Mômen lực: Mômen lực M của lực F đối với vật rắn có trục quay cố định là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay vật rắn quanh trục cố định đó của lực F, và đo bằng tích số lực và cá
Trang 1Phần 1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1 Các khái niệm động học về sự quay của vật rắn:
a) Toạ độ góc
Toạ độ góc , đơn vị ra đian(rad)
b) Vận tốc góc
-Vận tốc góc là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm của góc quay
- Vận tốc góc trung bình: tb =
t t
t 0
0
- Vận tốc góc tức thời: = /(t)
- Đơn vị của tốc độ góc là rad/s
c) Gia tốc góc
- Gia tốc góc g là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm của vận tốc góc
- Gia tốc góc trung bình: tb = 0
0
t t t
- Gia tốc góc tức thời: = '(t) = ''(t)
- Đơn vị của gia tốc góc là rad/s2
d) Gia tốc hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến:
Nếu vật rắn quay không đều, thì mỗi điểm trên vật rắn chuyển động tròn không đều Trong chuyển động
này ngoài sự biến thiên phương, chiều của vận tốc gây ra gia tốc hướng tâm an ( hay gia tốc pháp
tuyến) Biến thiên về độ lớn vận tốc gây nên gia tốc tiếp tuyến at
an = r.2 =
r
v2
; at = dv r d r
dt dt
Suy ra gia tốc toàn phần: a = a +a2n 2t
2 Các chuyển động quay của vật rắn hay gặp
a Quay đều:
- Vận tốc góc: = hằng số
- Toạ độ góc: = 0 + t
b Quay biến đổi đều:
- Gia tốc góc: = hằng số
- Vận tốc góc: = 0 + t
- Toạ độ góc: = 0 +0t + 1 2
t
2 -Công thức mối liên hệ: 2 - 0 = 2( - 0)
c Liên hệ vận tốc góc vận tốc dài, gia tốc góc gia tốc dài:
v = r at = r an =
2
v
r = r
2 a2 = 2 2
a a = r24 +r2 2
3 Mômen lực:
Mômen lực M của lực F đối với vật rắn có trục quay cố định là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay vật rắn quanh trục cố định đó của lực F, và đo bằng tích số lực và cánh tay đòn
M = F.d Đơn vị: N.m
4 Mô men quán tính :
Trang 2-Chất điểm: I = mr2
- Hệ chất điểm: I =
n 2
i i
i 1
m r
- TH một số vật rắn đồng chất có dạng hình học đối xứng đối với trục quay đi qua khối tâm:
- Thanh AB dài l: I = 2
m
1
12 l
- Vành tròn và trụ rỗng: I = mR2
- Đĩa tròn và hình trụ đặc: I = 2
mR
1 2
- Hình cầu đặc: I = 2 2
mR
5
5 Mômen động lượng: L = I
I là mômen quán tính vật rắn
Đơn vị của mômen độnh lượng là kg.m2/s
6 Toạ độ khối tâm - trọng tâm:
- Mọi vật đều có khối tâm, còn trọng tâm của vật thì chỉ tồn tại khi vật đó nằm trong trọng trường Trọng tâm của vật là điểm đặt của trọng lực Trong trọng trường đều thì trọng tâm của vật trùng với khối tâm của nó Các vật rắn đồng chất có khối lượng phân bố đều và có dạng hình học đối xứng thì khối tâm ( trọng tâm) của các vật rắn đó chính là tâm đối xứng hình học của nó
- Với các hệ vật gồm nhiều vật rắn có dạng hình học đối xứng hay hệ nhiều chất điểm thì toạ độ khối tâm ( trọng tâm) của vật rắn được xác định bởi công thức:
i i C
i
m r r
m
= 1 1 2 2
n
m r m r m r
Hình chiếu lên các hệ trục toạ độ:
Ox:
C
i
m x x
n
m x m x m x
Oy:
i C C
i
m y y
n
m y m y m y
Oz:
C
i
m z x
n
m z m z m z
7 Động năng của vật rắn:
-Động năng của vật rắn bằng tổng động năng của các phần tử của nó:
m v i i m v i i d
W
-TH vật rắn chuyển động tịnh tiến:
Khi vật rắn chuyển động tịnh tiến thì mọi điểm trên vật rắn có cùng gia tốc và vận tốc, khi đó động năng của vật rắn: 1 2 1 2
W = m v = mv ; Trong đó:
+ m: Khối lượng vật rắn, + VC: là vận tốc khối tâm
-TH vật rắn chuyển quay quanh một trục:
Wđ = 1 I 2
2 ; Trong đó I là mômen quán tính đối với trục quay đang xét.
Trang 3-TH vật rắn chuyển vừa quay vừa tịnh tiến:
Wđ = 2
G
1 mV
2
1 I
2
6 Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục:
M = I = Id
dt
hoặc M = dL
dt
7 Định luật bảo toàn mômen động lượng:
Nếu tổng các mômen ngoại lực đặt lên hệ bằng không thì mômen động lượng của hệ được bảo toàn
M = 0 thì L = hằng số
- Trường hợp hệ 1 vật:
I = hằng số dạng triển khai: I11 = I/
1/1
- Trường hợp hệ nhiều vật: I11+ I11 + = hằng số
Dạng triển khai: I11+ I122 + = I/
1/1+ I/
2/2+
8 Định lý động năng:
Biến thiên động năng của vật hay hệ vật bằng tổng đại số các công của các lực thực hiện lên vật hay
hệ vật
Wđ2 – Wđ1 = AFngluc
9 Điều kiện cân bằng vật rắn:
Điều kiện cân bằng tĩnh tổng quát của vật rắn:
+ Tổng hình học véc tơ các lực tác dụng lên vật bằng không
n
+ Tổng các mômen lực đặt lên vật rắn đối với trục quay bất kì bằng không.
M M M 0
10 Cân bằng của vật rắn có trục quay có định - qui tắc mômen:
-Khi tổng đại số các mômen lực đặt lên vật rắn có trục quay cố định bằng không thì vật rắn cân bằng MF 1MF 2 M F n 0
Chú ý:
Để xác định dấu của các đại lượng động học và động lực học ta lưu ý:
Nếu vật rắn quay nhanh dần thì . > 0
vật rắn quay chậm dần thì . < 0
Chọn chiều dương là chiều quay của vật rắn Khi đó > 0 vật quay nhanh dần thì > 0 , chậm dần thì
< 0
Mômen lực phát động thì M > 0, mômen lực cản thì M < 0
Phần 2
Trang 4BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
VẤN ĐỀ 1 CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH 1 TRỤC CỐ ĐỊNH
Bài 1 : Một cánh quạt dài 20cm, quay với tốc độ góc không đổi = 94rad/s Tốc độ dài của 1 điểm ở
vành cánh quạt bằng
A 37,6m/s B 23,5m/s C 18,8m/s D 47m/s
Bài 2 : Hai học sinh A và B đứng trên chiếc đi quay tròng, A ngoài rìa, B ở cách tâm 1 nửa bán kính.
Phát biểu nào sau đây là đúng
A A = B, A = B B A > B, A > B
C A < B, A = 2B D A = B, A > B
Bài 3 : Một chất điểm ở trên mặt vật rắn cách trục quay 1 khoảng R Khi vật rắn quay đều quanh trục,
điểm đó có tốc độ dài là v Tốc độ góc của vật rắn là
A = v
2
v
R v
Bài 4 : Bánh đà của một động cơ từ lúc khởi động đến lúc đạt tốc độ góc 140 rad/s phải mất 2(s) Biết
động cơ quay nhanh dần đều Góc quay của bánh đà trong thời gian trên là A 140 rad B 70 rad C 35 rad D 35(rad)
Bài 5 : Một bánh xe quay nhanh dần đều quanh trục Lúc t = 0 có tốc độ góc 5 rad/s Sau 5 (s) tốc độ
góc của nó tăng lên đến 7 rad/s Gia tốc góc của bánh xe là
A 0,2 rad/s2 B 0,4 rad/s2 C 2,4 rad/s2 D 0,8 rad/s2
Bài 6 : Rôto của một động cơ quay đều, cứ mỗi phút quay được 300 vòng, trong 20 (s) rôto quay được 1
góc bằng
A 628 rad B 314 rad C 18,84 rad D 18840 rad
Bài 7 :Một cánh quạt của mát phát điện chạy bằng sức gió có đường kính 80m, quay với tốc độ 45vòng/
phút Tốc độ của 1 điểm nằm ở vàng cánh quạt là
A 18,84 m/s B 188,4 m/s C 113 m/s D 11304m/s
Bài 8 : Tại t = 0, một bánh xe đạp bắt đầu quay quanh 1 trục với gia tốc góc không đổi Sau 5 (s) nó
quay được 1 góc 25 rad/s Tốc độ góc và gia tốc góc của bánh xe tại thời điểm t = 5(s) là
A 2 rad/s2; 5 rad/s B 4 rad/s2; 20 rad/s
Bài 9 :Một vật rắn quay đều xung quanh 1 trục Một điểm của vật cách trục quay 1 khoảng R thì có :
A tốc độ góc tỉ lệ với R B tốc độ góc tỉ lệ nghịch với R.
C tốc độ dài tỉ lệ với R D tốc độ dài tỉ lệ nghịch với R.
Bài 10 : Gia tốc hướng tâm của 1 chất điểm ( 1 hạt) 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, bằng hoặc nhỏ
hơn gia tốc tiếp tuyến của nó
Bài 11 : Một vật quay quanh một trục với gia tốc góc không đổi Sau thời gian kể từ lúc bắt đầu quay,
số vòng quay được tỷ lệ với :
Bài 12 : Một vật rắn đang quay đều quanh 1 trục cố định đi qua vật Vận tốc dài của 1 điểm xác định
trên vật cách trục quay khoảng r 0 có độ lớn
A tăng dần theo thời gian B giảm dần theo thời gian
Bài 13 : Một vật rắn đang quay quanh 1 trục cố định xuyên qua vật Các điểm trên vật rắn ( không thuộc
trục quay) (ĐH 2007)
Trang 5A quay được những góc không bằng nhau trong cùng một khoảng thời gian
B ở cùng một thời điểm, có cùng vận tốc góc
C ở cùng một thời điểm, có cùng vận tốc dài.
D ở cùng một thời điểm, không cùng gia tốc góc
Bài 14 : Một vật rắn đang quay chậm dần đều quanh 1 trục cố định xuyên qua vật thì (ĐH 2007)
A vận tốc góc luôn có giá trị âm B tích vận tốc góc và gia tốc góc là số
dương
C gia tốc góc luôn có giá trị âm D tích vận tốc góc và gia tốc góc là số âm
Bài 15 : Một người đang đứng ở mép của một sàn hình tròn, nằm ngang Sàn có thể quay trong mặt
phẳng nằm ngang quanh 1 trục cố định, thẳng đứng, đi qua tâm sàn Bỏ qua các lực cản Lúc đầu sàn và người đứng yên Nếu người ấy chạy quanh mép sàn theo 1 chiều thì sàn (ĐH 2007)
A quay cùng chiều chuyển động của người
B quay ngược chiều chuyển động của người
C vẫn đứng yên vì khối lượng sàn lớn hơn khối lượng của người
D quay cùng chuyển động của người rồi sau đó quay ngược lại
Bài 16 : Phương trình dưới đây diễn tả mối quan hệ giữa tốc độ góc và thời gian t trong chuyển động
quay nhanh dần đều của một vật rắn quanh một trục cố định là (chiều dương là chiều quay)
C = -2t + 2t2 (rad/s) D = - 2 - 3t2 ( rad/s)
Bài 17 : 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
Bài 18 : Chọn câu đúng : trong chuyển động quay có vận tốc góc và gia tốc góc chuyển động quay
nào sau đây là nhanh dần ?
A = 3 rad/s và = 0 B = 3 rad/s và =- 0,5 rad/s2
C = -3 rad/s và = 0, 5 rad/s2 D = -3 rad/s và = - 0,5 rad/s2
Bài 19 :Kim giờ của một chiếc đồng hồ có chiều dài bằng 3/4 chiều dài kim phút Coi như các kim
quay đều Tỉ số giữa gia tốc hướng tâm của đầu kim phút và đầu kim giờ là A 92 B 108 C 192
D 204
Bài 20 : Một bánh xe quay đều xung quanh một trục cố định với tần số 3600 vòng/min Tốc độ góc của
bánh xe này là :
A 120 rad/s B 160 rad/s C 180 rad/s D 240 rad/s
Bài 21 : Một bánh xe quay nhanh dần đầu từ trạng thái đứng yên sau 2 s nó đạt vận tốc góc 10 rad/s.
Góc mà bánh xe quay được trong thời gian đó là
Bài 22 : Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s2, t0 = 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay Tại thời điểm t = 2s tốc độ dài của bánh xe là :
Bài 23 : Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s2 Gia tốc tiếp tuyến của điểm P trên vành bánh xe là
A 4 m/s2 B 8 m/s2 C 12 m/s2 D 16 m/s2
Bài 24 :Một bánh xe đang quay với vận tốc góc 36 rad/s thì bị hãm lại với một gia tốc góc không đổi có
độ lớn 3 rad/s2 Thời gian từ lúc hãm đến lúc bánh xe dừng hẳn là
Trang 6A 4 s B 6 s C 10 s D 12 s
Bài 25 :Một bánh xe quay nhanh dần đều trong 4s vận tốc góc tăng từ 120 vòng/phút lên 360 vòng/phút.
Gia tốc góc của bánh xe là
A 2 rad/s2 B 3 rad/s2 C 4 rad/s2 D 5 rad/s2
Bài 26 :Một bánh xe có đường kính 50 cm quanh nhanh dần đều trong 4s vận tốc góc tăng từ 120 vòng/
phút lên 360 vòng/phút Gia tốc hướng tâm của điểm M ở vành bánh xe sau khi tăng tốc được 2s là
A 157,8 m/s2 B 162,7 m/s2 C 183,6 m/s2 D 196,5 m/s2
Bài 27 :Một bánh xe quay nhanh dần đều trong 4s vận tốc góc tăng từ 120 vòng/phút lên 360
vòng/phút Vận tốc góc của điểm M ở vành bánh xe sau khi tăng tốc được 2 s là
A 8 rad/s B 10 rad/s C 12 rad/s D 14 rad/s
VẤN ĐỀ 2 MÔMEN LỰC – MOMEN QUÁN TÍNH – PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT
RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
Bài 1 : Một mômen lực không đổi tác dụng vào một vật có trục quay cố định Trong những đại lượng
dưới đây, đại lượng nào không phải là hằng số ?
Bài 2 : Hai chất điểm có khối lượng 1 kg và 2 kg, gắn ở 2 đầu của 1 thanh nhẹ có chiều dài 1m Mômen
quán tính của hệ đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh và vuông góc với thanh có giá trị nào sau đây ?
A 1,5 kg.m2 B 0,75 kg.m2 C 0,5 kg.m2 D 1,75 kg.m2
Bài 3 : Mômen quán tính của 1 vật không phục thuộc vào yếu tố nào sau đây ?
C Kích thước và hình dạng của vật D Vị trí trục quay của vật
Bài 4 : Phát biểu nào sau đây không đúng với chuyển động quay đều của vật rắn quanh một trục
A Tốc độ góc là một hàm bậc nhất với thời gian
B Gia tốc góc của vật bằng 0
C Trong những khoảng t.gian bằng nhau, vật quay được những góc bằng nhau
D Phương trình chuyển động là một hàm bậc nhất với thời gian
Bài 5 : Một cậu bé đẩy một chiếc đu quay có đường kính 4m với một lực 60N đặt tại vành của chiếc đu
quay theo phương tiếp tuyến mômen lực tác dụng vào đu quay là :
Bài 6 : Một đĩa tròn đồng chất có bán kính R = 0,5m, khối lượng m = 1kg Mômen quán tính của đĩa đối
với trục vuông góc với mặt đĩa tại tâm O của đĩa là
Bài 7 : Một bánh đà có mômen quán tính 30 Kg.m2 đang quay với tốc độ 28 rad/s Tác dụng lên bánh đà mômen lực không đổi 150 N/m, bánh đà sẽ dừng lại sau khi quay thêm được góc bằng
A 39,2 rad B 78,4 rad C 156,8 rad D 21 rad
Bài 8 : Một mômen lực không đổi 60 N/m tác dụng vào một bánh đà có khối lượng 20 kg và mômen
quán tính 12Kg/m2 Thời gian cần thiết để bánh đà đạt tới 75 rad/s từ nghỉ là A 15 (s) B 25
(s) C 30 (s) D 180 (s)
Bài 9 : Một mômen lực 30 N/m tác dụng lên một bánh xe có khối lượng 5,0 Kg và mômen quán tính 2,0
Kg.m2 Nếu bánh xe quay từ trạng thái nghỉ thì sau 10 (s) nó quay được A 750 rad B 1500 rad
C 3000 rad D 6000 rad
Bài 10 : Phát biểu nào sai khi nói về mômen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay xác định ?
Trang 7A Mômen quán tính của một vật rắn đặc trưng cho mức quán tính của vật
trong chuyển động quay
B Mômen quán tính của một vật rắn luôn luôn dương
C Mômen quán tính của một vật rắn có thể dương, có thể âm tùy thuộc vào
chiều quay của vật
D Mômen quán tính của một vật rắn phụ thuộc vào vị trí trục quay
Bài 11 : Một bánh xe có mômen quán tính đối với trục quay () cố định là 64 Kg/m2 đang đứng yên thì chịu tác dụng của một mômen lực 30 N.m đối với trục quay () Bỏ qua mọi lực cản Sau bao lâu, kể từ khi bắt đầu quay, bánh xe đạt tới vận tốc góc có độ lớn 400 rad/s ? (ĐH 2007)
Bài 12 : Một thanh đồng chất OA, khối lượng M, chiều dài L Có thể quay quanh một trục O và vuông
góc với Thanh Người ta gắn vào đầu A một chất điểm m = M2 thì mômen quán tính của hệ đối với trục quay là
A I = 1
2ML
2 B I = 1
3ML
2 C I = 5
6ML
2 D I = ML2
Bài 13 : Xet vật rắn quay quanh 1 trục cố định Khi hợp lực tác dụng vào vật có mômen triệt tiêu thì
vật rắn chuyển động
A đứng yên hoặc quay đều B quay nhanh dần đều
C quay chậm dần đều D quay với tính chất khác
Bài 14 : Một vận động viên trượt băng nghệ thuật thực hiện động tác đứng quay quanh trục của thân
mình Nếu vận động viên dang 2 tay ra thì
A mômen quán tính của v.động viên với trục quay tăng và vận tốc góc giảm
B mômen quán tính của v.động viên với trục quay giảm và vận tốc góc tăngC mômen quán tính
của v.động viên với trục quay và vận tốc góc tăng
D mômen quán tính của v.động viên với trục quay và vận tốc góc giảm
Bài 15 : Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Mômen quán tính của vật rắn đối với một trục quay lớn thì sức ì của vật
trong chuyển động quay quanh trục đó lớn
B Mômen quán tính của vật rắn phụ thuộc vào vị trí trục quay và sự phân bố
khối lượng đối với trục quay
C Mômen lực tác dụng vào vật rắn làm thay đổi tốc độ quay của vật
D Mômen lực dương tác dụng vào vật rắn làm cho vật quay nhanh dần
Bài 16 : Tác dụng một Mômen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm chuyển động trên một đường tròn là
chất điểm chuyển động với gia tốc góc không đổi = 2,5 rad/s2 Mômen quán tính của chất điểm đối với trục đi qua tâm và vuông góc với đường tròn đó là A 0,128 kg.m2 B 0,214kg.m2
C 0,315 kg.m2 D.0,412 kg.m2
Bài 17 : Tác dụng một Mômen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm chuyển động trên một đường tròn
làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc không đổi = 2,5 rad/s2 Bán kính đường tròn là 40 cm thì khối lượng của chất điểm là :
A m = 1,5 kg B m = 1,2 kg C m = 0,8 kg D m = 0,6 kg
Bài 18 : 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 960 Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3 rad/s2 Mômen quán tính của đĩa đối với trục quay đó là
A I = 160 kgm2 B I = 180 kgm2 C I = 240 kgm2 D I = 320 kgm2
Bài 19 : 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 mặt phẳng đĩa Tác dụng vào đĩa một mômen 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 = 960 kg B m = 240 kg C m = 160 kg D m = 80 kg
Trang 8Bài 20 : Một ròng rọc có bán kính 10 cm, có mômen quán tính đối với trục là I=10-2 kgm2 Ban đầu ròng rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F=2N tiếp tuyến với vành ngoài của
nó Gia tốc góc của ròng rọc là
A 14 rad/s2 B 20 rad/s2 C 28 rad/s2 D 35 rad/s2
VẤN ĐỀ 3 MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG
Bài 1 : Một vật có mômen quán tính 0,72 kg.m2 quay đều 10 vòng trong 1,8s mômen động lượng của vật có độ lớn là :
A 4 kgm2/s B 8 kgm2/s C 13 kgm2/s D 25 kgm2/s
Bài 2 : Hai đĩa tròn có mômen quán tính I1 và I2 đang quay đồng trục và cùng chiều với tốc độ 1 và
2 Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể Sau đó cho 2 đĩa dính vào nhau, hệ quay với tốc độ góc
Có độ lớn xác định bằng công thức nào sau đây?
A = 1 2
1 1 2 2
I I
I I
B = 1 1 2 2
1 2
C = 1 2 2 1
1 2
1 2
I I
I I
Bài 3 : Một người đứng trên một chiếc ghế đang quay, hai tay cần 2 quả tạ Khi người ấy dang tay theo
phương ngang, ghế và người quay với tốc độc góc 1 Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể Sau đó người ấy co tay lại kéo 2 quả tạ vào gần sát vai Tốc độ mới của hệ “người + ghế”
A Tăng lên C Lúc đầu tăng sau đó giảm dần bằng 0
B Giảm đi D Lúc đầu giảm sau đó bằng 0
Bài 4 : Một đĩa tròn đồng chất có bán kính R = 0,5m, khối lượng m = 1 Kg quay đều với vận tốc góc
= 6 rad/s quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm của đĩa Tính mômen động lượng của đĩa đối với trục quay đó
A 1,5 kgm2/s B 0,125 kgm2/s C 0,75 kgm2/s D.0,375 kgm2/s
Bài 5 : 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 dưới tác dụng của mômen ngoại lực thì còn phụ thuộc
vào chiều tác dụng của mômen lực
Bài 6 : Một vận động viên trượt băng nghệ thuật có thể tăng tốc độ quay từ 0,5 vòng/s đến 3 vòng/s.
Nếu mômen quán tính lúc đầu là 4,6 kg.m2 thì lúc sau là :
A 0,77 Kg.m2 B 1,54 Kg.m2 C 0,70 Kg.m2 D.27,6 Kg.m2
Bài 7 : Một thanh OA đồng chất, tiết diện đều, có khối lượng 1 kg Thanh có thể quay quanh 1 trục cố
định theo phương ngang đi qua đầu 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 = 10m/s2 Khi thanh ở trạng thái cân bằng theo phương ngang thì dây treo thẳng đứng, vậy lực căng của dây là ( ĐH 2007)
Bài 8 : Một bánh xe có mômen quán tính là 0,4 Kg.m2 đang quay đều quanh 1 trục Nếu động năng quay của bánh xe là 80J thì mômen động lượng của bánh xe đối với trục đang quay là
A 40 Kgm2/s B 80 Kgm2/s C 10 Kgm2/s D 8 Kgm2/s
Bài 9 :Phát biểu nào sau đây là đúng ?
A Khi một vật rắn chuyển động tịnh tiến thẳng thì mômen động lượng của nó
đối với một trục quay bất kỳ không đổi
B Mômen quán tính của vật đối với một trục quay là lớn thì mômen động
Trang 9lượng của nó đối với trục đo cũng lớn
C Đối với một trục quay nhất định nếu mômen động lượng của vật tăng 4 lần
thì mômen quán tính của nó cũng tăng 4 lần
D Mômen động lượng của một vật bằng không hợp lực tác dụng lên vật bằng
không
Bài 10 : Các ngôi sao được sinh ra từ những khối khí lớn quay chậm và co dần thể tích lại do tác dụng
của lực hấp dẫn Vận tốc quay của sao
A không đổi B tăng lên C giảm đi D bằng không
Bài 11 : 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 3 kg Vận tốc của mỗi chất điểm là 5m/s Mômen động lượng của thanh là :
A L = 7,5 kgm2/s B L = 10,0 kgm2/s
Bài 12 : Một đĩa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 1,2 kgm2 Đĩa chịu một mômen
lực không đổi 1,6 Nm Mômen động lượng của đĩa tại thời điểm t = 33s là A 30,6kgm2/s B.
52,8kgm2/s C 66,2kgm2/s D 70,4 kgm2/s
Bài 13 : Coi Trái Đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng M = 6.1024 kg, bán kính R=6400km Mômen động lượng của Trái Đất trong sự quay quanh trục của nó là
A 5,18.1030 kgm2/s B 5,83.1031 kgm2/s
C 6,28.1032 kgm2/s D 7,15.1033 kgm2/s
Bài 14 :Hai đĩa mỏng nằm ngang có cùng trục quay thẳng đứng đi qua tâm của chúng Đĩa 1 có mômen
quán tính quán tính I1 đang quay với tốc độ 0, Đĩa 2 có mômen quán tính quán tính I2 ban đầu đang đứng yên Thả nhẹ đĩa 2 xuống đĩa 1 sau một khoảng thời gian ngắn hai đĩa cùng quay với tốc độ góc
là :
A = 1
2
I
I 0 B = 2
1
I
I 0 C = 2
1 2
I
I I 0 D = 1
2 2
I
Bài 15 : Một đĩa đặc có bán kính 0,25m, đĩa có thể quay xung quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông
góc với mặt phẳng đĩa Đã chịu tác dụng của một mômen lực không đổi M = 3 Nm Sau 2s kể từ lúc đĩa bắt đầu quay vận tốc góc của đĩa là 24 rad/s Mômen quán tính của đĩa là :
A I = 3,60 kgm2 B I = 0,25 kgm2 C I = 7,50 kgm2 D I = 1,85 kgm2
Câu 16: 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 quanh Mặt trời bằng
A 2,7.1040 kg.m2/s *B 1,35.1040 kg.m2/s C 0,89.1033 kg.m2/s D 1,08.1040 kg.m2/s
Câu 17: Một chất điểm chuyển động trên một đường tròn bán kính r Tại thời điểm t chất điểm có vận
tốc dài, vận tốc góc, gia tốc hướng tâm và động lượng lần lượt là v, , an và P Biểu thức nào sau đây
không phải là mo men động lượng của chất điểm?
A mrv B mr2 C Pr D m an
r .*
Câu 18: Một vận động viên trượt băng nghệ thuật đang thực hiện động tác đứng dang hai tay ra để quay
quanh trục thẳng đứng dọc theo thân thân mình Nếu khi đang quay mà vận động viên khép hai tay lại thì
A mômen quán tính của vận động viên đối với trục quay tăng và vận tốc góc giảm.
B mômen quán tính của vận động viên đối với trục quay giảm và vận tốc góc tăng.*
C mômen quán tính của vận động viên đối với trục quay và vận tốc góc giảm.
D mômen quán tính của vận động viên đối với trục quay và vận tốc góc tăng.
Câu 19: Một ròng rọc có khối lượng 6kg, bán kính 10cm, người ta treo hai quả
nặng có khối lượng m1 =1kg và m2 =4kg vào hai đầu một sợi dây vắt qua một
Trang 10rũng rọc cú trục quay cố định nằm ngang, sợi dõy khụng dón và khụng trượt trờn rũng rọc (xem hỡnh vẽ) lấy g = 10 m/s2 Gia tốc của cỏc vật là:
A a = 3,75m/s2
B a =5m/s2
C a = 2,7m/s2
D a = 6,25m/s2
Cõu 20: Cho cơ hệ như hỡnh vẽ: m1=700g, m2=200g, rũng rọc cú
khối lượng 200g, bỏn kớnh 10cm,sợi dõy khụng dón khối lượng
khụng đỏng kể, lấy g= 10m/s2,bỏ qua ma sỏt giữa m2 với
mặt phẳng Khi thả nhẹ m1 cho hệ chuyển động thỡ gia tốc của mỗi
vật là:
A a =9m/s2
B a =5m/s2
C a =2m/s2
D a =7m/s2
Cõu 21: Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có thể quay đợc 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 là
A I = 160 kgm2 B I = 180 kgm2 C I = 240 kgm2 D I = 320 kgm2
Cõu 22: Hỡnh trụ đặc đồng chất khối lượng m bỏn kớnh R Một sợi dõy chỉ khụng co
dón được quấn trờn mặt trụ, đầu dõy cũn lại được nối vào một giỏ cố định (Hỡnh vẽ)
Cho mụmen quỏn tớnh của trụ đối với trục quay đi qua khối tõm I=0,5mR2 Biết hệ
được thả từ trạng thỏi nghĩ Khi chuyển động thỡ khối tõm trụ chuyển động theo phương
đứng và dõy khụng trượt trờn mặt trụ Độ lớn gia tốc khối tõm trụ tớnh theo gia tốc rơi
tự do là
g
g
3.
Cõu 23: Đĩa trũn đồng chất cú trục quay O, bỏn kớnh R, khối lượng m Một sợi dõy khụng
co dón cú khối lượng khụng đỏng kể quấn vào trụ, đầu tự do mang một vật khối lượng
cũng bằng m (hỡnh vẽ) Bỏ qua mọi ma sỏt Gia tốc a của vật m tớnh theo gia tốc rơi tự do
g là
A g.* B
3
g
C 2g
3 4
g
Cõu 24: Một dĩa trũn đồng chất bỏn kớnh R=20cm quay quanh một trục cố định
nằm ngang đi qua tõm dĩa Một sợi dõy nhẹ vắtquavành dĩa, hai đầu dõy mang
hai vật cú khối lượng m1= 3kg, m2 = 1kg (hỡnh vẽ) Lỳc đầu giữ cho hai vật ở
cựng độ cao, sau đú thả nhẹ cho hai vật chuyển động Sau 2s kể từ lỳc thả hai
vậtcỏch nhau một 1m theo phương đứng Khối lượng của rũng rọc là
( lấy g = 10m/s2)
A 72kg.
B 92kg.
C 104kg.
D 152kg.*
Cõu 25: Một vật rắn cú momen quỏn tớnh 10 kg.m2 quay quanh một trục cố định với động năng 1000
J Momen động lượng của vật đú đối với trục quay là
A 200 kg.m2/s B 141,4 kg.m2/s * C 100 kg.m2/s D 150 kg.m2/s
2
m
O R
m2
m1