang với vận tốc 400m/s đến xuyên vào đầu kia của thanh và mắc vào đó

Vận tốc góc của thanh sau khi viên đạn đập vào có giá trị bằng (rad/s):

MỨC C – BÀI TẬP

3.24 Một vật có dang đối xứng quay đối với trục hình học đi qua khối tâm G và có bán kinh R Cho vật lăn không trượt trên mặt phẳng nghiên từ độ cao h Giả sử vận tốc ban đầu của vật bằng không

Nếu vật có dạng Vận tốc dài của vật ở cuối mặt phẳng

Trang 13

Nếu vật có dạng Vận tốc dài của vật ở cuối mặt phẳng

3 Lúc nước chảy được ¼ hộp C 11/9

4 Lúc nước chảy được 1/3 hộp D 131/104

5 Lúc nước chảy được ¾ hộp E 1/3

Trả lời:

x

H

Trang 14

2 Lúc nước chảy ra hết B 3/2

3 Lúc nước chảy được ¼ hộp C 5/2

4 Lúc nước chảy được 1/3 hộp D 17/8

5 Lúc khối tâm ủa hệ thấp nhất E 1

Trang 15

Hình 1 Hình 2 Hình

3

Momen quán tính của vật được biểu

diễn trên hình vẽ

Tính theo đơn vị MR2

3.29 Cho các đĩa tròn đồng chất bán kính R, khối lượng M quay quanh trục

vuông góc với đĩa tại tâm O của đĩa Đĩa bị khoét đi các phần đường tròn bán kính R/2 và R/4 ( phần màu trắng như hình vẽ )

Có giá trị tương ứng tính theo đơn vị

Trang 16

3.30 Các đĩa tròn đồng chất bán kinh R, khối lượng M quay xung quanh

trục vuông góc với đĩa tại tâm O của đĩa Đĩa bị khoét đi các phần đường tròn bán kinh R/2 và R/4 (Phần màu trắng như hình vẽ)

Trang 17

3.31 Cho vật rắn đồng chất dạng hình vuông cạnh a, khối lượng M bị khoét đi

một phần dạng hình chữ nhật kích thước a/2 x a/4 (phần màu trắng) theo các hình vẽ:

1 Lấy a =56 (đơn vị dài) khi đó trong hệ tọa độ Oxy đã chọn :

Khối tâm của vật được biểu diễn

Trang 18

E 7/48 Trả lời:

3.32 Cho vật rắn đồng chất hình vuông cạnh a, khối lượng M bị khoét đi một

phần dạng hình chữ nhật kích thước a/2 x a/4 (phần màu trắng) như trên các hình vẽ:

1 Lấy a =56 (đơn vị dài) khi đó trong hệ tọa độ Oxy đã chọn:

Momem quán tính của mặt chữ nhật khối lượng M, kích thước axb trục quay vuông góc mặt phẳng tại khối tâm là: I = 1

Trang 19

4 A B C D E

2 Cho vật rắn quay quanh trục vuông góc với mặt phẳng Oxy tại O Momen quán tính của vật được biểu

3.33 Cho vật rắn đồng chất dạng hình vuông cạnh a, khối lượng M bị khoét đi

2 phần dạng hình vuông canh a/4 (phần màu trăng) như hình vẽ:

1 Lấy a 56 (đơn vị dai), khi đó trong hệ tọa độ Oxy đã chọn:

Trang 20

E (1;-2) Trả lời:

2 Cho vật rắn quay quanh trục vuông góc với mặt phẳng Oxy tại O

3.34 Qua một hệ gồm một ròng rọc cố định và một ròng rọc động, người ta

treo 2 vật khối lượng m1 và m2 tương ứng (hình vẽ) BỎ qua khối lượng ròng rọc và dây treo Gọi g là gia tốc trọng trường

Độ lớn gia tốc của

Trang 21

3.35 Một trụ đặt khối lượng m1 quay quanh trục đối xứng, tren có cuộn dây

không giãn trọng lượng không đáng kể Ở đầu dây treo vật nặng khối lượng m2 tự chuyển động xuống phía dưới (g: gia tốc trọng trường)

Cấc trường hợp Gia tốc của vật m2

3.36 Một viên bị được thả cho lăn không ma sát theo đường rãnh từ độ cao h

với vận tốc ban đầu bằng 0:

Để viên bi rời

khỏi rãnh ở độ

Trang 22

3.37 Một vật trọng lượng 80N nằm yên trên một mặt phẳng nằm nghiêng 200

so với mặt ngang Hệ số ma sát tĩnh là 0.25 và hê số ma sát động là 0.15 Lực F song song với mặt phẳng tác dụng lên vật

Để cho Lực F phải có giá

trị bằng

1 Vật không trượt xuống A 8,6N

2 Vật bắt đầu trượt lên

theo mặt phẳng

3.38 Hai vật có khối lượng m và M không gắn với nhau Hệ số ma sát tính

giữa chúng là ks 0,2 còn mặt dưới M thì không có ma sát Láy g=10m/s2 Để giữ m áp sát vào M:

Khi các khối lượng m và M nhận

Trang 23

3.39 Một vật khối lượng m trượt không ma sát trên mặt phẳng nghiêng góc

α=300 và làm quay bánh xe có bánh kính R, khối lượng M=2m (bánh xe

có dạng trụ đặc) Khối lượng của dây không đáng kể

1 Gia tốc góc của bánh xe có giá trị bằng (rad/s2)

Trang 24

A B C D E

3.40 Một hình trụ bằng kim loại có khối lượng m =30kg, bán kính R được

đặt ở một bậc thang như hình vẽ Chiều cao của bậc thang là O1O2 = x , lấy g=10m/s2 Tác dụng vào hình trụ một lực F theo phương ngang và

đi qua tâm của hình trụ để kéo hình trụ lên được bận thang

Khi chiều cao bậc thang x có giá trị

Trang 25

3.8

tạo với thanh một góc 450

quanh trục song song với thanh

và cách thanh một khoảng a

vuông góc với thanh

quanh trục đi qua một đâu

thanh và vuông góc với thanh

10 Tấm phẳng hình vuông (cạnh a)

quay quanh trục điqua khối tâm

và vuông góc với tấm phẳng

F Lực đồng phẳng với trục quay

G Lực song song với trục quay

H Lực tiếp tuyến với quỹ đạo của điểm đặt lực

I Lực hướng tâm

J Điểm đặt của lực dịch chuyển dọc theo phương tác dụng của lực đó

Trang 26

F Sự phân bố khối lượng của vật đối với trục quay

G Khoảng cách từ khối tâm của vật đến trục quay

H Moomen động lượng của vật

I Momen quán tính của vật

J Ngoại lực song song hoặc đồng phẳng với trục quay

Trả lời:

3.11 Trong các điều kiện sau, điều kiện nào cho phép một vật rắn ở trạng thái cân bằng ( một vật rắn ở trạng thái cân bằng khi mọi chất điểm của nó đều có tọa độ không đổi theo thời gian):

F Vật luôn đứng yên so với bất kì vật nào khác

G Tổng các moomen lực đối với một trục quay làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các momen lực làm vật đó quay ngược chiều kim đồng hồ

H Hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật đó bằng không

I Hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật bằng không và tổng đại số các momen lực tác dụng lên vật với bất kì trục quay nào cũng bằng không

J Tổng các moomen động lượng của vật với trục quay bất kì bằng không

Trả lời:

3.12 Xét vật rắn quay xung quanh trục cố định Gọi 𝑀⃗⃗ là tổng hợp các véc tơ moomen ngoại lực đối với trục quạy 𝐿⃗ là véc tơ moomen động lượng tương ứng

4 Cùng phương, cùng chiếu A Véc tơ vận tốc góc 𝛼

5 Có giá trị xác đinh hoàn toàn B Véc tơ vận tốc góc 𝛽

6 Khác không C Véc tơ 𝑀⃗⃗ = 𝐹⃗⃗⃗ ^ 𝑅⃗ 1

D Ngoại lực đồng phẳng với trục quay

E Vật rắn quay không đều Trả lời:

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	1,21 MB