Tải bản đầy đủ

Tài liệu Tóm tắt lý thuyết: Động lực học vật rắn ppt

Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắn
TÓM TẮT LÝ THUYẾT: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN
1. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định: Là chuyển động trong đó mọi điểm của
vật vẽ nên những quỹ đạo tròn có tâm nằm trên một đường thẳng gọi là trục quay.
2. Đặc điểm chuyển động: Khi vật rắn quay quanh một trục cố định thì:
+ Mọi điểm trên vật sẽ chuyển động theo những quỹ đạo tròn nằm trong những mặt phẳng vuông
góc với trục quay, tâm nằm trên trục quay.
+ Tại cùng một thời điểm, các điểm trên vật có cùng tốc độ góc và gia tốc góc.
3. Toạ độ góc
Là toạ độ xác định vị trí của một vật rắn quay quanh một trục cố định bởi góc ϕ (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 ⇒ ϕ ≥ 0
4. Tốc độ góc
Là đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm của chuyển động quay của một vật rắn quanh
một trục
* Tốc độ góc trung bình:
( / )
tb
rad s
t
ϕ

ω

=

; (
ϕ

là góc quay của vật trong khoảng thời gian
t

).
* + Tốc độ góc tức thời (gọi tắt là tốc dộ góc) của vật rắn:
'( )
d
t
dt
ϕ
ω ϕ
= =
Lưu ý: Liên hệ giữa tốc độ góc và tốc độ dài v = ωr
5. Gia tốc góc
Là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên của tốc độ góc
* Gia tốc góc trung bình:
2
( / )
tb
rad s
t
ω
γ

=

* Gia tốc góc tức thời:
2
2
'( ) ''( )
d d
t t
dt dt
ω ω
γ ω ϕ
= = = =
Lưu ý: + Vật rắn quay đều thì
0const
ω γ
= ⇒ =
. Chu kì quay
ω
ππ
22
==
v
R
T
=
f
1
+ Vật rắn quay nhanh dần đều γ > 0. Tổng quát:
0. >
ωγ
+ Vật rắn quay chậm dần đều γ < 0. Tổng quát:
0. <
ωγ
6. Phương trình động học của chuyển động quay
* Vật rắn quay đều (γ = 0)
ϕ = ϕ
0
+ ωt
* Vật rắn quay biến đổi đều (γ ≠ 0)
ω = ω
0
+ γt
2
00
.
2
1
tt
γωϕϕ
++=
2 2
0 0
2 ( )
ω ω γ ϕ ϕ
− = −
7. Gia tốc của chuyển động quay
* Gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm)
n
a
uur
Đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vận tốc dài
v
r
(
n
a v⊥
uur r
)
r
r
v
a
n
2
2
ω
==
* Gia tốc tiếp tuyến
t
a
ur
Đặc trưng cho sự thay đổi về độ lớn của
v
r
(
t
a
ur

v
r
cùng phương)
rtrtv
dt
dv
a
t
.)(')('
γω
====
;
GV: Kha Vĩnh Huy
1
Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắn
* Gia tốc toàn phần
tn
aaa
rrr
+=
2 2
n t
a a a= +
Góc α hợp giữa
a
r

n
a
uur
:
2
tan
t
n
a
a
γ
α
ω
= =
Lưu ý: Vật rắn quay đều thì a
t
= 0 ⇒
a
r
=
n
a
uur
8. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

M
M I hay
I
γ γ
= =
Trong đó: + M = Fd (Nm)là mômen lực đối với trục quay (d là tay đòn của lực)
+
2
i i
i
I m r=

(kgm
2
)là mômen quán tính của vật rắn đối với trục quay
* 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:
2
1
12
I ml=
- Vật rắn là vành tròn hoặc trụ rỗng bán kính R: I = mR
2
- Vật rắn là đĩa tròn mỏng hoặc hình trụ đặc bán kính R:
2
1
2
I mR=
- Vật rắn là khối cầu đặc bán kính R:
2
2
5
I mR=
9. Mômen động lượng
Là đại lượng động học đặc trưng cho chuyển động quay của vật rắn quanh một trục.
L = Iω (kgm
2
/s)
Lưu ý: Với chất điểm thì mômen động lượng L = mr
2
ω = mvr (r là khoảng cách từ
v
r
đến trục quay).
10. Dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định.
dL
M
dt
=
=
γ
IdF =.
11. Định luật bảo toàn mômen động lượng
Trường hợp M = 0 thì L = const
Nếu I = const ⇒ γ = 0 vật rắn không quay hoặc quay đều quanh trục
Nếu I thay đổi thì I
1
ω
1
= I
2
ω
2
12. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định.
2
đ
1
W ( )
2
I J
ω
=
13. Sự tương tự giữa các đại lượng góc và đại lượng dài trong chuyển động quay và chuyển động
thẳng.
Chuyển động quay
(trục quay cố định, chiều quay không đổi)
Chuyển động thẳng
(chiều chuyển động không đổi)
GV: Kha Vĩnh Huy
2



R

R

R
Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắn
Toạ độ góc ϕ
Tốc độ góc ω
Gia tốc góc γ
Mômen lực M
Mômen quán tính I
Mômen động lượng L = Iω
Động năng quay
2
đ
1
W
2
I
ω
=
(rad) Toạ độ x
Tốc độ v
Gia tốc a
Lực F
Khối lượng m
Động lượng P = mv
Động năng
2
đ
1
W
2
mv=
(m)
(rad/s) (m/s)
(rad/s
2
) (m/s
2
)
(Nm) (N)
(Kgm
2)
(kg)
(kgm
2
/s) (kgm/s)
(J) (J)
Chuyển động quay đều:
ω = const; γ = 0; ϕ = ϕ
0
+ ωt
Chuyển động quay biến đổi đều:
γ = const
ω = ω
0
+ γt
2
00
.
2
1
tt
γωϕϕ
++=
2 2
0 0
2 ( )
ω ω γ ϕ ϕ
− = −
Chuyển động thẳng đều:
v = const; a = 0; x = x
0
+ at
Chuyển động thẳng biến đổi đều:
a = const
v = v
0
+ at
x = x
0
+ v
0
t +
2
1
2
at

2 2
0 0
2 ( )v v a x x− = −
Phương trình động lực học

M
I
γ
=
Dạng khác
dL
M
dt
=
Định luật bảo toàn mômen động lượng
1 1 2 2

i
I I hay L const
ω ω
= =

Định lý về động

2 2
đ 1 2
1 1
W
2 2
I I A
ω ω
∆ = − =

(A: công của ngoại lực)
Phương trình động lực học

F
a
m
=
Dạng khác
dp
F
dt
=
Định luật bảo toàn động lượng

i i i
p m v const= =
∑ ∑
Định lý về động năng

2 2
đ 1 2
1 1
W
2 2
I I A
ω ω
∆ = − =

(A: công của ngoại lực)
Công thức liên hệ giữa đại lượng góc và đại lượng dài
s = rϕ; v =ωr; a
t
= γr; a
n
= ω
2
r
Lưu ý: Cũng như v, a, F, P các đại lượng ω; γ; M; L cũng là các đại lượng véctơ
GV: Kha Vĩnh Huy
3
Trường THPT Mỹ Xun Chương I: Động lực học vật rắn
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN
Câu 1: Một đóa tròn đồng chất có bán kính R = 0,5m, khối lượng m = 2kg. Mômen quán tính của đóa đối
với trục vuông góc với mặt đóa tại tâm O của đóa là
A. 0,250Kg.m
2
B. 0,125Kg.m
2
C. 0,100Kg.m
2
D.0,200Kg.m
2
Câu 2: Một cậu bé đẩy một chiếc đu quay có đường kính 4m với một lực 30N đặt tại vành của chiếc đu
quay theo phương tiếp tuyến mômen lực tác dụng vào đu quay là :
A. 60 N.m B. 15 N.m C. 40 N.m D. 120 N.m
Câu 3: Một vật có mômen quán tính 0,75 kg.m
2
quay đều 10 vòng trong 1,5s. Mômen động lượng của
vật có độ lớn là bao nhiêu? Lấy
π
= 3,14.
A. 14 kgm
2
/s B. 18 kgm
2
/s C. 31,4 kgm
2
/s D. 25 kgm
2
/s
Câu 4: Mét rßng räc cã b¸n kÝnh 10cm, cã m«men qu¸n tÝnh ®èi víi trơc lµ I=10
-2
kgm
2
. Ban ®Çu rßng räc
®ang ®øng yªn, t¸c dơng vµo rßng räc mét lùc kh«ng ®ỉi F=4N tiÕp tun víi vµnh ngoµi cđa nã. Gia tèc gãc
cđa rßng räc lµ
A. 14 rad/s
2
. B. 20 rad/s
2
. C. 28 rad/s
2
. D. 40 rad/s
2
.
Câu 5: Mét vËt r¾n quay ®Ịu xung quanh mét trơc, mét ®iĨm M trªn vËt r¾n c¸ch trơc quay mét kho¶ng R
th× cã
A. tèc ®é gãc ω tØ lƯ thn víi R B. tèc ®é gãc ω tØ lƯ nghÞch víi R
C. tèc ®é dµi v tØ lƯ thn víi R D. tèc ®é dµi v tØ lƯ nghịch víi R
Câu 6: Kim giê cđa mét chiÕc ®ång hå cã chiỊu dµi b»ng 3/4 chiỊu dµi kim phót. Coi nh c¸c kim quay ®Ịu.
TØ sè gi÷a vËn tèc dµi cđa ®Çu kim phót vµ ®Çu kim giê lµ
A. 1/16. B. 16. C. 1/9. D. 9.
Câu 7: Kim giê cđa mét chiÕc ®ång hå cã chiỊu dµi b»ng 3/4 chiỊu dµi kim phót. Coi nh c¸c kim quay ®Ịu.
TØ sè tèc ®é gãc cđa ®Çu kim phót vµ ®Çu kim giê lµ
A. 12. B. 1/12. C. 24. D. 1/24.
Câu 8: Mét ®Üa máng, ph¼ng, ®ång chÊt cã b¸n kÝnh 2m cã thĨ quay ®ỵc xung quanh mét trơc ®i qua t©m vµ
vu«ng gãc víi mỈt ph¼ng ®Üa. T¸c dơng vµo ®Üa mét m«men lùc 960Nm kh«ng ®ỉi, ®Üa chun ®éng quay
quanh trơc víi gia tèc gãc 4rad/s
2
. Khèi lỵng cđa ®Üa lµ
A. m = 120 kg. B. m = 240 kg. C. m = 160 kg. D. m = 80 kg.
Câu 9: Mét b¸nh xe quay ®Ịu xung quanh mét trơc cè ®Þnh víi tÇn sè 5400vßng/min. Tèc ®é gãc cđa b¸nh
xe nµy lµ
A. 120π rad/s. B. 160π rad/s. C. 180π rad/s. D. 240π rad/s
Câu 10: Mét ®Üa máng, ph¼ng, ®ång chÊt cã thĨ quay ®ỵc xung quanh mét trơc ®i qua t©m vµ vu«ng gãc víi
mỈt ph¼ng ®Üa. T¸c dơng vµo ®Üa mét m«men lùc 960Nm kh«ng ®ỉi, ®Üa chun ®éng quay quanh trơc víi
gia tèc gãc 3rad/s
2
. M«men qu¸n tÝnh cđa ®Üa ®èi víi trơc quay ®ã lµ
A. I = 160 kgm
2
. B. I = 180 kgm
2
. C. I = 240 kgm
2
. D. I = 320 kgm
2
.
Câu 11: Mét vËt r¾n quay ®Ịu xung quanh mét trơc cè ®Þnh. Sau thêi gian t kĨ tõ lóc vËt b¾t ®Çu quay th×
gãc mµ vËt quay ®ỵc
A. tØ lƯ thn víi t. B. tØ lƯ thn víi t
2
. C. tØ lƯ thn víi
t
. D. tØ lƯ nghÞch víi
t
.
Câu 12: Mét m«men lùc kh«ng ®ỉi t¸c dơng vµo vËt cã trơc quay cè ®Þnh. Trong c¸c ®¹i lỵng sau ®¹i lỵng
nµo kh«ng ph¶i lµ h»ng sè?
A. Gia tèc gãc. B. VËn tèc gãc. C. M«men qu¸n tÝnh. D. Khèi lỵng.
Câu 13: Một vật rắn đang quay quanh 1 trục cố đònh xuyên qua vật. Các điểm trên vật rắn (không thuộc
trục quay)
A. quay được những góc bằng nhau trong cùng một khoảng thời gian.
B. ở cùng một thời điểm, không 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 .
GV: Kha Vĩnh Huy
4
Trường THPT Mỹ Xun Chương I: Động lực học vật rắn
Câu 14: Mét ®Üa ®Ỉc cã b¸n kÝnh 0,25m, ®Üa cã thĨ quay xung quanh trơc ®èi xøng ®i qua t©m vµ vu«ng gãc
víi mỈt ph¼ng ®Üa. §Üa chÞu t¸c dơng cđa mét m«men lùc kh«ng ®ỉi M=3Nm. M«men ®éng lỵng cđa ®Üa t¹i
thêi ®iĨm t=2s kĨ tõ khi ®Üa b¾t ®Çu quay lµ
A. 2 kgm
2
/s. B. 4 kgm
2
/s. C. 6 kgm
2
/s. D. 7 kgm
2
/s.
Câu 15: Một vật rắn đang quay nhanh dần đều quanh 1 trục cố đònh xuyên qua vật thì
A. vận tốc góc luôn có giá trò âm.
B. tích vận tốc góc và gia tốc góc là số dương.
C. gia tốc góc luôn có giá trò âm.
D. tích vận tốc góc và gia tốc góc là số âm.
Câu 16: Mét ®Üa ®Ỉc cã b¸n kÝnh 0,25m, ®Üa cã thĨ quay xung quanh trơc ®èi xøng ®i qua t©m vµ vu«ng gãc
víi mỈt ph¼ng ®Üa. §Üa chÞu t¸c dơng cđa mét m«men lùc kh«ng ®ỉi M = 3Nm. Sau 2s kĨ tõ lóc ®Üa b¾t ®Çu
quay vËn tèc gãc cđa ®Üa lµ 24 rad/s. M«men qu¸n tÝnh cđa ®Üa lµ
A. I = 3,60 kgm
2
. B. I = 0,25 kgm
2
. C. I = 7,50 kgm
2
. D. I=1,85kgm
2
.
Câu 17: Một bánh đà có mômen quán tính 2,5 kg.m
2
quay với tốc độ góc 8000rad/s. Động năng quay
của bánh đà bằng
A. 9,1. 10
8
J B. 11125 J C. 9,9. 10
7
J D. 8.10
7
J
Câu 18: Tác dụng một Mômen lực M = 0,45Nm lên một chất điểm chuyển động trên một đường tròn
làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc không đổi β = 2,5 rad/s
2
. Mômen quán tính của vật
A. m = 1,5 kg.m

B. m = 1,2 kg.m
2
C. 0,18 kg.m
2
D. 0,16 kg.m
2
Câu 19: Hai bánh xe A và B có cùng động năng quay, tốc độ góc ω
A
=4ω
B
. Tỷ số mômen quán tính
B
A
I
I

đối với trục quay đi qua tâm của A và B có giá trò nào sau đây?
A. 3 B. 9 C. 16 D. 12
Câu 20: Hai đóa tròn có mômen quán tính I
1
và I
2
đang quay đồng trục và cùng chiều với tốc độ ω
1

ω
2
. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó cho 2 đóa dính vào nhau, hệ quay với tốc độ góc ω.
Có độ lớn xác đònh bằng công thức nào sau đây?
A. ω=
1 2
1 1 2 2
I I
I I
+
ω + ω
B. ω =
1 1 2 2
1 2
I I
I I
ω + ω
+
C. ω =
1 2 2 1
1 2
I I
I I
ω + ω
+
D. ω=
1 1 2 2
1 2
I I
I I
ω − ω
+
Câu 21: Momen lực tác dụng lên vật rắn có trục quay cố định có giá trị
A. bằng khơng thì vật đứng n hoặc quay đều
B. khơng đổi và khác khơng thì ln làm vật quay đều
C. dương thì ln làm vật quay nhanh dần
D. âm thì ln làm vật quay chậm dần
Câu 22: Hai ®Üa máng n»m ngang cã cïng trơc quay th¼ng ®øng ®i qua t©m cđa chóng. §Üa 1 cã m«men
qu¸n tÝnh I
1
®ang quay víi tèc ®é ω
0
, ®Üa 2 cã m«men qu¸n tÝnh I
2
ban ®Çu ®ang ®øng yªn. Th¶ nhĐ ®Üa 2
xng ®Üa 1 sau mét kho¶ng thêi gian ng¾n hai ®Üa cïng quay víi tèc ®é gãc ω
A.
0
2
1
ωω
I
I
=
B.
0
1
2
ωω
I
I
=
C.
0
21
2
ωω
II
I
+
=
D.
0
21
1
ωω
II
I
+
=
Câu 23: Một đĩa phẳng đang quay quanh trục cố định đi qua tâm và vng góc với mặt phẳng đĩa với tốc
độ góc khơng đổi. Một điểm bất kỳ nằm ở mép đĩa
A. khơng có cả gia tốc hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến
B. chỉ có gia tốc hướng tâm mà khơng có gia tốc tiếp tuyến
C. chỉ có gia tốc tiếp tuyến mà khơng có gia tốc hướng tâm
D. có cả gia tốc hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến.
Câu 24: Kim giê cđa mét chiÕc ®ång hå cã chiỊu dµi b»ng 3/4 chiỊu dµi kim phót. Coi nh c¸c kim quay
®Ịu. TØ sè gia tèc híng t©m cđa ®Çu kim phót vµ ®Çu kim giê lµ
A. 92. B. 108. C. 192. D. 204.
GV: Kha Vĩnh Huy
5
Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắn
Câu 25: (Đề thi TNPT-PB lần 1. 2007). Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định đi qua vật, một điểm
xác định trên vật rắn ở cách trục quay khoảng r

0 có độ lớn vận tốc dài là một hằng số. Tính chất chuyển
động của vật rắn đó là
A. quay đều. B. quay nhanh dần. C. quay biến đổi đều. D. quay chậm dần đều.
Câu 26: (Đề thi TNPT-PB lần 1. 2007). Khi một vật rắn quay đều quanh một trục cố định đi qua vật thì một
điểm xác định trên vật ở cách trục quay khoảng r

0 có
A. vectơ vận tốc dài biến đổi. B. vectơ vận tốc dài không đổi.
C. độ lớn vận tốc góc biến đổi. D. độ lớn vận tốc dài biến đổi.
Câu 27: (Đề thi TNPT-PB lần 1. 2007). Mômen quán tính của một vật rắn đối với trục quay

không phụ
thuộc vào
A. khối lượng của vật. B. kích thước và hình dạng của vật.
C. vận tốc góc (tốc độ góc) của vật. D. vị trí của trục quay

Câu 28: (Đề thi TNPT-PB lần 1. 2007). Đơn vị của mômen động lượng là
A. kg.m/s. B. kg.m
2
.rad C. kg.m
2
/s. D. kg.m/s
2
.
Câu 29: (Đề thi TNPT-PB lần 1. 2007). Một cánh quạt có mômen quán tính đối với trục quay cố định là
0,2kg.m
2
đang quay đều xung quanh trục với độ lớn vận tốc góc
srad /100=
ω
. Động năng của cánh quạt
quay xung quanh trục là
A. 1000J B. 2000J C. 20J. D. 10J.
Câu 30: (Đề thi TNPT-PB lần 2. 2007). Một vật rắn đang quay đều quanh một trục cố định đi qua vật. Vận
tốc dài của một điểm xác định trên vật rắn ở cách trục quay khoảng r

0 có độ lớn
A. tăng dần theo thời gian. B. giảm dần theo thời gian. C. không thay đổi D. bằng không.
Câu 31: (Đề thi TNPT-PB lần 2. 2007). Một vật rắn 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. vận tốc góc biến đổi theo thời gian.
B. vận tốc góc không biến đổi theo thời gian.
C. gia tốc góc biến đổi theo thời gian.
D. độ lớn gia tốc dài biến đổi theo thời gian.
Câu 32: (Đề thi TNPT-PB lần 2. 2007). Một vật rắn có mômen quán tính I đối với trục quay

cố định đi
qua vật. Tổng mômen của các ngoại lực tác dụng lên vật với trục

là M. Gia tốc góc
γ
(hoặc kí hiệu là
β
)
mà vật thu được dưới tác dụng của mômen đó là
A.
I
M
2
=
γ
B.
M
I
=
γ
C.
I
M
=
γ
D.
M
I2
=
γ
Câu 33: (Đề thi TNPT-PB lần 2. 2007). Đơn vị của vận tốc góc là
A. m/s
2
. B. rad/s. C. rad/s
2
. D. m/s.
Câu 34: (Đề thi TNPT-PB lần 2. 2007). Một cái đĩa ban đầu đứng yên bắt đầu quay nhanh dần đều với gia
tốc góc không đổi bằng 2 rad/s
2
. Góc mà đĩa quay được sau thời gian 10s kể từ khi đĩa bắt đầu quay là
A. 10 rad B. 20 rad C. 50 rad D. 100 rad
Câu 35: (Đề thi ĐH-CĐ 2007). Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định xuyên qua vật. Các điểm trên
vật rắn (không thuộc trục quay)
A. 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 thời điểm, có cùng vận tốc dài.
D. ở cùng thời điểm, không cùng gai tốc góc.
Câu 36: (Đề thi ĐH-CĐ 2007). Một vật rắn đang quay chậm dần đều quanh một trục cố định xuyên qua vật
thì
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.
Câu 37: (Đề thi ĐH-CĐ 2007). Phát biểu nào sai khi nói về mômen quán tính của một vật rắn đối với một
trục quay xác định?
A. Mômen quán tính của một vật rắn đặc trưng cho mức quán tính của vật trong chuyển động quay.
GV: Kha Vĩnh Huy
6
Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắn
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.
Câu 38: (Đề thi ĐH-CĐ 2007). Một người đang đứng ở mép của một sàn hình tròn, nằm ngang. Sàn có thể
quay trong mặt phẳng nằm ngang quanh một trục cố định, thẳng đứng, đi qua tâm sàn. Bỏ qua lực cản. Lúc
đầu sàn và người đứng yên. Nếu người ấy chạy quanh mép sàn theo một chiều thì sàn
A. quay cùng chiều chuyển động của người.
B. quay ngược chiều chuyển động của người.
C. vẫn đứng yên vì khối lượng của sàn lớn hơn khối lượng của người.
D. quay cùng chiều chuyển động của người sau đó quay ngược lại.
Câu 39: (Đề thi ĐH-CĐ 2007). Một bánh xe có mômen quán tính đối với trục quay

cố định là 6kg.m
2
đang đứng yên thì chịu tác dụng của một mômen lực 30N.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 100rad/s?
A. 12s B. 15s C. 20s D. 30s
Câu 40: (Đề thi CĐ 2007). Một thanh OA đồng chất, tiết diện đều, có khối lượng 1kg. Thanh có thể quay
quanh một 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/s
2
. Khi thanh ở trạng
thái cân bằng theo phương ngang thì dây treo thẳng đứng, vậy lực căng của dây là
A. 20N B. 10N C. 5N D. 1N
Câu 41: (Đề thi CĐ 2007). Ban đầu một vận động viên trượt băng nghệ thuật hai tay dang rộng đang thực
hiện động tác quay quanh trục thẳng đứng đi qua trọng tâm của người đó. Bỏ qua ma sát ảnh hưởng đến sự
quay. Sau đó vận động viên khép tay lại thì chuyển động quay sẽ
A. không thay đổi B. quay chậm lại. C. quay nhanh hơn. D. dừng lại ngay.
Câu 42: (Đề thi CĐ 2007). Tại thời điểm t=0, một vật rắn bắt đầu quay xung quanh một trục cố định xuyên
qua vật với gia tốc góc không đổi. Sau 5 giây nó quay được một góc 25rad. Vận tốc góc tức thời của vật tại
thời điểm t=5s là
A. 10 rad/s. B. 5 rad/s. C. 25 rad/s. D. 15 rad/s.
Câu 43: (Đề thi CĐ 2007). Một vật rắn có mômen quán tính đối với trục quay

cố định xuyên qua vật là
5.10
-3
kg.m
2
. Vật quay đều quanh trục quay

với vận tốc góc 600 vòng/phút. Lấy
10
2
=
π
, động năng quay
của vật rắn là
A. 10J. B. 20J. C. 0,5. D. 2,5J.
Câu 44: (Đề thi CĐ 2007). Hệ cơ học gồm một thanh AB có chiều dài

, khối lượng không đáng kể, đầu A
của thanh được gắn chất điểm có khối lượng m và đầu B của thanh được gắn chất điểm có khối lượng 3m.
Mômen quán tính của hệ đối với trục vuông góc với AB và đi qua trung điểm của thanh là
A.
2
m
B.
2
4 m
C.
2
2 m
D.
2
3 m
GV: Kha Vĩnh Huy
7
Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắn
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1 A Câu 12 B Câu 23 B Câu 34 D
Câu 2 A Câu 13 A Câu 24 C Câu 35 B
Câu 3 C Câu 14 C Câu 25 A Câu 36 D
Câu 4 D Câu 15 B Câu 26 A Câu 37 C
Câu 5 C Câu 16 B Câu 27 C Câu 38 B
Câu 6 B Câu 17 D Câu 28 C Câu 39 C
Câu 7 A Câu 18 C Câu 29 A Câu 40 C
Câu 8 A Câu 19 C Câu 30 C Câu 41 C
Câu 9 C Câu 20 B Câu 31 A Câu 42 A
Câu 10 D Câu 21 A Câu 32 C Câu 43 A
Câu 11 A Câu 22 D Câu 33 B Câu 44 A
Câu 1: Ta có: I =
2
1
mR
2
=
2
1
.2.0,5
2
= 0,25 kg.m
2
. Chọn đáp án A.
Câu 2: M = F.d = 30.4 = 120 N.m. Chọn đáp án D.
Câu 3: L = I.
ω
= I.2
π
n = 0,75.2.3,14.
5,1
10
= 31,4 kgm
2
/s. Chọn đáp án C.
Câu 4: M = F.d = I.
γ


I
dF.
=
γ
= 40 rad/s
2
. Chọn đáp án D.
Câu 6:
16
3
4
.
1
12

2
2
.
.
=====
g
p
p
g
g
p
g
p
gg
pp
g
p
R
R
T
T
R
R
T
T
R
R
V
V
π
π
ω
ω
. Chọn đáp án B.
Câu 7:
12
2
2
===
p
g
g
p
g
p
T
T
T
T
π
π
ω
ω
. Chọn đáp án A.
Câu 8:
γ
M
I =
=240kg.m
2
mà I =
2
1
mR
2
. Suy ra
2
2
R
I
m =
=
2
2
240.2
= 120 kg.
Chọn đáp án A.
Câu 9:
n
πω
2=
=2.
π
.
60
5400
= 180 rad/s. Chọn đáp án C.
Câu 14: Theo đề bài ta có:
t
γωω
+=
0
= 2
γ
.
Mômen động lượng L=I
ω
=I.2
γ
=2M=6kgm
2
/s. Chọn đáp án C.
Câu 16:
t∆

=
0
ωω
γ
=12 rad/s
2
; I =
γ
M
= 0,25 kg.m
2
. chọn đáp án B.
Câu 17:
2
2
1
ω
IW
đ
=
=8.10
7
J. Chọn đáp án D.
Câu 19:
22
.
2
1
.
2
1
BBAA
II
ωω
=
. Suy ra:
2
2
B
A
A
B
I
I
ω
ω
=
=16. Chọn đáp án C.
Câu 24:
192.
.
.
2
2
2
2
===
g
p
p
g
gg
pp
g
p
R
R
T
T
R
R
a
a
ω
ω
. Chọn đáp án C.
GV: Kha Vĩnh Huy
8
Trường THPT Mỹ Xuyên Chương I: Động lực học vật rắn
Câu 29:
2
2
1
ω
IW
đ
=
=1000J. Chọn đáp án A.
Câu 39:
I
M
=
γ
= 5 rad/s
2
. Suy ra: t =
γ
ωω
0

= 20s. Chọn đáp án C.
Câu 40: Áp dụng quy tắc mômen lực. Ta có: T.OA = P. OG
Suy ra T = P.
OA
OG
=
2
P
=
2
mg
= 5N. chọn đáp án C.
Câu 44: I = mr
2
+ 3m.r
2
= 4m.r
2
= 4m
2
2







= m

. Chọn đáp án A.
GV: Kha Vĩnh Huy
9

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×