Bài tập chủ đề Động năng của vật rắn quay quanh một trục có đáp án năm 2019

BÀI TẬP CHỦ ĐỀ ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CÓ ĐÁP ÁN

1.1. Chọn phương án Đúng. Một bánh đà có momen quán tính 2,5kg.m² quay với tốc độ góc 8 900rad/s. Động năng của bánh đà bằng:

A. 9,1.10⁸J.                   B. 11 125J.                 

C. 9,9.10⁷J.                  D. 22 250J.

1.2. Một đĩa tròn có momen quán tính I đang quay quanh một trục cố định có tốc độ góc w₀. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Nếu tốc độ góc của đĩa giảm đi hai lần thì động năng quay và momen động lượng của đĩa đối với trục quay tăng hay giảm thế nào?

	Momen động lượng	Động năng quay
A.	Tăng bốn lần	Tăng hai lần
B.	Giảm hai lần	Tăng bốn lần
C.	Tăng hai lần	Giảm hai lần
D.	Giảm hai lần	Giảm bốn lần

1.3. Hai đĩa tròn có cùng momen quán tính đối với cùng một trục quay đi qua tâm của các đĩa. Lúc đầu đĩa 2 (ở bên trên) đứng yên, đĩa 1 quay với tốc độ góc không đổi w₀.  Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó cho hai đĩa dính vào nhau, hệ quay với tốc độ góc w. Động năng của hệ hai đĩa lúc sau tăng hay giảm so với lúc đầu?

A. Tăng 3 lần.                 B. Giảm 4 lần.                        

C. Tăng 9 lần.                 D. Giảm 2 lần.

1.4. Hai bánh xe A và B có cùng động năng quay, tốc độ góc w_A = 3w_B. Tỉ số \(\frac{{{I_B}}}{{{I_A}}}\) momen quán tính  đối với trục quay đi qua tâm A và B nhận giá trị nào sau đây?

A. 3.                    B. 9.                C. 6.                D. 1.

1.5. Trên mặt phẳng nghiêng góc á so với phương ngang, thả vật 1 hình trụ khối lượng m bán kính R lăn không trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng xuống chân mặt phẳng nghiêng. Vật 2 khối lượng bằng khối lượng vật 1, được được thả trượt không ma sát xuống chân mặt phẳng nghiêng. Biết rằng tốc độ ban đầu của hai vật đều bằng không. Tốc độ khối tâm của chúng ở chân mặt phẳng nghiêng có

A. V₁ > v₂;                     B. V₁ = v₂ ;                 

C. V₁ < v₂;                    D. Chưa đủ điều kiện kết luận.

1.6. Xét một vật rắn đang quay quanh một trục cố định với tốc độ góc ù. Kết luận nào sau đây là đúng?

A. Tốc độ góc tăng 2 lần thì động năng tăng 4 lần

B. Mômen quán tính tăng hai lần thì động năng tăng 2 lần

C. Tốc độ góc giảm hai lần thì động năng giảm 4 lần

D. Cả ba đáp án trên đều sai vì đều thiếu dữ kiện

1.7. Một bánh xe có mômen quán tính đối với trục quay cố định là 12kgm² quay đều với tốc độ 30vòng/phút. Động năng của bánh xe là

A. E_đ = 360,0J;                      B. E_đ = 236,8J;                       

C. E_đ = 180,0J;                        D. E_đ = 59,20J

1.8. Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm². Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì gia tốc góc của bánh xe là

A. g = 15 rad/s²;                         B. g = 18 rad/s²;         

C. g = 20 rad/s²;                       D. g = 23 rad/s²

1.9. Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm². Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì tốc độ góc mà bánh xe đạt được sau 10s là

A. w = 120 rad/s;           B. w = 150 rad/s;        

C. w = 175 rad/s;         D. w = 180 rad/s

1.10. Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm². Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì động năng của bánh xe ở thời điểm t = 10s là:

A. E_đ = 18,3 kJ;              B. E_đ = 20,2 kJ;          

C. E_đ = 22,5 kJ;           D. E_đ = 24,6 kJ

 

HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ TRẢ LỜI

1.1. Chọn A.

Hướng dẫn: áp dụng của W_d = I.w²/2.

1.2. Chọn D.

Hướng dẫn: L = I.w; của W_d = I.w²/2.

Nên w giảm thì L giảm 2 lần, W tăng 4 lần.

1.3. Chọn D.

Hướng dẫn: Tìm liên hệ w₀ và w sau đó tìm liên hệ W₀ và W.

1.4. Chọn B.

Hướng dẫn: Lập công thức động năng lúc đầu và sau.

1.5. Chọn C.

Hướng dẫn:

Vật 1 vừa có động năng chuyển động tịnh tiến vừa có động năng chuyển động quay, vật 2 chỉ có động năng chuyển động tịnh tiến, mà động năng mà hai vật thu được là bằng nhau (được thả cùng độ cao). Nên vận tốc của khối tâm vật 2 lớn hơn vận tốc khối tâm vật 1.

1.6. Chọn D.

Hướng dẫn: Thiếu dữ kiện chưa đủ để kết luận.

1.7. Chọn D.

Hướng dẫn: Động năng chuyển động quay của vật rắn W_đ = Iw²/2 = 59,20J

1.8. Chọn A.

Hướng dẫn: Áp dụng phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = Ig

Suy ra g = M/I = g = 15 rad/s².

1.9. Chọn B.

 Hướng dẫn:

Áp dụng phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = Ig

Suy ra g = M/I = g = 15 rad/s², sau đó áp dụng công thức  w = w₀ + gt = 150rad/s.

1.10. Chọn C.

Hướng dẫn:

Áp dụng phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay M = Ig

Suy ra g = M/I = g = 15 rad/s²

Vận tốc góc của vật rắn tại thời điểm t = 10s là  w = w₀ + gt = 150rad/s và động năng của nó khi đó là E_đ = Iw²/2 = 22,5 kJ.

 

Trên đây là toàn bộ nội dung Bài tập chủ đề Động năng của vật rắn quay quanh một trục có đáp án năm 2019. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Chuyên đề phương pháp giải bài tập Chuyển động thẳng đều môn Vật lý 10

• Bài tập Xác định vận tốc trung bình. Xác định các giá trị trong chuyển động thẳng đều

• Phương trình chuyển động và Đồ thị toạ độ - thời gian của Chuyển động thẳng đều

​Chúc các em học tập tốt !