Giải bài tập SGK Bài 14 Vật lý 10 Cơ bản & Nâng cao

Phát biểu và viết công thức của lực hướng tâm.

a) Lực hướng tâm có phải là một loại lực mới như lực hấp dẫn hay không?

b) Nếu nói (trong ví dụ sgk) vật chịu 4 lực \(\overrightarrow{P},\overrightarrow{N},\overrightarrow{F}_{msn},\overrightarrow{F}_{ht}\) thì đúng hay sai? Tại sao?

Nêu một vài ứng dụng của chuyển động li tâm?

Một vật có khối lượng m = 20g đặt ở mép một chiếc bàn quay. Hỏi phải quay bàn với tần số vòng lớn nhất là bao nhiêu để vật không bị văng ra khỏi bàn? Cho biết mặt bàn hình tròn, bán kính 1m. Lực ma sát nghỉ cực đại bằng 0,08N.

Một ô tô có khối lượng 1200 kg chuyển động đều qua một đoạn cầu vượt (coi là cung tròn) với tốc độ 36km/h. Hỏi áp lực của ô tô vào mặt đường tại điểm cao nhất bằng bao nhiêu? Biết bán kính cong của đoạn cầu vượt là 50m. Lấy g = 10m/s². 

A. 11 760N

B. 11 950N

C. 14 400N

D. 9 600N

Một vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất ở độ cao h bằng bán kính R của Trái Đất. Cho R = 6 400km và lấy g = 10m/s^2. 

Hãy tính tốc độ và chu kì quay của vệ tinh.

Hãy giải thích các hiện tượng sau đây bằng chuyển động li tâm:

a) Cho rau đã rửa vào rổ rồi vẩy  một lúc thì rao nước

b) Thùng giặt quần áo của máy giặt có nhiều lỗ thủng nhỏ ở xung quanh thành (Hình 14.8) . ở công đoạn vắt nước, van xả nước mở ra và thùng quay nhanh làm quần áo ráo nước.

Hãy chọn câu đúng.

Các nhà du hành vũ trụ trên con tàu quay quanh Trái Đất đều ở trong trạng thái mất trọng lượng là do

A. Con tàu ở rất xa Trái Đất nên lực hút của Trái Đất giảm đáng kể

B. Con tàu ở vào vùng mà lực hút của Trái Đất và lực hút của Mặt Trăng cân bằng nhau

C. Con tàu đã thoát ra khỏi khí quyển của Trái Đất

D. Các nhà du hành và con tàu cùng "rơi" về Trái Đất với gia tốc \(g\) nên không còn lực của người đè vào sàn tàu. 

Trong thí nghiệm ở hình 22.3, dây dài 0,5m. Hãy tính số vòng quay trong 1s để dây lệch đi góc α = 60o so với phương thẳng đứng.

Một ô tô khối lượng m = 1200kg (coi là chất điểm), chuyển động với vận tốc 36km/h trên chiếc cầu vồng nên coi như cung tròn có bán kính R = 50m (hình 22.10). Tính áp lực của ô tô vào mặt cầu tại thời điểm cao nhất? Nếu cầu võng xuống (các số liệu vẫn giữ như trên) thì áp lực của ô tô vào mặt cầu tại điểm thấp nhất là bao nhiêu? So sánh hai đáp số và nhận xét.

Trong thí nghiệm ở hình 22.4, nếu hệ số ma sát nghỉ giữa vật và mặt bàn là 0,25 và tốc độ góc của bàn là 3 rad/s thì có thể đặt ở vùng nào trên mặt bàn để nó không bị trượt đi?

Hai vệ tinh nhân tạo I và II bay quanh Trái Đất trên quỹ đạo tròn bán kính lần lượt là r và 2r. Tốc độ của vệ tinh là I và v₁. Hỏi tốc độ v₂ của vệ tinh II là bao nhiêu?

Gia tốc rơi tự do trên bề mặt của Mặt Trăng là g = 1,6 m/s². Bán kính của Mặt Trăng là 1,7.10⁶ m. Chu kì của vệ tinh trên quỹ đạo gần Mặt Trăng gần đúng bằng

A_. 1,0_.10³ s.      B. 6,5.10³ s.    

C_. 5,0.10⁶ s.      D. 7,1.10¹²s. 

Một người buộc một hòn đá vào đầu một sợi dây và quay sao cho cả dây và vật chuyển động tròn đều trong mặt phẳng nằm ngang. Muốn hòn đá chuyển động trên đường tròn bán kính 3 m với tốc độ 2 m/s thì người ấy phải giữ dây với một lực bằng 10 N. Khối lượng của hòn đá bằng

A. 22,5 kg.            B. 13,3 kg.        

C. 7,5 kg.              D. 0,13 kg. 

Một người buộc một hòn đá vào đầu một sợi dây rồi quay dây trong mặt phẳng thẳng đứng. Hòn đá có khối lượng 0,4 kg, chuyển động trên đường tròn bán kính 0,5 m với tốc độ góc không đổi 8 rad/s. Lấy g = 10 m/s². Hỏi lực căng của dây khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn ?

A. 8,8 N.           B. 10,5 N.          

C. 12,8 N.          D. 19,6 N. 

Một vệ tinh có khối lượng m = 600 kg đang bay trên quỹ đạo tròn quanh Trái Đất ở độ cao bằng bán kính Trái Đất. Biết Trái Đất có bán kín R = 6 400 km. Lấy g = 9,8 m/s². Hãy tính:

a) tốc độ dài của vệ tinh_.

b) chu kì quay của vệ tinh.

c) lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh. 

Cho biết chu kì chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là 27,32 ngày và khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng là 3,84.10⁸ m. Hãy tính khối lượng của Trái Đất Giả thiết quỹ đạo của Mặt Trăng là tròn. 

Một vệ tinh khối lượng 100 kg được phóng lên quỹ đạo quanh Trái Đất ở độ cao mà tại đó nó có trọng lượng 920 N. Chu kì của vệ tinh là 5,3.10³ s.

a) Tính lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh.

b) Tính khoảng cách từ bề mặt Trái Đất đến vệ tinh. 

Trong môn quay tạ, một vận động viên quay dây sao cho cả dây và tạ chuyển động gần như tròn đều trong mặt phẳng nằm ngang. Muốn tạ chuyển động trên đường tròn bán kính 2,0 m với tốc độ dài 2,0 m/s thì người ấy phải giữ dây với một lực bằng 10 N. Hỏi khối lượng của tạ bằng bao nhiêu ? 

Một quả cầu khối lượng 0,50 kg được buộc vào đầu của một sợi dây dài 0,50 m rồi quay dây sao cho quả cầu chuyển động tròn đều trong mặt phẳng nằm ngang và sợi dây làm thành một góc 30° so với phương thẳng đứng (H.14.1). Lấy g = 9,8 m/s². Xác định tốc đô dài của quả cầu.

Một ô tô khối lượng 2,5 tấn chuyển động qua một cầu vượt với tốc độ không đổi là 54 km/h. Cầu vượt có dạng một cung tròn, bán kính 100 m. Tính áp lực của ô tô lên cầu tại điểm cao nhất của cầu. Lấy g = 9,8 m/s².