Vật Lý 12 nâng cao - Bài tập chương 1: Động lực học vật rắn

Bài tập chương 1: Động Lực Học Vật Rắn
Câu 1: Một vật rắn quay xung quanh một trục cố định đi qua vật, một điểm xác định trên vật rắn cách trục quay khoảng r ≠ 0 có tốc độ dài là một hằng số. Tính chất chuyển động của vật rắn đó là: 
A. quay đều	B. quay nhanh dần 	C. quay chậm dần	D. quay biến đổi đều
Câu 2: Khi một vật rắn quay đều quanh một trục cố định đi qua vật thì một điểm xác định trên vật ở cách trục quay khoảng r ≠ 0 có: 
A. vectơ vận tốc dài biến đổi	B. vectơ vận tốc dài không đổi
C. tốc độ góc biến đổi	D. tốc độ dài biến đổi
Câu3: Chọn phương án đúng: Để xác định vị trí quay của vật rắn tại mỗi thời điểm, người ta dùng: 	 
A. tọa độ góc φ	B. vận tốc góc ω
C. gia tốc góc 	γ	D. tốc độ dài v
Câu 4: Chọn phương án đúng: Chuyển động quay biến đổi đều là chuyển động có: 
A. tốc độ góc không thay đổi theo thời gian
B. tọa độ góc không thay đổi theo thời gian
C. gia tốc góc không thay đổi theo thời gian
D. tọa độ góc và gia tốc góc không thay đổi theo thời gian
Câu 5: Chọn phát biểu sai: Trong chuyển động của vật rắn quay quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn: 
A. có cùng tốc độ quay	
B. có cùng chiều dương 
C. đều chuyển động trên các đường tròn
D. đều chuyển động trên cùng một mặt phẳng
Câu 6: Phát biểu nào sau đây là không đúng đối với chuyển động quay đều của vật rắn quanh một trục: 
A. Tốc độ góc là hàm bậc nhất của thời gian
B. Gia tốc góc của vật bằng 0. 
C. Trong những khoảng thời gian bằng nhau, vật quay được những góc bằng nhau. 
D. Phương trình chuyển động (phương trình tọa độ góc) là một hàm bậc nhất của thời gian. 
Câu 7: Một vật rắn quay xung quanh một trục cố định xuyên qua vật. Các điểm trên vật rắn (không thuộc trục quay):
A. quay được những góc không bằng nhau trong cùng một khoảng thời gian. 
B. ở cùng một thời điểm, không cùng gia tốc góc. 
C. ở cùng một thời điểm, có cùng tốc độ dài. 
D. ở cùng một thời điểm, có cùng tốc độ góc. 
Câu 8: Phát biểu nào sau đây là không đúng đối với chuyển động quay nhanh dần đều của vật rắn quanh một trục: 
A. Tốc độ góc là hàm bậc nhất của thời gian
B. Gia tốc góc của vật không đổi và khác 0. 
C. Trong những khoảng thời gian bằng nhau, vật quay được những góc không bằng nhau. 
D. Phương trình chuyển động (phương trình tọa độ góc) là một hàm bậc nhất của thời gian. 
Câu 9: Khi vật rắn quay đều quanh một trục cố định thì một điểm trên vật rắn cách trục quay một khoảng r có tốc độ dài v. Tốc độ góc ω của vật rắn là: 
A. 	B. 	C. 	D. 
Câu 10: Khi vật rắn quay đều quanh một trục cố định với tốc độ góc ω = const thì một điểm trên vật rắn cách trục quay một khoảng r có tốc độ dài v. Gia tốc góc γ của vật rắn là: 
A. 	B. 	C. 	D. 
Câu 11: Một vật rắn quay đều xung quanh một trục, một điểm M trên vật rắn, cách trục một khoảng R thì có: 
A. tốc độ góc ω tỉ lệ thuận với R. 	B. tốc độ dài v tỉ lệ thuận với R.
C. tốc độ góc ω tỉ lệ nghịch với R.	D. tốc độ dài v tỉ lệ nghịch với R.
Câu 12: Kim giờ của một chiếc đồng hồ có chiều dài bằng ¾ kim phút. Coi như các kim quay đều. Tỉ số tốc độ góc của hai đầu kim phút và kim giờ là:
A. 12	B. 1/12	C. 24	D. 1/ 24
Câu 13: Một vật rắn quay nhanh dần đều quanh một trục cố định. Sau thời gian t kể từ lúc vật bắt đầu quay thì góc mà vật quay được: 
A. tỉ lệ thuận với t. 	B. tỉ lệ thuận với 
C. tỉ lệ thuận với 	D. tỉ lệ nghịch với 	 
Câu 14: Một bánh xe có đường kính 50cm quay nhanh dần đều trong 4s, vận tốc góc tăng từ 120 vòng/phút lên 360 vòng/phút. Gia tốc hướng tâm của điểm M ở vành bánh xe sau khi tăng tốc được 2s là: 
A. 8π rad/s	B. 10π rad/s
C. 12π rad/s	D. 14π rad/s
Câu 15: Một bánh xe đang quay với vận tốc góc 36 rad/s thì bị hãm lại với một gia tốc góc không đổi có độ lớn 3 . Thời gian từ lúc hãm đến lúc bánh xe dừng lại là: 
A. 4s	B. 6s
C. 10s	D. 12s
Câu 16: Một bánh xe đang quay chậm dần đều. Kết luận nào sau đây sai: 
A. gia tốc tiếp tuyến có độ lớn không đổi. 	
B. gia tốc toàn phần có độn lớn giảm dần
C. gia tốc tiếp tuyến cùng phương, ngược chiều với vận tốc.
D. gia tốc hướng tâm có độ lớn tăng dần. 
Câu 17: Hai điểm đối xứng với nhau qua trục quay luôn có: 
A. tốc độ góc ngược nhau	B. vận tốc dài cùng phương, ngược chiều
C. vận tốc dài cùng độ lớn, cùng chiều	D. vận tốc dài cùng phương, cùng chiều
Câu 18: Một bánh xe đang quay với tốc độ 5rad/s thì tăng tốc, quay nhanh dần đều với gia tốc 2 . Góc mà bánh xe cần quay để đạt tốc độ 15rad/s là: 
A. 100 rad	B. 50 rad	C. 25 rad	D. 93,75 rad
Bài tập vật lý 12 chương 1
►Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
Đại lượng
Chuyển động quay đều
Chuyển động quay biến đổi đều
Chuyển động quay nhanh dần đều
Chuyển động quay chậm dần đều
Tọa độ góc φ
Trong những khoảng thời gian bằng nhau thì quay được những góc bằng nhau.
Trong những khoảng thời gian bằng nhau thì quay được những góc không bằng nhau.
Vận tốc góc ω
 tăng dần
 giảm dần
Gia tốc góc γ
Vận tốc dài 
Với những điểm có cùng r thì v = const
Với những điểm có cùng r thì tăng dần
Với những điểm có cùng r thì giảm dần
Gia tốc tiếp tuyến 
Với những điểm có cùng r thì không đổi, cùng chiều 
Với những điểm có cùng r thì không đổi, ngược chiều 
Gia tốc hướng tâm 
Với những điểm có cùng r thì 
Với những điểm có cùng r thì tăng dần
Với những điểm có cùng r thì giảm dần
Câu 1: Từ trạng thái đứng yên, một bánh xe bắt đầu quay nhanh dần đều quanh trục cố định và sau 2s đạt tốc độ 3 vòng/s. Gia tốc góc của bánh xe là: 
A. 	B. 	C. 	D. 
Câu 2: Phương trình nào dưới đây diễn tả mối quan hệ giữa tốc độ góc ω và thời gian t trong chuyển động quay nhanh dần đều quanh một trục cố định của vật rắn?
A. 	B. 
C. 	D. 
Câu 3: Bánh xe quay nhanh dần đều theo một chiều dương quy ước với gia tốc , vận tốc góc và tọa độ góc ban đầu của một điểm M trên vành bánh xe là và . Tọa độ góc của M vào thời điểm t là: 
A. (độ, s)	B. (rad, s)
C. (rad, s)	D. (độ, s)
Câu 4: Phương trình nào dưới đây biểu diễn mối quan hệ của tọa độ góc φ và thời gian t trong chuyển động quay nhanh dần đều của vật rắn quanh một trục cố định? 
A. 	B. 
C. 	D. 	
Câu 5: Phương trình tọa độ góc φ theo thời gian t nào sau đây mô tả chuyển động quay nhanh dần đều của một chất điểm ngược chiều dương quy ước?
A. 	B. 
C. 	D. 	
Câu 6: Một vật rắn quay chậm dần đều quanh một trục cố định xuyên qua vật thì: 
A. vận tốc góc luôn có giá trị âm	B. tích vận tốc góc và gia tốc góc là số dương 
C. gia tốc góc luôn có giá trị âm	D. tích vận tốc góc và gia tốc góc là số âm
Câu 7: Vật rắn quay nhanh dần đều quanh một trục cố định. Một điểm ở trên vật rắn không ở trên trục quay có: 
A. gia tốc tiếp tuyến cùng chiều với chuyển động.
B. gia tốc toàn phần nhỏ hơn gia tốc hướng tâm.
C. gia tốc toàn phần hướng về tâm quỹ đạo. 
D. gia tốc tiếp tuyến lớn hơn gia tốc hướng tâm. 
Câu 8: Chọn câu đúng: Trong chuyển động quay có vận tốc góc ω và gia tốc γ thì chuyển động quay nào sau đây là nhanh dần?
A. 	B. 
C. 	D. 
►Momen lực – Phương trình động lực học vật rắn
Câu 1: Phát biểu nào sau đây không đúng? 
A. Momen quán tính của vật rắn đối với trục quay lớn thì sức ì của vật trong chuyển động quay quanh trục đó lớn. 
B. Momen quán tính của vật rắn phụ thuộc vào vị trí của trục quay và sự phân bố khối lượng đối với trục quay. 
C. Momen lực tác dụng vào vật rắn làm thay đổi tốc độ quay của vật. 
D. Momen lực dương tác dụng vào vật rắn làm cho vật quay nhanh dần. 
Câu 2: Chọn phát biểu đúng khi nói về chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định: 
A. Nếu momen lực tăng gấp đôi, momen quán tính giảm một nửa thì gia tốc góc của vật không đổi. 
B. Nếu momen lực tăng gấp đôi, momen quán tính tăng gấp đôi thì gia tốc góc của vật tăng bốn lần.
C. Một điểm của vật rắn quay nhanh dần đều nếu momen lực tác dụng vào vật rắn không đổi. 
D. Đối với một trục quay cố định, gia tốc góc mà vật thu được tỉ lệ thuận với momen lực tác dụng lên vật. 
Câu 3: Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định: 
A. Khi vật rắn quay đều thì gia tốc góc của nó bằng không. 
B. Khi tổng momen các ngoại lực không đổi thì gia tốc góc cũng không đổi. 
C. Các điểm càng ở xa trục quay thì gia tốc tiếp tuyến càng lớn. 
D. Gia tốc góc của vật rắn tỉ lệ thuận với tổng momen các ngoại lực, tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật. 
Câu 4: Khi nói về momen quán tính, phát biểu nào sau đây là đúng? 
A. Momen quán tính của vật rắn khối lượng m, trọng tâm cách trục quay khoảng r là đại lượng được xác định bằng công thức . 
B. Càng xa trục quay, momen quán tính của vật càng giảm. 
C. Giữa gia tốc góc γ của vật rắn, tổng momen của tất cả các ngoại lực tác dụng lên vật M và momen quán tính I của vật đối với một trục quay có hệ thức .
D. Momen quán tính của vật rắn không phụ thuộc vào hình dạng của vật. 
Câu 5: Chọn phát biểu đúng về momen quán tính của chất điểm. 
A. Nếu khối lượng của chất điểm tăng 2 lần, khoảng cách từ trục quay đến chất điểm giảm 3 lần thì momen quán tính không đổi. 
B. Nếu khối lượng của chất điểm tăng 1,5 lần, khoảng cách từ trục quay đến chất điểm tăng 2 lần thì momen quán tính tăng 3 lần.
C. Nếu khối lượng của chất điểm giảm 4 lần, khoảng cách từ trục quay đến chất điểm tăng 3 lần thì momen quán tính tăng 9/4 lần.
D. Nếu khối lượng của chất điểm giảm 4 lần, khoảng cách từ trục quay đến chất điểm tăng 2 lần thì momen quán tính giảm 2 lần.
Câu 6: Một vật rắn quay nhanh dần đều quanh một trục cố định xuyên qua vật khi: 
A. tổng các momen lực tác dụng lên vật đối với trục quay có giá trị không đổi và khác không. 
B. tổng các momen lực tác dụng lên vật đối với trục quay bằng không. 
C. tốc độ góc của một điểm trên vật rắn (không nằm trên trục quay) là không đổi theo thời gian. 
D. gia tốc tiếp tuyến của một điểm trên vật rắn (không nằm trên trục quay) có độ lớn tăng dần. 
Câu 7: Các vận động viên nhảy cầu xuống nước có động tác “bó gối” thật chặt ở trên không là để: 
A. giảm momen quán tính để tăng tốc độ quay. 
B. tăng momen quán tính để tăng tốc độ quay. 
C. giảm momen quán tính để tăng momen động lượng. 
D. tăng momen quán tỉnh để giảm tốc độ quay. 
Câu 8: Một chất điểm chuyển động tròn quanh một trục có momen quán tính với trục là I. Kết luận nào sau đây không đúng? 
A. Tăng khối lượng của chất điểm lên 2 lần thì momen quán tính tăng lên 2 lần. 
B. Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên 2 lần thì momen quán tính tăng 2 lần.
C. Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên 2 lần thì momen quán tính tăng 4 lần.
D. Tăng đồng thời khối lượng của chất điểm lên 2 lần và khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên 2 lần thì momen quán tính tăng 8 lần.
Câu 9: Hai đĩa mỏng nằm ngang, có cùng trục quay thẳng đứng đi qua tâm của chúng. Đĩa 1 có momen quán tính đang quay với tốc độc góc , đãi 2 có momen quán tính ban đầu đứng yên. Thả nhẹ đĩa 2 xuống đĩa 1, sau một khoảng thời gian ngắn 2 đĩa cùng quay với tốc độ góc ω. Tốc độ góc ω được tính bằng biểu thức:
A. 	B. 	C. 	D. 
Câu 10: Tác dụng một momen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm chuyển động trên một đường tròn làm chất điểm chuyển động với gia tốc không đổi . Momen quán tính của chất điểm đối với trục đi qua tâm và vuông góc với đường tròn là đó là: 
A. 0,128 	B. 0,214 	C. 0,315 	D. 0,412 
Câu 11: Tác dụng một momen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm chuyển động trên một đường tròn làm chất điểm chuyển động với gia tốc không đổi . Bán kính đường tròn là 40cm thì khối lượng của chất điểm là: 
A. m = 1,5kg	B. m = 1,2kg	C. m = 0,8kg	D. m = 0,6kg
Câu 12: Một đĩa mỏng, 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 điã một momen lực 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc . Khối lượng của đĩa là: 
A. m = 960kg	B. m = 240kg	C. m = 160kg	D. m = 80kg
Câu 13: Một ròng rọc có bán kính 10cm, có momen quán tính đối với trục là . Ban đầu ròng rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vòng ngoài của nó. Gia tốc góc của ròng rọc là: 
A. 	B. 	C. 	D. 
Câu 14: Một ròng rọc có bán kính 10cm, có momen quán tính đối với trục là . Ban đầu ròng rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vòng ngoài của nó. Sau khi vật chịu tác dụng lực được 3s thì vận tốc góc của nó là: 
A. 60rad/s	B. 40 rad/s	C. 30rad/s	D. 20rad/s
Câu 15: Một momen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có momen quán tính đối với trục bánh xe là . Nếu bánh xe quay nhanh dần đều rừ trạng thái nghỉ thì vận tốc góc mà bánh xe đạt được sau 10s là: 
A. 120rad/s	B. 150rad/s	C. 175rad/s	D. 180rad/s
Câu 16: Một momen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có momen quán tính đối với trục bánh xe là . Nếu bánh xe quay nhanh dần đều rừ trạng thái nghỉ thì động năng của bánh xe ở thời điểm t = 10s là: 
A. 18,3 kJ	B. 20,2 kJ	C. 22,5 kJ	D. 24,6 kJ
Câu 17: Hai chất điểm A, B cùng khối lượng m = 2kg gắn vào hai đầu một thanh nhẹ dài l = 1,2m. Momen quán tính của hệ đối với trục quay đi qua đầu thanh và vuông góc với thanh bằng:
A. 	B. 	C. 	D. 
Câu 18: Khi momen lực M = 32 Mm tác dụng vào vật rắn quay quanh trục cố định thì vật thu được gia tốc góc . Momen quán tính của vật đối với trục quay bằng: 
A. 	B. 	C. 	D. 
Câu 19: Một đĩa mài hình trụ có khối lượng 300g và bánh kính 8cm có momen quán tính bằng bao nhiêu?
Câu 20: Một bánh đà có dạng đĩa tròn mỏng, khối lượng 1,2kg quay quanh một trục dưới tác dụng của momen lực 0,4Nm. Trong 2s vận tốc góc tăng từ 2 rad/s đến 8 rad/s. Bán kính bánh xe bằng bao nhiêu?