Đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội form 2025 có đáp án (Đề số 21)

Vật nặng có khối lượng m = 200g chuyển động tròn đều tâm O trong mặt phẳng Oxy với tốc độ góc ω = π(rad/s) 

107/235

Vật nặng có khối lượng m = 200g chuyển động tròn đều tâm O trong mặt phẳng Oxy với tốc độ góc ω = π(rad/s) như hình vẽ. Tại thời điểm t0 = 0 vật có tọa độ (−5;0). Động lượng của vật tại thời điểm t = 0,5s sẽ là:

Vật nặng có khối lượng m = 200g chuyển động tròn đều tâm O trong mặt phẳng Oxy với tốc độ góc ω = π(rad/s)  (ảnh 1)

0,0314kg.m/s và chiều là dương của Oy.

0,0314kg.m/s và chiều là dương của Ox.

0,0134kg.m/s và chiều là dương của Ox.

0,0134kg.m/s và chiều là dương của Oy.

Giải thích

Đáp án đúng là B

Phương pháp giải

Vận dụng lí thuyết chuyển động tròn.

Công thức tính động lượng: p = mv

Lời giải

+ Ban đầu vật có tọa độ (−5;0) tức là: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = - 5\;{\rm{cm}}}\\{y = 0}\end{array} \Rightarrow R = 5\;{\rm{cm}} = 0,05\;{\rm{m}}} \right.\)

Vật nặng có khối lượng m = 200g chuyển động tròn đều tâm O trong mặt phẳng Oxy với tốc độ góc ω = π(rad/s)  (ảnh 2)

Độ lớn: \(v = \omega R = \pi .0,05 \approx 0,157\;{\rm{m/s}}\)

Sau 0,5s vật quay được một góc:\(\alpha = \omega t = \pi .0,5 = \frac{\pi }{2}({\rm{rad}}) = {90^^\circ }\)

Vật sẽ tới vị trí có tọa độ: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 0}\\{y = 5\;{\rm{cm}}}\end{array}} \right.\) như hình vẽ:

Vật nặng có khối lượng m = 200g chuyển động tròn đều tâm O trong mặt phẳng Oxy với tốc độ góc ω = π(rad/s)  (ảnh 3)

Mà chuyển động tròn đều véc tơ vận tốc có phương chiều tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo tại vị trí của vật.

Như vậy vectơ vận tốc có phương theo Ox; chiều là chiều + của Ox

Vậy ta xác định được động lượng của vật tại thời điểm t = 0,5s:

Độ lớn: p = mv = 0,2.0,157 = 0,0314(kg.m/s)

+ Phương chiều động lượng cùng phương cùng chiều với vận tốc của vật nên có phương theo Ox; chiều là chiều + của Ox.