Tài liệu ôn tập Động lực học vật rắn
Vật rắn quay đều:
Mọi điểm của vật rắn có cùng vectơ vận tốc góc ω ⃗=(const) ⃗ (ω không đổi cả về độ lớn và phương chiều) ω ⃗ nằm trên trục quay ∆.
Quỹ đạo của mỗi điểm M của vật là một đường tròn C bán kính r = OM, có trục là trục quay ∆.
Vectơ vận tốc dài v ⃗ của một điểm cóa độ dài v=ω.r=const, nhưng có phương luôn biến đổi ( vì vectơ v ⃗ phải tiếp tuyến với đường tròn C)
Vật quay biến đổi đều:
Gia tốc tiếp tuyến (a_t ) ⃗ nằm trên tiếp tuyến MT của quỹ đạo. Trong chuyển động nhanh dần đều (a_t ) ⃗ cùng chiều với v ⃗ , trong chuyển động chậm dần đều (a_t ) ⃗ ngược chiều với v ⃗.
Gia tốc hướng tâm (a_n ) ⃗ hướng vào tâm quỹ đạo (C ).
Chú ý khác:
Trọng tâm của vật là điểm đặt của trọng lực của vật.
Có I=∑▒m_i 〖r_i〗^2 , do m_i>0,〖 r〗_i>0 nên momen quán tính luôn dương; hơn nữa r_i phụ thuộc vào trục quay nên I phụ thuộc trục quay.
Ta có: M = I γ, do I luôn dương còn γ có thể dương hoặc âm nên M có thể dương hoặc âm.
Momen lực có đơn vị N.m = (kg.m/s^2).m = kg.m^2/s^2
Công có đơn vị: J = N.m = kg.m^2/s^2
Động năng có đơn vị: J = kg.m^2/s^2
ổi đều quanh một trục cố định đi qua vật. Một điểm xác định trên vật rắn cách trục quay khoảng r≠0 có Vận tốc góc không biến đổi theo thời gian C. độ lớn gia tốc dài biến đổi theo thời gian Gia tốc góc biến đổi theo thời gian D. vận tốc góc biến đổi theo thời gian C9(2008): Một vật rắn đang quay nhanh dần đều quanh một trục cố định xuyên qua vật. Một điểm trên vật rắn không nằm trên trục quay có Gia tốc tiếp tuyến hướng vào tâm qũy đạo Gia tốc tiếp tuyến tăng dần, gia tốc hướng tâm giảm dần Độ lớn của gia tốc tiếp tuyến luôn lớn hơn độ lớn của gia tốc hướng tâm. Gia tốc tiếp tuyến cùng chiều với chiều quay của vật rắn ở mỗi thời điểm. C10(2008): Một bánh xe bắt đầu quay nhanh dần đều quanh một trục cố định của nó. Sau 10s kể từ lúc bắt đầu quay, vận tốc góc bằng 20 rad/s. Vận tốc góc của bánh xe sau 15s kể từ lúc bắt đầu quay bằng: 15rad/s B. 20rad/s C. 30rad/s D. 10 rad/s C11(2008): Một vật rắn quay chậm dần đều quanh một trục cố định xuyên qua vật. Tại một điểm xác định trên vật cách trục quay một khoảng r≠0 thì đại lượng nào sau đây không phụ thuộc r? vận tốc dài B. vận tốc góc C. gia tốc tiếp tuyến D. gia tốc hướng tâm C12(2008): Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định (∆). Khi tổng momen của các ngoại lực tác dụng lên vật đối với trục ∆ bằng 0 thì vật rắn sẽ: quay chậm dần rồi dừng lại B. quay đều C. quay nhanh dần đều D. quay chậm dần đều C13(2008): Đơn vị của gia tốc góc là: kg.m/s B. rad/s2 C. kg.rad/s2 D. rad/s C14(2009): Một đĩa tròn, phẳng, mỏng quay đều quanh một trục qua tâm và vuông góc với mặt đĩa. Gọi vA và vB lần lượt là tốc độ dài của điểm A ở vành đĩa và của điểm B (thuộc đĩa) ở cách tâm một đoạn bằng nửa bán kính của đĩa. Biểu thức liên hệ giữa vA và vB là: vA = vB B. vA = 4vB C. vA = 2vB D. vA = vB2 C15(2010): Một cánh quạt quay đều và mỗi phút quay được 240 vòng. Tốc độ góc của cánh quạt này bằng: 4rad/s B. 4π rad/s C. 8π rad/s D. 16π rad/s C16(2011): Một cánh quạt trần quay đều quanh trục cố định của nó với tốc độ góc 10rad/s. Tốc độ dài của một điểm ở cánh quạt cách trục quay 75 cm là? 75,0m/s B. 4,7m/s C. 47,0m/s D. 7,5 m/s. C17(2011): Một vật rắn quay biến đổi đều quanh một trục cố định xuyên qua vật. Xét điểm M xác định trên vật và không nằm trên trục quay, đại lượng nào của điểm M có độ lớn không thay đổi? Tốc độ góc B. Gia tốc tiếp tuyến C. Gia tốc hướng tâm D. Tốc độ dài C18(2011): Một vật rắn quay nhanh dần đều quanh trục cố định từ trạng thái nghỉ. Trong 6s đầu, vật quay được một góc 72 rad. Gia tốc góc của vật có độ lớn bằng 1,2 rad/s2 B. 2,0 rad/s2 C. 8,0 rad/s2 D. 4,0 rad/s2 C19(2012): Từ trạng thái nghỉ, một vật rắn bắt đầu quay nhanh dần đều quanh một trục cố định. Sau 2s đầu tiên, tốc độ góc của vật đạt 60 rad/s. Gia tốc góc của vật có độ lớn là 15 rad/s2 B. 30 rad/s2 C. 60 rad/s2 D. 120 rad/s2 C20(2012): Một vật rắn quay đều quanh một trục cố định với tốc độ góc ω. Một điểm trên vật rắn cách trục quay một khoảng R (R≠0) có tốc độ dài là: A. ωR B. ω2R C. ω2R D. ωR C21(2013): Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định ∆ dưới tác dụng của momen lực 200N.m. Biết momen quán tính của vật đối với trục ∆ là 5 kg.m2. Gia tốc góc của vật là 40 rad/s2 B. 25 rad/s2 C. 50 rad/s2 D. 20 rad/s2 C22(2013): Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định, nếu tổng momen lực tác dụng lên vật đối với trục đó bằng không thì tiếp theo vật sẽ quay đều B. quanh nhanh dần đều C. dừng lại D. quay chậm dần đều THAM KHẢO C1: Một bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ, sau 5s quay được một góc là 4 rad. Sau 10s kể từ lúc bắt đầu quay, vật quay được một góc có độ lớn là: 16 rad B. 20 π rad C. 40 rad D. 8 rad C2: Một vật rắn quay quanh một trục cố định với vận tốc góc không đổi. Tính chất chuyển động của vật rắn là: Quay chậm dần đều B. quay biến đổi đều C. quay đều D. quay nhanh dần đều C3: Đối với một vật rắn quay quanh một trục cố định, momen lực tác dụng lên vật âm thì vật quay chậm dần đều C. không đổi thì vật quay đều dương thì vật quay nhanh dần đều D. bằng không thì vật quay đều hoặc đứng yên C4: Chọn câu đúng Tác dụng của một lực lên một vật rắn có trục quay cố định không chỉ phụ thuộc vào độ lớn của lực mà còn phụ thuộc vào khối lượng của vật. Tác dụng của một lực lên một vật rắn có trục quay cố định không chỉ phụ thuộc vào độ lớn của lực mà còn phụ thuộc vào vị trí của điểm đặt và phương tác dụng của lực đối với trục quay. Tác dụng của một lực lên một vật rắn có trục quay cố định chỉ phụ thuộc vào độ lớn của lực, lực càng lớn thì vật quay càng nhanh và ngược lại. Điểm đặt của lực càng xa trục quay thì vật quay càng chậm và ngược lại. C5: Phát biểu nào sau đây đúng? Trọng tâm của vật là một điểm nằm ở tâm đối xứng của vật. Trọng tâm của vật là một điểm phải nằm trên vật. Trọng tâm của vật là điểm đặt của hợp lực tác dụng vào vật. Trọng tâm của vật là điểm đặt của trọng lực của vật. C6: Momen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay càng lớn khi momen lực tác dụng lên vật càng lớn. không phụ thuộc vào vị trí trục quay. có thể dương hay âm tùy thuộc vào chiều quay của vật. bằng tổng momen quán tính các phần tử khác nhau của vật đối với trục quay đó. C7: Một chất điểm chuyển động tròn xung quanh một trục cố định có momen quán tính đối vối trục là I. Kết luận nào sau đây không đúng? Tăng khối lượng của chất điểm lên hai lần thì momen quán tính tăng lên hai lần. Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì momen quán tính tăng 4 lần. Tăng đồng thời khối lượng của chất điểm lên hai lần và khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì momen quán tính tăng 8 lần. Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì momen quán tính tăng hai lần. C8: Phát biểu nào sai khi nói về momen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay cố định? Momen quán tính của vật rắn có thể dương, có thể âm phụ thuộc vào chiều quay của vật. Momen quán tính của vật phụ thuộc vào vị trí trục quay. Momen quán tính của vật rắn đặc trưng cho mức quán tính của vật trong chuyển động quay. Momen quán tính của một vật rắn luôn luôn dương. C9: Chọn câu sai: Momen quán tính của một chất điểm khối lượng m cách trục quay khoảng r là mr2 Phương trình cơ bản của chuyển động quay là M = I γ Momen quán tính của quả cầu đặc khối lượng m, bán kính R, có trục quay đi qua tâm là I=43mR2. Momen quán tính của thanh mảnh có khối lượng m, độ dài l, có trục quay là đường trung trực của thanh là: I=112ml2 C10: Chọn câu sai: Tích của momen quán tính của một vật rắn và gia tốc góc của nó là momen lực tác dụng lên vật rắn. Momen lực là đại lượng vô hướng, luôn luôn dương. Momen lực có đơn vị là N.m. Nếu tổng các momen lực tác dụng lên một vật rắn có trục quay cố định bằng không thì vật rắn hoặc đứng yên hoặc quay đều. C11: Thanh đồng chất, tiết diện đều, khối lượng m, chiều dài l và tiết diện của thanh là nhỏ so với chiều dài của nó. Momen quán tính của thanh đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh và vuông góc với thanh là I=112ml2 B. I=13ml2 C. I=12ml2 D. I=ml2 C12: Vành tròn đồng chất có khối lượng m và bán kính R. Momen quán tính của vành tròn đối với trục quay đi qua tâm vành tròn và vuông góc với mặt phẳng vành tròn là I=mR2 B. I=12mR2 C. I=13mR2 D. I=25mR2 C13: Đĩa tròn mỏng đồng chất có khối lượng m và bán kính R. Momen quán tính của đĩa tròn đối với trục quay đi qua tâm đĩa tròn và vuông góc với mặt phẳng đĩa tròn là: I=12mR2 B. I=mR2 C. I=13mR2 D. I=25mR2 C14: Momen quán tính của một chất điểm đối với một trục quay thay đổi thế nào khi khối lượng của nó giảm đi một nửa và khoảng cách từ chất điểm đến trục quay tăng gấp đôi? giảm còn một phần tư B. giảm còn một nửa C. không đổi D. tăng gấp đôi C15: Momen quán tính đặc trưng cho tác dụng làm quay của vật C. sự quay của vật nhanh hay chậm mức quán tính của một vật đối với trục quay D. năng lượng của vật lớn hay nhỏ C16: Chọn câu sai. Đại lượng vất lý có đơn vị kg.m2/s2 là? Momen lực B. momen quán tính C. công D. động năng C17: Một đĩa mỏng, đồng chất quay quanh một trục đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa. Tác dụng một momen lực 720N.m không đổi, khi đó đĩa chuyển quay với gia tốc góc 4 rad/s2. Momen quán tính của đĩa là 120 kg.m2 140 kg.m2 C. 180 kg.m2 D. 360 kg.m2 C18: Một đĩa tròn đặc mỏng, đồng chất quay quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông góc với mặt đĩa dưới tác dụng của momen lực không đổi 6 N.m. Sau 3s kể từ lúc bắt đầu quay, tốc độ góc của đĩa là 36 rad/s. Momen quán tính của đĩa là: A. 0,25 kg.m2 B. 0,5 kg.m2 C. 0,75 kg.m2 D. 1,25 kg.m2 C19: Biết đường kính của một vành bánh xe đạp là 800mm, khối lượng của vành là 600g. Momen quán tính của chiếc vành bánh xe đạp đối với trục của bánh xe là 0,016 kg.m2 B. 0,037 kg.m2 C. 0,053 kg.m2 D. 0,096 kg.m2 C20: Một hình cầu đặc khối lượng m = 5kg, bán kính R = 0,2m. Momen quán tính của nó đối với trục quay đi qua tâm là: A. 0,02 kg.m2 B. 0,4 kg.m2 C. 0,06 kg.m2 D. 0,08 kg.m2 C21: Một đĩa tròn đồng chất có khối lượng 2kg. Momen quán tính của đĩa đối với trục quay đi qua tâm đĩa I = 1 kg.m2. Bán kính của đĩa là: A. 1m B. 1,5m C. 2m D. 1,7m C22: Một vật có momen quán tính đối với một trục quay là 3 kg.m2 quay xung quanh trục này với tốc độ góc biến đổi theo thời gian với quy luật ω=3+5t (rad /s). Momen lực tác dụng vào vật bằng 5 N.m B. 10 N.m C. 15 N.m D. 20 N.m C23: Tác dụng một momen lực M = 0,36 N.m lên một chất điểm làm chất điểm chuyển động trên một đường tròn với gia tốc góc 1,8 rad/s2. Momen quán tính của chất điểm đối với trục đi qua tâm và vuông góc với đường tròn đó là: A. 0,1 kg.m2 B. 0,2 kg.m2 C. 0,32 kg.m2 D. 0,48 kg.m2 C24: Tác dụng một momen lực M = 0,48 N.m lên một chất điểm làm chất điểm chuyển động trên một đường tròn với gia tốc góc không đổi 2,4 rad/s2. Biết bán kính đường tròn là 50cm. Khối lượng của chất điểm là 0,32 kg B. 0,56 kg C. 0,7 kg D. 0,8 kg C25: Một vật chịu tác dụng một lực F = 100N vào một điểm N cách trục quay một đoạn r theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động của điểm N. Momen lực tác dụng vào vậ
File đính kèm:
- BAI 12 Chuong I TOT NGHIEP 0714.docx