Bài tập ôn tập vật lý lớp 10 - Chuyển động tròn đều

BÀI TẬP ÔN TẬP VẬT LÝ LỚP 10 CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU Câu 1: Chọn câu đúng trong các câu sau khi nói về chuyển động tròn đều : Tần số quay được xác định bằng công thức n =2p/w với w là vận tốc góc Vận tốc gốc thay đổi theo thời gian Gia tốc hướng tâm có độ lớn không đổi Gia tốc đặc trưng cho sự biến thiên của vận tốc về phương và độ lớn ĐA : c HD: Gia tốc trong chuyển động tròn đều chỉ đặc trưng cho sự biến thiên của vận tốc về phương vì Gia tốc luôn hướng về tâm quĩ đạo và có độ lớn aht =v2/R=const Câu 2 : Một xe đạp có bánh xe bán kính 25cm đang chuyển động thẳng đều. Bánh xe quay đều 3.18vòng/s và không trượt trên đường. Vận tốc của xe đạp là : 18km/h 20km/h 15km/h 12km/h ĐA :a HD : Khi bánh xe lăn không trượt, độ dài cung quay của một điểm trên vành bánh xe bằng quãng đường xe đi. Suy ra vận tốc dài của điểm trên vành xe V =w R=2pRn=2. p.25.10/ =500cm/s=18km/h Câu 3 : Tính chất của chuyển động quay của vật rắn được thể hiện thế nào : Quĩ đao của các điểm bên ngoài trục quay là những đường tròn đồng trục Vận tốc gốc của các điểm ở ngoài trục quay đều bằng nhau Vận tốc dài của các điểm tỉ lệ với bán kính quĩ đạo tròn Cả 3 tính chất trên đều đúng ĐA :d Câu 4 : Một vệ tinh viễn thông quay trong mặt phẳng xích đạo và đứng yên đối với mặt đất ( vệ tinh vệ tĩnh). Biết vận tốc dài của vệ tinh 3km/s và bán kính Trái đất R = 6374km. Độ cao cần thiết của vệ tinh so với mặt đất phải là : 32500km 34900km 35400km 36000km ĐA :b HD: Chu kỳ quay của vệ tinh cũng là chu kỳ tự quay của Trái đất T =24h Vận tốc dài của vệ tinh : v = w(R+h)=2p (R+h)/T Þh=vT/2p – R =(3.24.3600/2.3.14)-6374=34900km Câu 5 : Khi đĩa quay đều một điểm trên vành đĩa chuyển động tròn đều với vận tốc v1 = 3m/s, một điểm nằm gần trục quay hơn một đoạn l = 31.8cm có vận tốc v2 = 2m/s. Tần số quay ( số vòng quay trong 1 phút ) của đĩa là : 40vòng/phút 35vòng/phút 30vòng/phút 25vòng/phút ĐA : c HD: v1 = wR v2=w(R-l) Þv1-v2 = wl=2pnl Þn = (v1-v2)/2pl =30vòng/phút Câu 6 : Chọn ra câu phát biểu sai : Trong chuyển động tròn đều gia tốc tức thời có độ lớn không đổi theo thời gian Trong chuyển động tròn đều gia tốc tức thời có phương luôn thay đổi theo thời gian. Trong chuyển động tròn đều độ lớn vận tốc dài không đổi còn vận tốc gốc thay đổi. Trong chuyển động tròn đều vận tốc gốc không đổi. ĐA :c Câu 7 : Công thức tính gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều là : a=R2/w a=v2/R a=w2/R a=R2/v ĐA :b Câu 8 : Một chất điểm chuyển động tròn đều thực hiện một vòng mất 4s. Vận tốc gốc của chất điểm là : w=p/2 (rad/s) w=2/p (rad/s) w=p/8 (rad/s) w=8p (rad/s) ĐA :a Câu 9 : Một chất điểm chuyển động tròn đều trong 1s thực hiện 3 vòng. Vận tốc gốc của chất điểm là : w=2p/3 (rad/s) w=3p/2 (rad/s) w=3p (rad/s) w=6p (rad/s) ĐA :d Câu 10 : Một chất điểm chuyển động tròn đều với bán kính quĩ đạo R = 0.4m. Trong 1s chất điểm này thực hiện được 2 vòng lấy p2 = 10 . Gia tốc hướng tâm của chất điểm là : 16m/s2 64m/s2 24m/s2 36m/s2 ĐA :b CÂU 11 Chuyển động tròn đều là chuyển động có: A/ quỹ đạo là một đường tròn, vectơ vận tốc không đổi B/ quỹ đạo là một đường tròn, vectơ vận tốc biến thiên một cách đều đặn C/ quỹ đạo là một đường tròn, gia tốc hướng tâm có độ lớn không đổi D/ quỹ đạo là một đường tròn, gia tốc hướng tâm biến thiên đều đặn ĐÁP ÁN: C CÂU12 Chuyển động tròn đều có gia tốc là vì: A/ Vectơ vận tốc biến thiên cả hướng lẫn độ lớn B/ Vectơ vận tốc không thay đổi C/ Vectơ vận tốc có hướng thay đổi D/Tọa độ cong là hàm số bậc nhất theo thời gian ĐÁP ÁN :C Câu 13 Một bánh xe quay đều với vận tốc góc không đổi. Điểm O là tâm của bánh xe. Điểm X nằm ở vành bánh và Y ở trung điểm O và X. Phát biểu nào là đúng : a.X và Y chuyển động với cùng vận tốc tức thời b.Vận tốc góc của X bằng phân nửa của Y c.X và Y chuyển động với cùng vận tốc góc d. Vận tốc góc của X gấp đôi của Y Đáp án :c Hướng dẫn giải :mọi điểm trong vật rắn quay có cùng vận tốc góc Câu 14 Trong chuyển động tròn đều: a.Vận tốc không đổi nên gia tốc không đổi b.Không có gia tốc vì vận tốc không đổi c.Vẫn có gia tốc vì vận tốc có thay đổi d. Vẫn có gia tốc dù vận tốc không đổi Đáp án :c Hướng dẫn giải : Trong chuyển động tròn đều gia tốc đặc trưng cho sự biến thiên về phương của vận tốc Câu 15 Một bánh xe quay đều với vận tốc góc không đổi. Điểm O là tâm của bánh xe. Điểm X nằm ở vành bánh và Y ở trung điểm OX. Phát biểu nào là đúng : a.X và Y chuyển động với cùng vận tốc tức thời b.Vận tốc góc của X bằng phân nửa của Y c.X và Y chuyển động với cùng gia tốc d. Gia tốc của X gấp đôi của Y Đáp án : d Hướng dẫn giải :a= mà giống nhau, Rx = 2 Ry suy ra ax = 2 ay Câu 16 Một vệ tinh phải có chu kỳ quay là bao nhiêu để trở thành vệ tinh địa tĩnh của trái đất ? a.24 v/s b.12 giờ c.1 ngày d.Còn phụ thuộc cao độ của vệ tinh Đáp án :c Hướng dẫn giải: Vệ tinh địa tĩnh có chu kỳ quay bằng chu kỳ tự quay của trái đất CÁC ĐỊNH LUẬT NEWTON 1) Chọn câu không đúng trong các cách phát biểu trạng thái cân bằng của một vật : a) Vectơ tổng của các lực tác dụng lên vật bằng nhau . b) Vật đang chuyển động với vận tốc không đổi . c) Vật phải đứng yên . d) Vật đang chuyển động với vận tốc không đổi . Đáp án đúng : c 2) Lực để giữ một vật để nó chuyển động với vận tốc không đổi bằng : a) 0 b) tỉ lệ với m c) tỉ lệ với trọng lượng d) tỉ lệ với tốc độ Đáp án đúng : a 3) Vật có khối lượng m đứng yên trên mặt phẳng nghiêng hợp với mặt nằm ngang một góc 30o Chọn cách phát biểu đúng về lực ma sát sau: a) Fmsn ³ mg b) Fmsn ³ mgcos30o c) Fmsn = mgcos30o d) Fmsn = mgsin30o Đáp án đúng : d 4) Vật có khối lượng m được kéo trên một mặt phẳng nằm ngang . Vận tốc của vật là không đổi. Hệ số ma sát giữa vật và bề mặt là k . Lực kéo F có gía trị bằng : a) F= kmg b) F= kg c) F= mg/k d) Tất cả đều sai Đáp án đúng : a 5) Một ngọn đèn điện được treo vào đầu dưới một sợi dây , đầu trên của dây được treo vào đinh móc đóng trên trần nhà (bỏ qua trọng lượng của dây treo ) . Hãy để ý đến các cặp lực sau đây : (I) Trọng lực của đèn , lực căng do dây treo đặt vào đèn . (II) Lực căng do đèn đặt vào dây treo và lực căng do dây treo đặt vào đèn . (III) Lực căng do đèn đặt vào dây treo và lực căng do đinh móc đặt vào đèn . (IV) Lực căng do đinh móc đặt vào dây treo và lực căng do dây treo đặt vào đinh móc . Các cặp lực cân bằng là những cặp nào sau đây : a) (I) và (II) b) (I) và (III) c) (I) d) Tất cả các cặp lực nói trên Đáp án đúng : b 6) Cho biết mặt phẳng có ma sát , hệ số ma sát giữa mặt phẳng với M1 là m với m < tga , điều kiện cho tỉ số M2 /M1 để khối M1 có thể trượt xuống là: M1 a) M2 /M1 < m b) M2 /M1 < sina+ mcosa M2 c) M2 /M1 < sina- mcosa a M2 /M1 < tga - m Đáp án đúng : c 7) Trong hình vẽ , m là một vật nằm yên trên mặt phẳng nghiêng . Tác dụng vào vật một lực kéo F có phương song song với mặt phẳng nghiêng . Nếu độ lớn của lực F được tăng dần từ 0 lên thì độ lớn của lực ma sát do mặt phẳng nghiêng đặt vào vật sẽ : F M a) Trước tăng lên , sau giảm xuống . b) Trước tăng lên , sau không đổi . a c) Trước không đổi , sau tăng lên . d) Trước giảm , sau tăng , cuối cùng không đổi. Đáp án đúng : b 8/ Vật tự do là: a.Vật hoàn toàn không chịu tác dụng của 1 lực nào từ bên ngoài b.Vật chuyển động dưới tác dụng duy nhất của trọng lực c.Vật ở rất xa các vật khác d.Vật đang ở trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều trong hệ quy chiếu quán tính Đáp án :d Vật tự do là vật không chịu tác dụng của các lực nào hoặc các lực tác dụng vào vật cân bằng nhau, như vậy vật tự do sẽ ở trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều. 9/Lực a.Là nguyên nhân tạo ra chuyển động b.La nguyên nhân duy trì các chuyển động c. Là nguyên nhân làm thay đổi trạng tháichuyển động d.Cả 3 câu đều đúng Đáp án :c Hướng dẫn giải : Lực là nguyên nhân làm thay đổi trạng tháichuyển động, làm xuất hiện gia tốc 10/ Khi thắng (hãm), xe không thể dừng ngay mà còn tiếp tục chuyển động thêm 1 đoạn đường là do: a.Quán tính của xe b.Ma sát không đủ lớn c.Lực hãm không đủ lớn d.Cả 3 câu đều đúng Đáp án :a Hướng dẫn giải : Do quán tính để dừng 1 vật đang chuyển động luôn cần có không gian và thời gian 11/ Một chậu đựng nước trượt xuống 1 mặt phẳng nghiêng với vận tốc không đổi. Hình vẽ nào dưới đây cho thấy đúng dạng mặt thoáng của nước? Đáp án :b Hướng dẫn giải :Trong mọi hệ qui chiếu quán tính (hệ gắn với vật đứng yên hay chuyển động thẳng đều ) thì mọi hiện tượng vật lý xảy ra như nhau nên mặt nước trong chậu phải nằm ngang 12/ Một qủa cầu và 1 khối nặng được nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ không co dãn vắt qua 1 ròng rọc trơn. Cả hai vật cân bằng ở vị trí ngang nhau. Khối nặng được kéo xuống 1 đoạn, khi buông khối nặng ra thì: a.Nó sẽ dịch chuyển lên tới vị trí ban đầu vì đây là vị trí cân bằng b.Nó sẽ dịch chuyển lên tới vị trí ban đầu vì cơ năng bảo toàn c.Nó sẽ giữ nguyên trạng thái đang có vì không có thêm lực tác dụng nào d.Nó sẽ dịch chuyển xuống vì lực tác dụng vào nó lớn hơn lực tác dụng vào qủa cầu Đáp án :c Hướng dẫn giải : Các lực tác dụng vào khối nặng vẫn như cũ nên nó vẫn cân bằng ở như cũ v B C A O t 13/ Một vật chuyển động với đồ thị vận tốc như hình vẽ, cho biết trong giai đoạn nào hợp lực tác dụng vào vật là lớn nhất OA AB BC Không xác định được Đáp án :a Hướng dẫn giải :Theo định luật Newton hợp lực tác dụng bằng tích khối lượng với gia tốc vật. Trong đồ thị vận tốc, đường thẳng có độ dốc lớn nhất biểu diễn gia tốc lớn nhất suy ra hợp lực lớn nhất 14/ Hai xe lăn m và M có khối lượng 1 kg và 2 kg được đặt ngang nhau và có 2 lực bằng nhau tác dụng cùng lúc lên 2 xe làm chúng chuyển động trên mặt sàn. Phát biểu nào sau đây là đúng khi chúng đi được đoạn đường bằng nhau s: Vận tốc của m gấp đôi vận tốc của M Vận tốc của m gấp 4 lần vận tốc của M Gia tốc của m gấp đôi gia tốc của M Thời gian chuyển động của m bằng phân nửa thời gian chuyển động của M Đáp án :c Hướng dẫn giải :Gia tốc tỉ lệ nghịch với khối lượng nên am = 2aM 15/Một qủa bóng từ độ cao h rơi xuống sàn rồi nảy lên đến độ cao h’< h: a. Phản lực từ mặt sàn tác dụng vào qủa bóng thì nhỏ hơn trọng lực tác dụng vào qủa bóng b. Phản lực từ mặt sàn tác dụng vào qủa bóng thì lớn hơn trọng lực tác dụng vào qủa bóng c. Phản lực từ mặt sàn tác dụng vào qủa bóng thì bằng với trọng lực tác dụng vào qủa bóng d.Không thể xác định lực nào lớn hơn Đáp án :b Hướng dẫn giải : Hợp lực của phản lực mặt sàn và trọng lực cùng gia tốc tạo vận tốc nảy lên của qủa bóng, gia tốc này hướng lên nên phản lực của sàn phải lớn hơn trọng lực lực kế 16/ Hai vật có cùng khối lượng 5 kg được buộc vào 1 lực kế có độ chỉ tính ra Newton bằng 2 sợi dây nhẹ không co dãn vắt qua 2 ròng rọc trơn như hình vẽ: Độ chỉ của lực kế sẽ là: Bằng 0 49N 98N 147N Đáp án : b Hướng dẫn giải :Lực kế chỉ lực căng dây chính là lực tương tác giữa 2 vật. Lực căng này cân bằng với trọng lực : T = P = mg =5x9.8 =49N F P Q 17/ Hai khối P và Q có khối lượng 20 kg và 40 kg được đặt tiếp xúc nhau như hình vẽ và được tăng tốc trên mặt sàn nhẵn bởi 1 lực có độ lớn 300N Phản lực từ P tác dụng vào Q bằng : 100N 200N 300N 400N Đáp án : b Hướng dẫn giải : Hệ 2 vật chịu tác dụng của lực F nên có gia tốc : a= F/(mp + mq) = 5 m/s2 P chịu tác dụng của 2 lực F và phản lực N từ Q nên : F – N = mpa suy ra N = F – mp a = 300 - 100 = 200 (N) 18/ Yếu tố quyết định nhất trong trò chơi kéo co là : Lực kéo của mỗi bên Khối lượng của mỗi bên Lực ma sát của chân và sàn đỡ Độ nghiêng của dây kéo Đáp án : c Hướng dẫn giải : Lực kéo của mỗi bên tạo ra lực căng dây và đều bằng nhau theo định luật 3 Newton, như vậy yếu tố quyết định thắng bại là bên nào tạo được lực ma sát dưới chân đủ lớn để cân bằng với lực căng. 19) Các lực tương tác giữa hai vật là hai lực : bằng nhau không bằng nhau c) trực đối Cả ba đều sai Đáp án đúng : c 20) Một chiếc xe nằm yên trên mặt đường nằm ngang .Gọi P là trọng lượng của xe , N là phản lực vuông góc của mặt đường , Q là lực do xe nén xuống mặt đường .Phát biểu nào sau đây chính xác : P và N là hai lực trực đối và cân bằng nhau . b) N và Q là cặp lực trực đối theo định luật III Newton . c) N và Q là cặp lực trực đối và cân bằng nhau . d) Các phát biểu a) và b) đều đúng . Đáp án đúng :d CÂU 21 Một cậu bé ngồi trên một toa xe đang chạy với vận tốc không đổi và ném một quả bóng lên theo phương thẳng đứng. Quả táo sẽ: A/rơi xuống phía sau cậu bé B/ rơi xuống phía trước cậu bé C/rơi lại vào tay cậu bé D/cả ba trường hợp trên đều có thể xảy ra tùy theo vận tốc của toa xe và vận tốc ném của cậu bé ĐÁP ÁN: C CÂU 22 Định luật I Newton nghiệm đúng đối với hệ qui chiếu gắn với ôtô trong các trường hợp nào sau đây: A/ ôtô tăng vận tốc lúc khởi hành B/ ôtô giảm vận tốc khi gần đến bến xe C/ ôtô chạy với vận tốc không đổi trên một đoạn thẳng D/ ôtô chạy với vận tốc không đổi trên một đường cong ĐÁP ÁN: C x s v a t t t t (1) (2) (3) (4) CÂU 23: Đồ thị nào trong các hình trên đây cho thấy 1 vật chịu tác dụng của những lực không cân bằng nhau A/1,2 B/3,4 C/2,3 D/4 ĐÁP ÁN: B CÂU 24 Trường hợp nào sau đây các lực tác dụng lên vật cân bằng nhau: A/ chuyển động tròn đều B/ chuyển động đều trên một đường cong bất kì C/ chuyển động thẳng đều D/cả ba trường hợp trên ĐÁP ÁN: C CÂU 25 Phát biểu nào sau đây là đúng: A/ Nếu không có lực tác dụng vào vật thì vật không chuyển động được B/ Nếu thôi không tác dụng lực vào vật thì vật dừng lại C/Vật nhất thiết phải chuyển động theo hướng của lực tác dụng D/ Nếu có lực tác dụng lên vật thì vận tốc của vật bị thay đổi ĐÁP ÁN: D CÂU 26 Một cậu bé buộc một vật vào sợi dây rồi quay tròn theo phương thẳng đứng. Lực căng của dây khi vật qua điểm cao nhất và thấp nhất có độ lớn: A/bằng nhau b/Có độ lớn lớn nhất ở điểm trên và nhỏ nhất ở điểm thấp C/ Có độ lớn lớn nhất ở điểm thấp và nhỏ nhất ở điểm trên D/ Có độ lớn bằng không ở điểm trên và lớn nhất ở điểm thấp GIẢI Dùng định luật II Newton để kiểm tra ĐÁP ÁN: C GHI CHÚ: D cũng có thể đúng CÂU 27 Từ công thức của định luật II Newton ta suy ra: A/Gia tốc có cùng hương với lực B/Khối lượng của vật tỉ lệ với độ lớn của lực C/Vật luôn chuyển động theo hướng của lực tác dụng D/Cả 3 kết luận trên đều đúng ĐÁP ÁN :A Khối lượng của vật là 1 đại lượng vô hướng dương và không đổi đối với mỗi vật nên B sai Hướng của gia tốc cùng hướng với lực, nhưng hướng của chuyển động là hướng của vận tốc nên C sai CÂU 28 Tìm phát biểu đúng sau đây: A/ Không có lực tác dụng, vật không chuyển động B/Ngừng tác dụng lực, vật sẽ dừng lại C/Gia tốc của vật nhất thiết theo hướng của lực D/khi tác dụng lực lên vật, vận tốc của vật tăng ĐÁP ÁN: C Khi không có lực tác dụng lên vật, vật vẫn chuyển động do quán tính (định luật I Newton) nên A và B sai Lực không cùng hướng chuyển động, vận tốc của vật không tăng, thậm chí giảm nên D sai Câu 29 Có 2 vật chồng lên nhau và đặt trên mặt đất phẳng ngang như hình vẽ. Các mặt tiếp xúc cũng phẳng nằm ngang. Tác dụng lực nén thẳng đứng lên vật ở trên. Các khối lượng là m1, m2. Trong điều kiện đó, phản lực của mặt đất tác dụng lên vật m2( ở dưới) có độ lớn bằng: F m1 m2 A/m2g B/(m1+m2)g C/F + (m1+m2)g D/Một biểu thức khác A, B, C GIẢI m2 chịu tác dụng của: lực nén của m1 xuống, N1 = F+m1g :trọng lực phản lực của sàn N2 m2 N2 P2 Vì m2 cân bằng: ++= 0 Þ N2=N1 + P2 N2=F+m1g+m2g ĐÁP ÁN: C CÂU 30 Vật khối lượng m=2kg đặt trên mặt sàn nằm ngang và được kéo nhờ lực như hình m F a hợp với mặt sàn góc a=600 và có độ lớn F = 2N Bỏ qua ma sát. Độ lớn gia tốc của m khi chuyển động là (lấy g=10 m/s2 và=1,7) A/1 m/s2 B/0,5 m/s2 C/0,85 m/s2 D/một giá trị khác GIẢI phản lực của sàn tác dụng lên m: N = mg - Fsina vì bỏ qua ma sát, lực kéo F trên phương ngang: Fcosa suy ra a=Fcosa/m=0,5 m/s2 Đáp án: B 31/ Yếu tố quyết định nhất trong trò chơi kéo co là : Lực kéo của mỗi bên Khối lượng của mỗi bên Lực ma sát của chân và sàn đỡ Độ nghiêng của dây kéo Lực kéo của mỗi bên tạo ra lực căng dây và đều bằng nhau theo định luật 3 Newton, như vậy yếu tố quyết định thắng bại là bên nào tạo được lực ma sát dưới chân đủ lớn để cân bằng với lực căng