14 Bài tập về lực hướng tâm có đáp án
14 câu hỏi
Một vật chuyển động tròn đều với tốc độ là 3 m/s và có tốc độ góc là 10 rad/s. Tính gia tốc hướng tâm của vật đó.
10 m/s2.
20 m/s2.
30 m/s2.
40 m/s2.
Đáp án đúng là: C
Gia tốc hướng tâm: aht=v2R=Rω2
⇒aht=vω=3.10=30 m/s2
Một chiếc xe đạp chạy với tốc độ 36 km/h trên một vòng đua có bán kính 100 m. Tính gia tốc hướng tâm của xe.
1 m/s2.
2 m/s2.
3 m/s2.
4 m/s2.
Đáp án đúng là: A
Ta có: v=36 km/h=10m/s⇒aht=v2R=102100=1m/s2
Một vật nhỏ khối lượng 200 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1 m. Biết trong 1 phút vật quay được 120 vòng. Tính độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật.
316 N
31,6 N.
3,16 N.
0,316 N.
Đáp án đúng là: B
Tốc độ góc: ω=2πf=2πnt=2π.12060=4πrad/s
⇒Fht=mω2R=0,24π2.1≈31,6N
Một vật nhỏ khối lượng 150 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1,5 m với tốc độ 2 m/s. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là:
0,13 N.
0,2 N.
1,0 N.
0,4 N.
Đáp án đúng là: D
Lực hướng tâm: Fht=maht=mv2r=0,15.221,5=0,4 N
Trong 1 máy gia tốc electron chuyển động trên quỹ đạo tròn có r = 1,2 m. Thời gian electron quay hết 5 vòng là 6.10−7s. Hãy tính gia tốc hướng tâm của electron?
aht=3,3.1014m/s2
aht=4,3.1014m/s2
aht=3,3.1015m/s2
aht=4,3.1015m/s2
Đáp án đúng là: C
Chu kì chuyển động của electron là: T=tN=6.10−75=1,2.10−7s
Tốc độ góc của electron là: ω=2πT=2π1,2.10−7=5π3.107rad/s
Tốc độ dài và gia tốc hướng tâm của vật lần lượt là:
v=r.ω=1,2.5π3.107=2π.107m/s
aht=v2r=(2π.107)21,2≈3,33.1015m/s2
Chọn đáp án đúng khi nói về vectơ gia tốc của vật chuyển động tròn đều.
Có độ lớn bằng 0.
Giống nhau tại mọi điểm trên quỹ đạo.
Luôn cùng hướng với vectơ vận tốc.
Luôn vuông góc với vectơ vận tốc.
Đáp án đúng là: D
Vecto gia tốc của chuyển động tròn đều có hướng vào tâm quỹ đạo chuyển động.
Vecto vận tốc của chuyển động tròn đều có phương tiếp tuyến với quỹ đạo.
Nên vecto gia tốc và vecto vận tốc luôn vuông góc với nhau.
Một vật chuyển động tròn đều với quỹ đạo có bán kính r, tốc độ góc ω. Biểu thức liên hệ giữa gia tốc hướng tâm a của vật với tốc độ góc ω và bán kính r là
a=ωr
ω=ar
ω=ar
a=ωr2
Đáp án đúng là: C
Một chiếc xe đạp chạy với tốc độ 40 km/h trên một vòng đua có bán kính 100 m. Độ lớn gia tốc hướng tâm của xe bằng
0,11 m/s2
0,4 m/s2
1,23 m/s2
16 m/s2
Đáp án đúng là: C
Đổi: 40 km/h = 1009m/s
Suy ra: aht=v2R=10092100=1,23m/s2
Câu nào sau đây nói về gia tốc trong chuyển động tròn đều là sai?
Vecto gia tốc luôn hướng vào tâm quỹ đạo.
Độ lớn của gia tốc a=v2R, với v là tốc độ, R là bán kính quỹ đạo.
Gia tốc đặc trưng cho sự biến thiên về độ lớn của vận tốc.
Vectơ gia tốc luôn vuông góc với vectơ vận tốc ở mọi thời điểm.
Đáp án đúng là: C
C – sai vì gia tốc đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vận tốc, còn độ lớn của vận tốc trong chuyển động tròn đều không đổi.
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Trong chuyển động tròn đều
vectơ vận tốc luôn không đổi, do đó gia tốc bằng 0.
gia tốc hướng vào tâm quỹ đạo, độ lớn tỉ lệ nghịch với bình phương tốc độ.
phương, chiều và độ lớn của vận tốc luôn thay đổi.
gia tốc hướng vào tâm quỹ đạo, độ lớn tỉ lệ với bình phương tốc độ góc.
Đáp án đúng là: D
A – sai vì vận tốc trong chuyển động tròn đều có phương thay đổi, tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động, còn độ lớn không đổi. Nên chuyển động tròn đều có gia tốc và độ lớn không đổi.
B – sai vì gia tốc hướng tâm có độ lớn aht=ω2r=v2r tỉ lệ thuận với bình phương tốc độ.
C – sai vì vận tốc có độ lớn không đổi.
D – đúng.
Một vật chuyển động theo đường tròn bán kính r = 100 cm với gia tốc hướng tâm aht = 4 cm/s2. Chu kì T của chuyển động vật đó là:
8π (s).
6π (s).
12π (s).
10π (s).
Đáp án đúng là: D
Công thức: T=2πrv; aht=v2r
⇒T=2πraht=10πs
Một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất, mỗi vòng hết 90 phút. Vệ tinh bay ở độ cao 320 km so với mặt đất. Biết bán kính của Trái Đất là 6380 km. Tốc độ và gia tốc hướng tâm của vệ tinh là:
7792 m/s; 9,062 m/s2
7651 m/s; 8,120 m/s2
6800 m/s; 7,892 m/s2
7902 m/s; 8,960 m/s2
Đáp án đúng là: A
Đổi 90 phút = 5400 s
Tốc độ góc: ω=2π5400rad/s
⇒v=ω6380+320.1000≈7792m/s
aht=ω26380+320.1000≈9,062 m/s2
Một vật khối lượng m đang chuyển động tròn đều trên một quỹ đạo bán kính r với tốc độ góc ω. Lực hướng tâm tác dụng vào vật là:
Fht=mω2r
Fht=mrω
Fht=rω2
Fht=mω2
Đáp án đúng là: A
Lực hướng tâm: Fht=maht=mω2r
Một vật đang chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực hướng tâm F. Nếu tăng bán kính quỹ đạo gấp hai lần so với trước và đồng thời giảm tốc độ còn một nửa thì so với ban đầu, lực hướng tâm
giảm 8 lần.
giảm 4 lần.
giảm 2 lần.
không thay đổi.
Đáp án đúng là: A
Lực hướng tâm: Fht=maht=mv2r
Tăng bán kính quỹ đạo gấp hai lần so với trước và đồng thời giảm tốc độ còn một nửa thì: F'ht=mv'2r'=mv222r=18.mv2r