- Khi vật rắn quay quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật có cùng một tốc độ góc ω gọi là tốc độ góc của vật. Vật quay nhanh dần thì ω tăng dần. Vật quay chậm dần thì ω giảm dần. [r]
Trang 1CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA VẬT RẮN VÀ
CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH
MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
I LÝ THUYẾT
1 Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn
a) Định nghĩa
Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là chuyển động trong đó đường thẳng nối hai điểm bất kì của vật luôn song song với chính nó
Ví dụ:
- Chuyển động của ô tô trên đoạn đường thẳng là chuyển động tịnh tiến
- Người ngồi trên chiếc đu quay chuyển động tịnh tiến
Trang 2- Vật trượt trên mặt phẳng nghiêng là chuyển động tịnh tiến
b) Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến
Trong chuyển động tịnh tiến, tất cả các điểm của vật đều chuyển động như nhau, nghĩa là đều
có cùng một gia tốc
Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến xác định theo định luật II Niu – Tơn:
F
a hay F ma
m
Trong đó:
F =F +F + +F là hợp lực của các lực tác dụng vào vật
m là khối lượng của vật
2 Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
a) Đặc điểm của chuyển động quay Tốc độ góc
- Khi vật rắn quay quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật có cùng một tốc độ góc ω gọi là tốc độ góc của vật
- Nếu vật quay đều thì ω = const Vật quay nhanh dần thì ω tăng dần Vật quay chậm dần thì ω giảm dần
b) Tác dụng của momen lực đối với một vật quay quanh một trục
Momen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của
vật
c) Mức quán tính trong chuyển động quay
- Trong chuyển động quay quanh một trục, mọi vật cũng có mức quán tính giống như trong
chuyển động tịnh tiến Khi tác dụng cùng một momen lực lên các vật khác nhau, tốc độ góc của vật nào tăng chậm hơn thì vật đó có mức quán tính lớn hơn và ngược lại
Trang 3- Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật và vào sự phân bố khối lượng đó đối với trục quay Khối lượng của vật càng lớn và được phân bố càng
xa trục quay thì momen quán tính càng lớn và ngược lại
II TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG
Câu 1: Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không chuyển động tịnh tiến dưới tác dụng của các lực khi
A các lực tác dụng cùng đi qua trọng tâm
B các lực tác dụng từng đôi một trực đối
C các lực tác dụng phải đồng quy
D tổng các lực tác dụng phải bằng 0
Câu 2: Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không quay dưới tác dụng của các lực khi
A các lực tác dụng cùng đi qua trọng tâm
B các lực tác dụng từng đôi một trực đối
C các lực tác dụng phải đồng quy
D tổng momen của các lực tác dụng đối với cùng một trục quay phải bằng 0
Câu 3: Một vật rắn chịu tách dụng đồng thời ba lực F1, F2, F3 như hình 21.1 G là vị trí trọng
tâm của vật Câu nào sau đây là đúng cho tình huống này?
A Vật không chuyển động tịnh tiến, nhưng thực hiện chuyển động quay
B Vật chuyển động tịnh tiến, nhưng không thực hiện chuyển động quay
C Vật không chuyển động tịnh tiến cũng không thực hiện chuyển động quay
D Vật vừa chuyển động tịnh tiến, vừa thực hiện chuyển động quay
Trang 4Câu 4: Một vật rắn có trục quay cố định, nó chịu tác dụng lực F Tình huống nào sau đây, vật
sẽ không thực hiện chuyển động quay?
A Giá của lực đi qua trọng tâm của vật
B Giá của lực song song với trục quay
C Giá của lực đi qua trục quay
D Cả B và C đều đúng
Câu 5: Hùng va Dũng cùng nhau đẩy một chiếc thùng đựng hàng có trọng lượng 1200 N Hùng đẩy với một lực 400 N Dũng đẩy với một lực 300 N Hệ số ma sát trượt giữa thùng và sàn nhà
là μ = 0,2 Gia tốc trong chuyển động tịnh tiến của thùng là (g = 10 m/s2):
A 0,38 m/s2
B 0,038 m/s2
C 3,8 m/s2
D 4,6 m/s2
Câu 6: Một khối gỗ có khối lượng M = 30 kg đặt trên một xe lăn có khối lượng m = 20 kg đang đứng yên trên sàn nhà (Hình 21.2) Xe bắt đầu chịu tác dụng của các lực có hợp lực là F =10 N
có phương nằm ngang Cả xe và gỗ cùng chuyển động tịnh tiến và không địch chuyển so với
nhau Sau bao lâu thì xe đi được 2 m?
A 4 s
B 4,5 s
C 5 s
D 5,5 s
Câu 7: Một vật rắn có khối lượng m= 10 kg được kéo trượt tịnh tiến trên mặt sàn nằm ngang
bởi lực có độ lớn 20 N hợp với phương nằm ngang một góc α = 30o Cho biết hệ số ma sát
trượt giữa vật và sàn nhà là μ = 0,1 (lấy g = 10 m/s2) Quãng đường vật rắn đi được 4 s là
A 6,21 m
Trang 5B 6,42 m
C 6,66 m
D 6,72 m
Hình vẽ hướng dẫn giải:
Trang 6Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức
Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh
Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí