Bài tập file word vật lí 10 chân trời sáng tạo Ôn tập chương 8

ÔN TẬP CHƯƠNG 8: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN

(20 CÂU)

Câu 1: Thế nào là một chu kì trong chuyển động tròn đều?

Trả lời:

Chu kì T (s) là khoảng thời gian chất điểm đi hết 1 vòng tròn

Câu 2: Công thức tính độ lớn lực hướng tâm?

Trả lời:

Câu 3: Mô tả chuyển động tròn đều.

Trả lời:

Chuyển động tròn đều là chuyển động mà vật giữ nguyên quỹ đạo tròn và dùng thời gian như nhau để di chuyển một vòng.

Câu 4: Định nghĩa lực và gia tốc hướng tâm.

Trả lời:

Lực là tác động gây biến đổi trạng thái chuyển động của vật, gia tốc hướng tâm là gia tốc của vật chuyển động trên quỹ đạo cung.

Câu 5: Định nghĩa tốc độ góc trong chuyển động tròn đều.

Trả lời:

Tốc độ góc là mức độ thay đổi của góc mỗi đơn vị thời gian, đơn vị đo là rad/s.

Câu 6: Nêu ví dụ về vật chuyển động trên quỹ đạo cung có gia tốc hướng tâm không đổi.

Trả lời:

Một vệ tinh di chuyển quanh Trái Đất có gia tốc hướng tâm không đổi.

Câu 7: Tại sao vật chuyển động tròn đều được coi là chuyển động nhất định?

Trả lời:

Vật giữ nguyên quỹ đạo và thời gian để di chuyển một vòng không đổi, tạo ra chuyển động đều.

Câu 8: Giải thích tại sao một vật nặng đang quay vòng có thể có gia tốc hướng tâm không bằng 0.

Trả lời:

Nếu vật đang quay vòng với vận tốc không đổi, gia tốc hướng tâm của nó là 0.

Câu 9: Tại sao vận tốc của một vật chuyển động tròn đều được gọi là vận tốc góc?

Trả lời:

Vận tốc góc thể hiện sự thay đổi vị trí của vật theo góc, là một đặc điểm của chuyển động tròn.

Câu 10: Tại sao khi vật nặng treo quay vòng với vận tốc gia tăng, gia tốc hướng tâm không đổi?

Trả lời:

Gia tốc hướng tâm không đổi vì lực trọng và lực căng tạo ra moment lực, giữ cho gia tốc hướng tâm không đổi.

Câu 11: Vệ tinh A của Việt Nam được phóng lên quỹ đạo ngày 19/4/2008. Sau khi ổn định, vệ tinh chuyển động tròn đều với v = 2,21 km/h ở độ cao 24000 km so với mặt đất. Bán kính Trái Đất là 6389 km. Tính tốc độ góc, chu kì, tần số của vệ tinh.

Trả lời:

v = 2,21 km/h = 0,61 m/s, r = R + h = 30389 km = 30389000 m

Tốc độ góc:

Chu kỳ quay:  

Tần số:

Câu 12: Tìm vận tốc nhỏ nhất của một người đi moto chuyển động tròn đều theo một đường nằm ngang ở trong một hình trụ thẳng đứng bán kính 3m, hệ số ma sát trượt 0,3.

Trả lời:

F_ms = µQ = µF_ht = µmv²/R  v = 10m/s

Câu 13: Trong 1 máy gia tốc e chuyển động trên quỹ đạo tròn có R = 1 m. Thời gian e quay hết 5 vòng là 5.10 -7 s. Hãy tính tốc độ góc, tốc độ dài, gia tốc hướng tâm của e.

Trả lời:

 suy ra tốc độ góc của vật là rad/s

Tốc độ dài và gia tốc hướng tâm của vật lần lượt là:

v = r. ω = 2π.10⁷ m/s

 Câu 14: Đĩa tròn nhẵn có thể xoay quanh trục thẳng đứng vuông góc với mặt đĩa. Vật M đặt trên đĩa, cách trục quay R. vật m đặt trên M nối với trục bằng thanh nhẹ. Vận tốc quay của đĩa tăng chậm. hệ số ma sát giữa M và m là µ. Tính vận tốc góc ω của đĩa M để M bắt đầu trượt khỏi m.

Trả lời:

Khi vật M bắt đầu trượt khỏi m thì F_ms = F_ht

 µmg = Mω²R  ω

Câu 15: Một chiếc đồng hồ treo tường có đầu mút kim giây khi quay thì tạo thành một vòng tròn có chu vi 60 (mm). Giả sử đồng hồ chạy chính xác, sau một một ngày, đầu mút kim giây đi được quãng đường bao nhiêu m?.

Trả lời:

- Đầu mút kim giây chuyển động tròn đều trên đường tròn chu vi 60 mm - Đầu mút kim giây chuyển động tròn đều trên đường tròn chu vi 60 mm

- Khi kim giây quay được 1 vòng thì mất thời gian là t = 60 s, khi đó kim giây đi được quãng đường s = 60 mm nên vận tốc của kim giây là: - Khi kim giây quay được 1 vòng thì mất thời gian là t = 60 s, khi đó kim giây đi được quãng đường s = 60 mm nên vận tốc của kim giây là:

- Quãng đường kim giây đi được trong  - Quãng đường kim giây đi được trong  = 1 ngày là:



Câu 16: Đĩa nằm ngang quay quanh trục thẳng đứng với tần số n = 30 vòng/phút. vật đặt trên mặt đĩa cách trục 20 cm. hệ số ma sát giữa đĩa và vật là bao nhiêu để vật không trượt trên đĩa.

Trả lời:

r = 0,2m; ω = 30*2π/60 (rad/s)

Lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực hướng tâm

 F_msn = mω²r; để vật không trượt F_msn < F_mst  mω²r < µmg

 µ > 0,2

Câu 17: Trên mặt phẳng ngang tổng có một con đường đang đường tròn tâm O, bán kính R = 200 m. Trên đường, tại hai điểm A và B có hai xe xuất phát cùng lúc, chuyển động liên tục dọc theo đường tròn cùng chiều kim đồng hồ với các vận tốc có độ lớn không đổi tương ứng  = 10 m/s và = 2 m/s (Hình vẽ). Chọn gốc thời gian là lúc hai xe xuất phát. Xác định.

a) Thời gian chuyển động hết một vòng tròn của mỗi xe.

b) Thời điểm đầu tiên hai xe cách xa nhau nhất

c) Các thời điểm hai xe gặp nhau.

Trả lời:

a) Thời gian xe 1 chạy hết 1 vòng:

Thời gian xe 2 chạy hết 1 vòng:

b) Khi hai xe cách nhau xa nhất lần đầu tiên:

c) Thời điểm đầu tiên hai xe gặp nhau:

Thời gian hai xe gặp nhau kể từ lần gặp đầu tiên:

Kể từ lần gặp thứ hai, cứ sau khoảng thời gian  (s) thì hai xe sẽ tiếp tục gặp nhau. Vậy thời điểm hai xe gặp nhau lần thứ n (n = 1, 2, 3, …)

Câu 18: Vật khối lượng 500g treo vào sợi dây không giãn dài 2m, chuyển động tròn đều trong mặt phẳng ngang với tốc độ 30 vòng/phút. Lấy g = 10m/s², tính góc hợp bởi phương thẳng đứng và sợi dây, tính sức căng của sợi dây.

Trả lời:

m = 500g = 0,5kg; ω = 30 vòng/phút = π rad/s, g = 10m/s²; l = 2m

Hợp của lực căng T, và trọng lực đóng vai trò lực hướng tâm

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ

r = lsinα

Câu 19: Một chiếc xe chuyển động theo hình vòng cung với tốc độ 36 km/h và gia tốc hướng tâm 4,0 m/s². Giả sử xe chuyển động tròn đều. Hãy xác định:

a) Bán kính đường vòng cung.

b) Góc quét bởi bán kính quỹ đạo (theo rad và độ) sau thời gian 3 s.

Trả lời:

Đổi 36 km/h = 10 m/s

a) Bán kính:

b) Góc quét:

Câu 20: Mặt Trăng quay quanh Trái Đất một vòng mất 27,3 ngày. Biết lực hấp dẫn giữa các vật có khối lượng được tính theo công thức:

Với G = 6,67.10 -11 N.kg -2.m² là hằng số hấp dẫn, m₁ và m₂ lần lượt là khối lượng của hai vật và r là khoảng cách giữa hai khối tâm của chúng. Biết khối lượng của Trái Đất khoảng 5,97.10²⁴ kg. Hãy tính khoảng cách giữa tâm của Trái Đất và Mặt Trăng.

Trả lời:

Lực hấp dẫn giữa Mặt Trăng (khối lượng m) và Trái Đất (khối lượng M) đóng vai trò là lực hướng tâm:

Mà