BT tr¾c nghiÖm VËt lý- §LH VËt r¾n GV TrÞnh Ngäc Long - Trêng THPT Yªn §Þnh 1 Phần 1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Các khái niệm động học về sự quay của vật rắn: a) Toạ độ góc Toạ độ góc ϕ, đơn vị ra đian(rad) b) Vận tốc góc -Vận tốc góc ω là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm của góc quay. - Vận tốc góc trung bình: ω tb = ttt 0 0 ∆ ϕ∆ = − ϕ−ϕ - Vận tốc góc tức thời: ω = ϕ / (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: γ tb = 0 0 t t t ω− ω ∆ω = − ∆ - Gia tốc góc tức thời: γ = ω'(t) = ϕ''(t) - Đơn vị của gia tốc góc là rad/s 2 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 a n ( hay gia tốc pháp tuyến). Biến thiên về độ lớn vận tốc gây nên gia tốc tiếp tuyến a t . a n = r.ω 2 = r v 2 ; a t = dv d r r dt dt ω γ = = Suy ra gia tốc toàn phần: a = 2 2 n t a +a 2. Các chuyển động quay của vật rắn hay gặp a. Quay đều: - Vận tốc góc: ω = hằng số. - Toạ độ góc: ϕ = ϕ 0 + ωt. b. Quay biến đổi đều: - Gia tốc góc: γ = hằng số. - Vận tốc góc: ω = ω 0 + γt. - Toạ độ góc: ϕ = ϕ 0 +ω 0 t + 2 1 t 2 γ -Công thức mối liên hệ: ω 2 - ω 0 2 = 2γ(ϕ - ϕ 0 ) c. Liên hệ vận tốc góc vận tốc dài, gia tốc góc gia tốc dài: v = rω a t = rγ a n = 2 v r = rω 2 a 2 = 2 2 n t a a + = r 2 ω 4 +r 2 γ 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 Trang 1 BT tr¾c nghiÖm VËt lý- §LH VËt r¾n GV TrÞnh Ngäc Long - Trêng THPT Yªn §Þnh 1 4. Mô men quán tính : -Chất điểm: I = mr 2 - 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 = mR 2 . - Đĩa tròn và hình trụ đặc: I = 2 mR 1 2 - Hình cầu đặc: I = 2 2 mR 5 . 5. Mômen động lượng: L = Iω I là mômen quán tính vật rắn. Đơn vị của mômen độnh lượng là kg.m 2 /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 r r = 1 1 2 2 1 2 + + + + + + n n n m r m r . m r m m . m r r r Hình chiếu lên các hệ trục toạ độ: Ox: = ∑ ∑ i C C i m x x m = 1 1 2 2 1 2 + + + + + + n n n m x m x . m x m m . m Oy: = ∑ ∑ i C C i m y y m = 1 1 2 2 1 2 + + + + + + n n n m y m y . m y m m . m Oz: = ∑ ∑ i C C i m z x m = 1 1 2 2 1 2 + + + + + + n n n m z m z . m z m m . m 7. Động năng của vật rắn: -Động năng của vật rắn bằng tổng động năng của các phần tử của nó: 2 2 1 1 2 2 = = ∑ ∑ i i i i m v m v 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: ∑ 2 2 1 1 2 2 d i i C W = m v = mv ; Trong đó: + m: Khối lượng vật rắn, + V C : là vận tốc khối tâm. -TH vật rắn chuyển quay quanh một trục: Trang 2 BT tr¾c nghiÖm VËt lý- §LH VËt r¾n GV TrÞnh Ngäc Long - Trêng THPT Yªn §Þnh 1 W đ = 2 1 I 2 ω ; Trong đó I là mômen quán tính đối với trục quay đang xét. -TH vật rắn chuyển vừa quay vừa tịnh tiến: W đ = 2 G 1 mV 2 + 2 1 I 2 ω 6. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục: M = Iγ = I d dt ω 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: Iω = hằng số → dạng triển khai: I 1 ω 1 = I / 1 ω / 1 - Trường hợp hệ nhiều vật: I 1 ω 1 + I 1 ω 1 + . = hằng số. Dạng triển khai: I 1 ω 1 + I 12 ω 2 + . = I / 1 ω / 1 + I / 2 ω / 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. W đ2 – W đ1 = ngluc F A ∑ 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 i 1 2 n i 1 F F F . F 0 = = + + + = ∑ r ur ur ur ur + Tổng các mômen lực đặt lên vật rắn đối với trục quay bất kì bằng không. 1 2 n F / D F /D F / D M M . M 0 + + + = r r r 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. 1 2 n F F F M M . M 0 + + + = r r r 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 ω.γ > 0 vật rắn quay chậm dần thì ω.γ < 0 Chọn chiều dương là chiều quay của vật rắn. Khi đó ω > 0 ⇒ vật quay nhanh dần thì γ > 0 , chậm dần thì γ < 0. Mômen lực phát động thì M > 0, mômen lực cản thì M < 0 Trang 3 BT tr¾c nghiÖm VËt lý- §LH VËt r¾n GV TrÞnh Ngäc Long - Trêng THPT Yªn §Þnh 1 Phần 2 BÀI 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 ω = 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. ω A = ω B , γ A = γ B B. ω A > ω B , γ A > γ B C. ω A < ω B , γ A = 2γ B D. ω A = ω B , γ A > γ 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. ω = v R B. ω = 2 v R C. ω = v.R D. ω = 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. 35π(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/s 2 B. 0,4 rad/s 2 C. 2,4 rad/s 2 D. 0,8 rad/s 2 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/s 2 ; 5 rad/s B. 4 rad/s 2 ; 20 rad/s C. 2 rad/s 2 ; 10 rad/s D. 4 rad/s 2 ; 10 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 : A. t B. t 2 C. t D. t 3 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 Trang 4 BT tr¾c nghiÖm VËt lý- §LH VËt r¾n GV TrÞnh Ngäc Long - Trêng THPT Yªn §Þnh 1 A. tăng dần theo thời gian B. giảm dần theo thời gian C. không thay đổi D. bằng không 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) 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 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 ω 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) A. ω = 4 + 3t ( rad/s) B. ω = 4 - 2t ( rad/s) C. ω = -2t + 2t 2 (rad/s) D. ω = - 2 - 3t 2 ( 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 ω và gia tốc góc β chuyển động quay nào sau đây là nhanh dần ? A. ω = 3 rad/s và β = 0 B. ω = 3 rad/s và β =- 0,5 rad/s 2 C. ω = -3 rad/s và β = 0, 5 rad/s 2 D. ω = -3 rad/s và β = - 0,5 rad/s 2 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. 120π rad/s B. 160π rad/s C. 180π rad/s D. 240π 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 A. 2,5 rad B. 5 rad C. 10 rad D. 12,5 rad Bài 22 : Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s 2 , t 0 = 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay. Tại thời điểm t = 2s tốc độ dài của bánh xe là : A. 4 m/s B. 8 m/s C. 9,6 m/s D. 16 m/s Trang 5 BT tr¾c nghiÖm VËt lý- §LH VËt r¾n GV TrÞnh Ngäc Long - Trêng THPT Yªn §Þnh 1 Bài 23 : Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s 2 . Gia tốc tiếp tuyến của điểm P trên vành bánh xe là A. 4 m/s 2 B. 8 m/s 2 C. 12 m/s 2 D. 16 m/s 2 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/s 2 . Thời gian từ lúc hãm đến lúc bánh xe dừng hẳn là A. 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. 2π rad/s 2 B. 3π rad/s 2 C. 4π rad/s 2 D. 5π rad/s 2 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/s 2 B. 162,7 m/s 2 C. 183,6 m/s 2 D. 196,5 m/s 2 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. 8π rad/s B. 10π rad/s C. 12π rad/s D. 14π 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 ? A. Mômen quán tính B. Gia tốc góc C. Khối lượng D. Tốc độ góc 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.m 2 B. 0,75 kg.m 2 C. 0,5 kg.m 2 D. 1,75 kg.m 2 Bài 3 : Mômen quán tính của 1 vật không phục thuộc vào yếu tố nào sau đây ? A. Khối lượng của vật B. Tốc độ góc của vật 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 : A. 30 N.m B. 15 N.m C. 20 N.m D. 120 N.m 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 A. 0,250Kg.m 2 B. 0,125Kg.m 2 C. 0,100Kg.m 2 D.0,200Kg.m 2 Bài 7 : Một bánh đà có mômen quán tính 30 Kg.m 2 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 Trang 6 BT tr¾c nghiÖm VËt lý- §LH VËt r¾n GV TrÞnh Ngäc Long - Trêng THPT Yªn §Þnh 1 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/m 2 . 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.m 2 . 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 ? A. 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/m 2 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) A. 12 (s) B. 15 (s) C. 20 (s) D. 30 (s) 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 = M 2 thì mômen quán tính của hệ đối với trục quay là A. I = 1 2 ML 2 B. I = 1 3 ML 2 C. I = 5 6 ML 2 D. I = ML 2 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 tăng C. 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 β = 2,5 rad/s 2 . Mômen quán tính của chất điểm đối với trục đi qua tâm và vuông góc với đường tròn đó là A. 0,128 kg.m 2 B. 0,214kg.m 2 C. 0,315 kg.m 2 D.0,412 kg.m 2 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 β = 2,5 rad/s 2 . 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 Trang 7 BT tr¾c nghiÖm VËt lý- §LH VËt r¾n GV TrÞnh Ngäc Long - Trêng THPT Yªn §Þnh 1 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/s 2 . Mômen quán tính của đĩa đối với trục quay đó là A. I = 160 kgm 2 B. I = 180 kgm 2 C. I = 240 kgm 2 D. I = 320 kgm 2 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/s 2 . Khối lượng của đĩa là A. m = 960 kg B. m = 240 kg C. m = 160 kg D. m = 80 kg Bài 20 : Một ròng rọc có bán kính 10 cm, có mômen quán tính đối với trục là I=10 -2 kgm 2 . 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/s 2 B. 20 rad/s 2 C. 28 rad/s 2 D. 35 rad/s 2 VẤN ĐỀ 3 MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG Bài 1 : Một vật có mômen quán tính 0,72 kg.m 2 quay đều 10 vòng trong 1,8s. mômen động lượng của vật có độ lớn là : A. 4 kgm 2 /s B. 8 kgm 2 /s C. 13 kgm 2 /s D. 25 kgm 2 /s Bài 2 : Hai đĩa tròn có mômen quán tính I 1 và I 2 đang quay đồng trục và cùng chiều với tốc độ ω 1 và ω 2 . Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó cho 2 đĩa dính vào nhau, hệ quay với tốc độ góc ω. Có độ lớn xác định 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 + 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 ω 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 ω = 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 kgm 2 /s B. 0,125 kgm 2 /s C. 0,75 kgm 2 /s D.0,375 kgm 2 /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.m 2 thì lúc sau là : A. 0,77 Kg.m 2 B. 1,54 Kg.m 2 C. 0,70 Kg.m 2 D.27,6 Kg.m 2 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 Trang 8 BT tr¾c nghiÖm VËt lý- §LH VËt r¾n GV TrÞnh Ngäc Long - Trêng THPT Yªn §Þnh 1 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 ( ĐH 2007) A. 20 N B. 10 N C. 5 N D. 1 N Bài 8 : Một bánh xe có mômen quán tính là 0,4 Kg.m 2 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 Kgm 2 /s B. 80 Kgm 2 /s C. 10 Kgm 2 /s D. 8 Kgm 2 /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 lượng 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 kgm 2 /s B. L = 10,0 kgm 2 /s C. L = 12,5 kgm 2 /s D. L = 15,0 kgm 2 /s Bài 12 : Một đĩa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 1,2 kgm 2 . Đĩa chịu một mômen lực không đổi 1,6 Nm. Mômen động lượng của đĩa tại thời điểm t = 33s là A. 30,6 kgm 2 /s B. 52,8 kgm 2 /s C. 66,2 kgm 2 /s D. 70,4 kgm 2 /s Bài 13 : Coi Trái Đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng M = 6.10 24 kg, bán kính R=6400km. Mômen động lượng của Trái Đất trong sự quay quanh trục của nó là A. 5,18.10 30 kgm 2 /s B. 5,83.10 31 kgm 2 /s C. 6,28.10 32 kgm 2 /s D. 7,15.10 33 kgm 2 /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 I 1 đang quay với tốc độ ω 0 , Đĩa 2 có mômen quán tính quán tính I 2 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. ω = 1 2 I I ω 0 B. ω = 2 1 I I ω 0 C. ω = 2 1 2 I I I + ω 0 D. ω = 1 2 2 I I I + ω 0 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 kgm 2 B. I = 0,25 kgm 2 C. I = 7,50 kgm 2 D. I = 1,85 kgm 2 Câu 16: Coi Trái đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng M = 6,0.10 24 kg và ở cách Mặt trời một khoảng r = 1,5.10 8 km. Momen động lượng của Trái đất trong chuyển động quay xung quanh Mặt trời bằng A. 2,7.10 40 kg.m 2 /s. *B. 1,35.10 40 kg.m 2 /s C. 0,89.10 33 kg.m 2 /s. D. 1,08.10 40 kg.m 2 /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, ω, a n và P. Biểu thức nào sau đây không phải là mo men động lượng của chất điểm? Trang 9 BT trắc nghiệm Vật lý- ĐLH Vật rắn GV Trịnh Ngọc Long - Trờng THPT Yên Định 1 A. mrv. B. mr 2 . C. Pr. D. m n a r .* Cõu 18: Mt vn ng viờn trt bng ngh thut ang thc hin ng tỏc ng dang hai tay ra quay quanh trc thng ng dc theo thõn thõn mỡnh. Nu khi ang quay m vn ng viờn khộp hai tay li thỡ A. mụmen quỏn tớnh ca vn ng viờn i vi trc quay tng v vn tc gúc gim. B. mụmen quỏn tớnh ca vn ng viờn i vi trc quay gim v vn tc gúc tng.* C. mụmen quỏn tớnh ca vn ng viờn i vi trc quay v vn tc gúc gim. D. mụmen quỏn tớnh ca vn ng viờn i vi trc quay v vn tc gúc tng. Cõu 19: Mt rũng rc cú khi lng 6kg, bỏn kớnh 10cm, ngi ta treo hai qu nng cú khi lng m 1 =1kg v m 2 =4kg vo hai u mt si dõy vt qua mt rũng rc cú trc quay c nh nm ngang, si dõy khụng dón v khụng trt trờn rũng rc. (xem hỡnh v). ly g = 10 m/s 2 . Gia tc ca cỏc vt l: A. a = 3,75m/s 2 B. a =5m/s 2 C. a = 2,7m/s 2 D. a = 6,25m/s 2 Cõu 20: Cho c h nh hỡnh v: m 1 =700g, m 2 =200g, rũng rc cú khi lng 200g, bỏn kớnh 10cm,si dõy khụng dón khi lng khụng ỏng k, ly g= 10m/s 2 ,b qua ma sỏt gia m 2 vi mt phng. Khi th nh m 1 cho h chuyn ng thỡ gia tc ca mi vt l: A. a =9m/s 2 B. a =5m/s 2 C. a =2m/s 2 D. a =7m/s 2 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/s 2 . Mômen quán tính của đĩa đối với trục quay đó là A. I = 160 kgm 2 . B. I = 180 kgm 2 . C. I = 240 kgm 2 . D. I = 320 kgm 2 . Cõu 22: Hỡnh tr c ng cht khi lng m bỏn kớnh R. Mt si dõy ch khụng co dón c qun trờn mt tr, u dõy cũn li c ni vo mt giỏ c nh (Hỡnh v). Cho mụmen quỏn tớnh ca tr i vi trc quay i qua khi tõm I=0,5mR 2 . Bit h c th t trng thỏi ngh. Khi chuyn ng thỡ khi tõm tr chuyn ng theo phng ng v dõy khụng trt trờn mt tr. ln gia tc khi tõm tr tớnh theo gia tc ri t do l A. g. B. 2g 3 .* C. g 2 . D. g 3 . Cõu 23: a trũn ng cht cú trc quay O, bỏn kớnh R, khi lng m. Mt si dõy khụng co dón cú khi lng khụng ỏng k qun vo tr, u t do mang mt vt khi lng cng bng m (hỡnh v). B qua mi ma sỏt. Gia tc a ca vt m tớnh theo gia tc ri t do g l A. g.* B. 3 g . C. 2g 3 . D. 3 4 g . Cõu 24: Mt da trũn ng cht bỏn kớnh R=20cm quay quanh mt trc c nh nm ngang i qua tõm da. Mt si dõy nh vtquavnh da, hai u dõy mang hai vt cú khi lng m 1 = 3kg, m 2 = 1kg (hỡnh v). Lỳc u gi cho hai vt cựng Trang 10 m 1 m 2 m O R m 2 m 1 . quay c nh nm ngang, si dõy khụng dón v khụng trt trờn rũng rc. (xem hỡnh v). ly g = 10 m/s 2 . Gia tc ca cỏc vt l: A. a = 3,75m/s 2 B. a =5m/s 2 C. a = 2,7m/s. rũng rc cú khi lng 200g, bỏn kớnh 10cm,si dõy khụng dón khi lng khụng ỏng k, ly g= 10m/s 2 ,b qua ma sỏt gia m 2 vi mt phng. Khi th nh m 1 cho h chuyn ng