Bài tập Vật lí 12 nâng cao - Chủ đề: Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

Chủ đề: PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN
QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
Câu 1: Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực đối với vật rắn có trục quay cố định được gọi là
A. momen lực. 	B. momen quán tính. 
C. momen động lượng. 	D. momen quay.
Câu 2: Momen của lực tác dụng vào vật rắn có trục quay cố định là đại lượng đặc trưng cho
A. mức quán tính của vật rắn. 	B. năng lượng chuyển động quay của vật rắn.
C. tác dụng làm quay của lực.	D. khả năng bảo toàn vận tốc của vật rắn.
Câu 3: Momen quán tính của một vật rắn không phụ thuộc vào
A. khối lượng của vật. 	B. kích thước và hình dạng của vật. 
C. vị trí trục quay của vật. 	D. tốc độ góc của vật.
Câu 4: Một bánh xe đang quay đều xung quanh trục của nó. Tác dụng lên vành bánh xe một lực F theo phương tiếp tuyến với vành bánh xe thì
A. tốc độ góc của bánh xe có độ lớn tăng lên. 	B. tốc độ góc của bánh xe có độ lớn giảm xuống.
C. gia tốc góc của bánh xe có độ lớn tăng lên. 	D. gia tốc góc của bánh xe có độ lớn giảm xuống.
Câu 5: Momen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay xác định
A. càng lớn thì momen lực tác dụng lên vật càng lớn B. không phụ thuộc vào vị trí trục quay. 
C. có thể dương hay âm tùy thuộc vào vị trí quay của vật. D. bằng tổng momen quán tính của các phần tử khác nhau của vật đối với trục quay đó.
Câu 6: Thanh cứng AB rất nhẹ, dài l đặt nằm ngang, hai đầu gắn 2 quả cầu nhỏ có khối lượng m và 3m. Momen quán tính của hệ đối với trục quay thẳng đứng đi qua trung điểm của thanh là:
A. I = 4ml2	B. 3ml2	C. 2ml2	D. ml2
Câu 7: Một tam giác đều có cạnh a. Ba chất điểm mỗi chất điểm có khối lượng m, được đặt tại 3 đỉnh của tam giác. Momen quán tính của hệ này đối với trục quay là đường cao của tam giác bằng
A. . 	B. . 	C. . D. .
Câu 8: Một bánh xe có momen quán tính đối với trục quay cố định là 6 kg.m2 đang đứng yên thì chịu tác dụng của một momen lực không đổi M đối với trục quay đó. Bỏ qua mọi lực cản. Momen lực bằng bao nhiêu biết rằng sau 5 s kể từ khi bắt đầu quay, bánh xe đạt tốc độ góc 100 rad/s?
A. 50 Nm. B. 100 Nm. C. 75 Nm. D. 120 Nm. 
Câu 9: Thứ nguyên của momen lực có thứ nguyên giống thứ nguyên của:
A. động lượng. B. momen động lượng. C. momen quán tính. D. công.
Câu 10: Một ròng rọc khối lượng M, bán kính R, có thể quay tự do quanh trục cố định của nó. Một sợi dây quấn quanh ròng rọc và đầu tự do của dây có gắn một vật khối lượng m. Giữ cho vật đứng yên rồi thả nhẹ ra. Khi vật m rơi xuống thì gia tốc của nó:
A. tỉ lệ thuận với R. B. tỉ lệ nghịch với R2. C. tỉ lệ nghịch với R. D. không phụ thuộc vào R.
Câu 11: Đối với một vật rắn quay quanh trục cố định thì kết luận nào sau đây là đúng? Nếu momen lực tác dụng lên vật
A. âm thì vật quay chậm dần. 	B. dương thì vật quay nhanh dần.
C. không đổi thì vật quay đều. 	D. bằng không thì vật quay đều hoạc đứng yên.
Câu 12: Tác dụng momen lực 0,9 N.m vào chất điểm thì nó quay nhanh dần đều với gia tốc góc γ = 1,5 rad/s2. Momen quán tính của chất điểm đối với trục quay là:
A. 1,6 kg.m2	B. 0,6 kg.m2	C. 1,4 kg.m2	D. 0,5kg.m2
Câu 13: Tác dụng momen lực 0,32 N.m vào chất điểm thì nó quay nhanh dần đều với gia tốc góc γ = 2,5 rad/s2. Biết bán kính đường tròn là R = 40Cm. Khối lượng của chất điểm là:
A. 0,6kg	B. 0,8kg	C. 1,2kg	D. 1,5kg
Câu 14: Một bánh đà được đưa đến tốc độ góc 270 vòng/phút trong 3s. Gia tốc trung bình trong thời gian tăng tốc của bánh đà là:
A. . B. . C. . D. 
Câu 15: Một bánh xe có momen quán tính I khi chịu tác dụng của momen ngoại lực M thì bắt đầu quay nhanh dần đều. Sau thời gian t bánh xe quay được góc là:
A. φ = 	B. φ = 	C. φ = 	D. φ = 
Câu 16: Một ròng rọc có đường kính 80 cm, có momen quán tính 0,2 kg.m2 đối với trục của nó. Ròng rọc chịu tác dụng 
một lực 1,0 N tiếp tuyến đối với vành của nó. Lúc đầu ròng rọc đứng yên. Gia tốc toàn phần tại một điểm trên vành ròng rọc sau 2 s kể từ lúc tác dụng lực là: A. 6,45 m/s2. B. 5 m/s2. C. 5 rad/s2. D. 6,45 rad/s2.
Câu 17: Một momen lực không đổi tác dụng vào một vật có trục quay cố định. Trong các đại lượng : momen quán tính, khối lượng, tốc độ góc và gia tốc góc, thì đại lượng nào không phải là một hằng số ?
A. Momen quán tính.	B. Khối lượng.	C. Tốc độ góc.	D. Gia tốc góc.
Câu 18: Hai chất điểm có khối lượng 1 kg và 2 kg được gắn ở hai đầu của một thanh nhẹ có chiều dài 1 m. Momen quán tính của hệ đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh và vuông góc với thanh có giá trị bằng
A. 0,75 kg.m2.	B. 0,5 kg.m2.	C. 1,5 kg.m2.	D. 1,75 kg.m2.
Câu 19: Thanh đồng chất, tiết diện đều, khối lượng m, chiều dài l và tiết diện của thanh là nhỏ so với chiều dài của nó. Momen quán tính của thanh đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh và vuông góc với thanh là
A. .	B. .	C. .	D. .
Câu 20: Hai chất điểm có khối lượng m và 4m được gắn ở hai đầu của một thanh nhẹ có chiều dài l. Momen quán tính I của hệ đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh và vuông góc với thanh là:
A. .	B. .	C. .	D. .
Câu 21: Một cậu bé đẩy một chiếc đu quay có đường kính 4 m bằng một lực 60 N đặt tại vành của chiếc đu theo phương tiếp tuyến. Momen lực tác dụng vào đu quay có giá trị bằng
A. 15 N.m.	B. 30 N.m.	C. 120 N.m.	D. 240 N.m.
Câu 22: Vành tròn đồng chất có khối lượng m và bán kính R. Momen quán tính của vành tròn đối với trục quay đi qua tâm vành tròn và vuông góc với mặt phẳng vành tròn là:
A. .	B. .	C. .	D. .
Câu 23: Đĩa tròn mỏng đồng chất có khối lượng m và bán kính R. Momen quán tính của đĩa tròn đối với trục quay đi qua tâm đĩa tròn và vuông góc với mặt phẳng đĩa tròn là:
A. .	B. .	C. .	D. .
Câu 24: Quả cầu đặc đồng chất có khối lượng m và bán kính R. Momen quán tính quả cầu đối với trục quay đi qua tâm quả cầu là:
A.. 	B. .	C. .	D. .
Câu 25: Một ròng rọc có bán kính 20 cm, có momen quán tính 0,04 kg.m2 đối với trục của nó. Ròng rọc chịu tác dụng bởi một lực không đổi 1,2 N tiếp tuyến với vành. Lúc đầu ròng rọc đứng yên. Bỏ qua mọi lực cản. Tốc độ góc của ròng rọc sau khi quay được 5s là:
A. 30 rad/s.	B. 3000 rad/s.	C. 6 rad/s.	D. 600 rad/s.
Câu 26: Một ròng rọc có bán kính 10 cm, có momen quán tính 0,02 kg.m2 đối với trục của nó. Ròng rọc chịu tác dụng bởi một lực không đổi 0,8 N tiếp tuyến với vành. Lúc đầu ròng rọc đứng yên. Bỏ qua mọi lực cản. Góc mà ròng rọc quay được sau 4 s kể từ lúc tác dụng lực là	A. 16 rad.	B. 8 rad.	C. 64 rad.	D. 32 rad.
Câu 27: Tác dụng một momen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm chuyển động trên đường tròn với gia tốc góc . Momen quán tính của chất điểm đối với trục quay đi qua tâm và vuông góc với đường tròn đó là
A. 0,128 . B. 0,214. C. 0,315. D.0,412 
Câu 28: Một đĩa đặc đồng chất, khối lượng 0,5 kg, bán kính 10 cm, có trục quay Δ đi qua tâm đĩa và vuông góc với đĩa, đang đứng yên. Tác dụng vào đĩa một momen lực không đổi 0,04 N.m. Tính góc mà đĩa quay được sau 3 s kể từ lúc tác dụng momen lực.
A. 72 rad. 	B. 36 rad.	C. 24 rad. 	D. 48 rad.
Câu 29: Tác dụng một momen lực M = 0,64 Nm lên một chất điểm chuyển động trên đường tròn với gia tốc góc g = . Biết bán kính của đường tròn là 50 cm. Khối lượng của chất điểm là:
A. m =1,024 kg. B. m = 1,24 kg. C. m = 0,82 kg. D. m = 0,56 kg. 
Câu 30: Một đĩa đặc đồng chất, khối lượng 0,2 kg, bán kính 10 cm, có trục quay Δ đi qua tâm đĩa và vuông góc với đĩa, đang đứng yên. Tác dụng vào đĩa một momen lực không đổi 0,02 N.m. Quãng đường mà một điểm trên vành đĩa đi được sau 4 s kể từ lúc tác dụng momen lực là: 
A. 32 m. 	B. 8 m. 	C. 16 m. 	 D. 24 m.
Câu 31:Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất, bán kính 2m có thể quay được quanh trục thẳng đứng đi qua tam và vuông góc với mặt đĩa. Tác dụng vào đĩa một momen lực 960 Nm không đổi, đĩa chuyển động quanh trục với gia tốc góc 3 rad/s2. khối lượng của đĩa là: A. m = 960 kg. B. m= 240 kg. 	C. m = 160 kg. D. m = 80 kg.
Câu 32: Một ròng rọc có bán kính 10 cm, có momen quán tính đối với trục quay là . Ban đầu ròng rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2 N tiếp tuyến với vành của nó. Sau khi vật chịu tác dụng lực được 3 s thì tốc độ góc của nó là:	
A. 40 rad/s.	B. 60 rad/s. 	C. 20 rad/s. 	D. 80 rad/s.
Câu 33: Một bánh xe có momen quán tính đối với trục quay cố định là 6 kg.m2, đang đứng yên thì chịu tác dụng của một momen lực 30 N.m đối với trục quay. Bỏ qua mọi lực cản. Kể từ lúc bắt đầu quay, sau bao lâu thì bánh xe đạt tốc độ góc 100 rad/s ?	A. 5 s. 	B. 20 s. 	C. 6 s. 	D. 2 s.
Câu 34: Một quả cầu đặc, đồng chất, khối lượng 2 kg, bán kính 10 cm. Quả cầu có trục quay cố định đi qua tâm. Quả cầu đang đứng yên thì chịu tác dụng của một momen lực 0,2 N.m. Gia tốc góc mà quả cầu thu được là
A. 20 rad/s2.	B. 10 rad/s2.	C. 25 rad/s2.	D. 50 rad/s2.
Câu 35: Một quả cầu đặc, đồng chất, khối lượng 1 kg, bán kính 10 cm. Quả cầu có trục quay cố định Δ đi qua tâm. Quả cầu đang đứng yên thì chịu tác dụng của một momen lực 0,1 N.m. Tính quãng đường mà một điểm ở trên quả cầu và ở xa trục quay của quả cầu nhất đi được sau 2 s kể từ lúc quả cầu bắt đầu quay.
A. 50 cm. 	B. 500 cm. 	C. 250 cm. 	D. 200 cm.
Câu 36: Một bánh đà đang quay đều với tốc độ góc 200 rad/s. Tác dụng một momen hãm không đổi 50 N.m vào bánh đà thì nó quay chậm dần đều và dừng lại sau 8 s. Tính momen quán tính của bánh đà đối với truc quay.
A.32 kg.m2.	B. 25 kg.m2.	C. 6 kg.m2.	D. 2 kg.m2.
Câu 37: Một bánh đà đang quay đều với tốc độ 3 000 vòng/phút. Tác dụng một momen hãm không đổi 100 N.m vào bánh đà thì nó quay chậm dần đều và dừng lại sau 5 s. Tính momen quán tính của bánh đà đối với trục quay.
A. 0,03 kg.m2.	B. 0,17 kg.m2.	C. 0,637 kg.m2.	D. 1,59 kg.m2.
Câu 38: Một cái bàn hình tròn nằm ngang, có trục quay cố định thẳng đứng đi qua tâm bàn. Bàn có bán kính 1,0 m và khối lượng 4,0 kg. Bàn đang quay với tốc độ góc 20 vòng/phút thì người ta đặt một vật nhỏ có khối lượng 0,5 kg vào mép bàn và vật dính chặt vào bàn. Bỏ qua mọi ma sát. Tốc độ góc của bàn lúc này là
A. 34 rad/s. B. 0,84 rad/s. C. 16 vòng/phút. D. 10 vòng/phút.
Câu 39: Bánh đà có momen quán tính đối với trục quay cố định là I = 6 kg.m2. Khi chịu tác dụng của momen lực M = 30 N.m thì bắt đầu quay nhanh dần đều, sau 20s nó có tốc độ góc là:
A. ω = 50 rad/s	B. ω = 100 rad/s	C. ω = 150 rad/s	D. ω = 200 rad/s
Câu 40: Bánh đà có momen quán tính đối với trục quay cố định là I = 8 kg.m2. Khi chịu tác dụng của momen lực M thì bắt đầu quay nhanh dần đều, sau 10s nó có tốc độ góc là 12 rad/s. Độ lớn của momen lực là:
A. 6,9 N.m	B. 9,6 N.m	C. 2,4 N.m	D. 5,8 N.m
Câu 41: Gọi là góc mà vật quay được trong thời gian t, là tốc độ góc ở thời điểm t, là tốc độ góc ở thời điểm ban đầu và là gia tốc góc không đổi của vật. Các đại lượng này liên hệ với nhau bởi biểu thức nào dưới đây
A. . B. . C. . D. 
Câu 42: Một thanh đồng chất AB chiều dài l, khối lượng m có thể quay tự do xung quanh điểm A trong mặt phẳng thẳng đứng. Ban đầu thanh được giữ nằm ngang rồi buông. Biết momen quán tính của thanh đối với A là . Gia tốc góc ban đầu của thanh là: 	A. . B. . C. D. 
Câu 43: Một đĩa đặc đồng chất, khối lượng 0,2 kg, bán kính 10 cm, có trục quay Δ đi qua tâm đĩa và vuông góc với đĩa, đang đứng yên. Tác dụng vào đĩa một momen lực không đổi 0,02 N.m. Tính quãng đường mà một điểm trên vành đĩa đi được sau 4 s kể từ lúc tác dụng momen lực.
A. 16 m.	B. 8 m.	C. 32 m.	D. 24 m.