Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục và Định luật bảo toàn momen động lượng

PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG

1.1. Chọn câu Sai. Đại lượng vật lí nào có thể tính bằng kg.m²/s²?

A. Momen lực.                           B. Công.

C. Momen quán tính.                 D. Động năng.

1.2. Phát biểu nào dưới đây sai, không chính xác, hãy phân tích chỗ sai:

A. Momen lực dương làm vật quay có trục quay cố định quay nhanh lên, momen lực âm làm cho vật có trục quay cố định quay chậm đi.

B. Dấu của momen lực phụ thuộc vào chiều quay của vật: dấu dương khi vật quay ngược chiều kim đồng hồ, dấu âm khi vật quay cùng chiều kim đồng hồ.

C. Tuỳ theo chiều dương được chọn của trục quay, dấu của momen của cùng một lực đối với trục đó có thể là dương hay âm.

D. Momen lực đối với một trục quay có cùng dấu với gia tốc góc mà vật đó gây ra cho vật.

1.3. Một chất điểm chuyển động tròn xung quanh một trục có mômen quán tính đối với trục là I. Kết luận nào sau đây là không đúng?

A. Tăng khối lượng của chất điểm lên hai lần thì mômen quán tính tăng lên hai lần

B. Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 2 lần

C. Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 4 lần

D. Tăng đồng thời khối lượng của chất điểm lên hai lần và khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 8 lần

1.4. 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

1.5. 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 g = 2,5rad/s². Mômen quán tính của chất điểm đối với trục đi qua tâm và vuông góc với đường tròn đó là

A. 0,128 kgm²;               B. 0,214 kgm²;           

C. 0,315 kgm²;            D. 0,412 kgm²

1.6. 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 g = 2,5rad/s². Bán kính đường tròn là 40cm 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

1.7. Một mômen lực không đổi tác dụng vào vật có trục quay cố định. Trong các đại lượng sau đại lượng nào không phải là hằng số?

A. Gia tốc góc;              B. Vận tốc góc;          

C. Mômen quán tính;              D. Khối lượng

1.8. 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 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s². Mômen quán tính của đĩa đối với trục quay đó là

A. I = 160 kgm²;                        B. I = 180 kgm²;                    

C. I = 240 kgm²;         D. I = 320 kgm²

1.9. 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 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s². Khối lượng của đĩa là

A. M = 960 kg;              B. M = 240 kg;                       

C. M = 160 kg;                        D. M = 80 kg

1.10. Một ròng rọc có bán kính 10cm, có mômen quán tính đối với trục là I =10^-2 kgm². 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/s²;                   B. 20 rad/s²;               

C. 28 rad/s²;                D. 35 rad/s²

1.11. Một ròng rọc có bán kính 10cm, có mômen quán tính đối với trục là I =10^-2 kgm². 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. Sau khi vật chịu tác dụng lực được 3s thì tốc độ góc của nó là

A. 60 rad/s;        B. 40 rad/s;                  C. 30 rad/s;                  D. 20rad/s

1.12. 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 đó 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 khi hợp lực tác dụng lên vật bằng không

1.13. Các vận động viên nhảy cầu xuống nước có động tác "bó gối" thật chặt ở trên không là nhằm:

A. Giảm mômen quán tính để tăng tốc độ quay;

B. Tăng mômen quán tính để tăng tốc độ quay

C. Giảm mômen quán tính để tăng mômen động lượng

D. Tăng mômen quán tính để giảm tốc độ quay

1.14. Con mèo khi rơi từ bất kỳ một tư thế nào, ngửa, nghiêng, hay chân sau xuống trước, vẫn tiếp đất nhẹ nhàng bằng bốn chân. Chắc chắn khi rơi không có một ngoại lực nào tạo ra một biến đổi momen động lượng. Hãy thử tìm xem bằng cách nào mèo làm thay đổi tư thế của mình.

A. Dùng đuôi.

B. Vặn mình bằng cách xoắn xương sống.

C. Chúc đầu cuộn mình lại.

D. Duỗi thẳng các chân ra sau và ra trước.

1.15. 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. Tốc độ góc quay của sao

A. Không đổi;                B. Tăng lên;                

C. Giảm đi;                  D. Bằng không

1.16. 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 3kg. Tốc độ của mỗi chất điểm là 5m/s. Mômen động lượng của thanh là

A. L = 7,5 kgm²/s;         B. L = 10,0 kgm²/s;    

C. L = 12,5 kgm²/s;     D. L = 15,0 kgm²/s

1.17. Một đĩa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 12kgm². Đĩa chịu một mômen lực không đổi 16Nm, sau 33s kể từ lúc khởi động tốc độ góc của đĩa là

A. 20rad/s;                     B. 36rad/s;                   C. 44rad/s;                   D. 52rad/s

1.18. Một đĩa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 12 kgm². Đĩa chịu một mômen lực không đổi 16Nm, Mômen động lượng của đĩa tại thời điểm t = 33s là

A. 30,6 kgm²/s;              B. 52,8 kgm²/s;                       

C. 66,2 kgm²/s;            D. 70,4 kgm²/s

1.19. Coi trái đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng M = 6.10²⁴kg, bán kính R = 6400 km. Mômen động lượng của trái đất trong sự quay quanh trục của nó là

A. 5,18.10³⁰ kgm²/s;                   B. 5,83.10³¹ kgm²/s;

C. 6,28.10³² kgm²/s;                   D. 7,15.10³³ kgm²/s

1.20. Một người đứng trên một chiếc ghế đang quay, hai tay cầm hai quả tạ. Khi người ấy dang tay theo phương ngang, ghế và người quay với tốc độ góc w. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó người ấy co tay lại kéo hai quả tạ gần người sát vai. Tốc độ góc mới của hệ “người + ghế”

A. Tăng lên.                                                        B. Giảm đi.

C. Lúc đầu tăng, sau đó giảm dần bằng 0.          D. Lúc đầu giảm sau đó bằng 0.

1.22. 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. Đĩa chịu tác dụng của một mômen lực không đổi M = 3Nm. 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 kgm²;           B. I = 0,25 kgm²;       

C. I = 7,50 kgm²;        D. I = 1,85 kgm²

1.23. 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. Đĩa chịu tác dụng của một mômen lực không đổi M = 3Nm.

 Mômen động lượng của đĩa tại thời điểm t = 2s kể từ khi đĩa bắt đầu quay là

A. 2 kgm²/s;       B. 4 kgm²/s;                 C. 6 kgm²/s;                 D. 7 kgm²/s

 

Trên đây là toàn bộ nội dung Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục và Định luật bảo toàn momen động lượng. 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 kì thi sắp tới.