Bài 21 : Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
12 câu hỏi
- Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là chuyển động trong đó đường thẳng nối hai điểm bất kì của vật luôn luôn song song với nó.
- Ví dụ về
+ chuyển động tịnh tiến thẳng: Chuyển động của toa tàu trên đoạn đường ray thẳng; ví dụ chuyển động của ngăn kéo hộc bàn.
+ chuyển động tịnh tiến cong: Chuyển động của cạnh thẳng đứng của cánh cửa đang quay.
- Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là chuyển động trong đó đường thẳng nối hai điểm bất kì của vật luôn luôn song song với nó.
- Ví dụ về
+ chuyển động tịnh tiến thẳng: Chuyển động của toa tàu trên đoạn đường ray thẳng; ví dụ chuyển động của ngăn kéo hộc bàn.
+ chuyển động tịnh tiến cong: Chuyển động của cạnh thẳng đứng của cánh cửa đang quay.
Có thể áp dụng định luật II Niu – tơn cho chuyển động tịnh tiến được không? Tại sao?
Có thể áp dụng định luật II Niu – tơn cho chuyển động tịnh tiến. Vì tất cả các điểm của vật đều chuyển động như nhau, đều có cùng một gia tốc.
Momen lực có tác dụng như thế nào đối với một vật quay quanh một trục cố định?
Khi vật rắn quay quanh trục, mọi điểm của vật đều có cùng tốc độ góc ω momen lực tác dụng vào vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật.
Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc những yếu tố nào?
Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật và vào sự phân bố khối lượng đó đối với trục quay.
Một vật có khối lượng m = 40 kg bắt đầu trượt trên sàn nhà dưới tác dụng của một lực nằm ngang F = 200 N. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là µt=0,25. Hãy tính: Gia tốc của vật
Các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ. Chọn trục Ox và Oy như hình vẽ.
Áp dụng định luật II Niu – tơn:
Chiếu (1) lên Ox ta được: Fk – Fms = ma (2)
Chiếu (1) lên Oy ta được: N – P = 0 (3)
(theo trục Oy gia tốc của vật bằng 0 do vật không chuyển động theo phương đó)
Từ (2) và (3) ta được:
Một vật có khối lượng m = 40 kg bắt đầu trượt trên sàn nhà dưới tác dụng của một lực nằm ngang F = 200 N. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là µt=0,25. Hãy tính: Vận tốc của vật ở cuối giây thứ ba
Vận tốc của vật ở cuối giây thứ ba: v = v0 + at = 0 + 2,5.3 = 7,5 m/s.
Một vật có khối lượng m = 40 kg bắt đầu trượt trên sàn nhà dưới tác dụng của một lực nằm ngang F = 200 N. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là µt=0,25. Hãy tính: Đoạn đường mà vật đi được trong 3 giây đầu. Lấy g = 10 m/s2.
Đoạn đường mà vật đi được trong 3 giây đầu:
Một vật có khối lượng m = 4,0 kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực F hợp với hướng chuyển động một góc α = 30o (Hình 21.6) . Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là μt = 0,30. Tính độ lớn của lực để:
a) Vật chuyển động với gia tốc bằng 1,25 m/s2.
b) Vật chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10 m/s2.
a) Các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ. Chọn hệ trục Ox theo hướng chuyển động, Oy vuông góc phương chuyển động.
Áp dụng định luật II Niu – tơn ta được:
Chiếu hệ thức vecto lên trục Ox ta được:
Fcosα - Fms = ma (1)
Chiếu hệ thức vecto lên trục Oy ta được:
Fsinα - P + N = 0 ⇔ N = P - Fsinα (2)
Mặt khác Fms = μtN = μt(P - Fsinα) (3)
Từ (1) và (2) (3) suy ra:
b) Để vật chuyển động thẳng đều (a = 0) ta có:
⇔ Fcosα - μt(P - Fsinα) ⇒ F = 12(N)
Một xe ca có khối lượng 1250 kg được dùng để kéo một xe móc có khối lượng 325 kg. Cả hai xe cùng chuyển động với gia tốc 2,15 m/s2 . Bỏ qua chuyển động quay của các bánh xe. Hãy xác định:
a) Hợp lực tác dụng lên xe ca;
b) Hợp lực tác dụng lên xe móc.
a) Các lực tác dụng lên hệ xe ca và xe moóc được biểu diễn như hình vẽ.
Áp dụng định luật II Niu – Tơn cho xe ca ta có:
Chiếu lên chiều dương là chiều chuyển động, ta tìm được hợp lực tác dụng lên xe ca là: FhlA = mA. a = 1250. 2,15 = 2687,5 (N)
b) Áp dụng định luật II Niu – Tơn cho xe moóc ta có:
Chiếu lên chiều dương là chiều chuyển động, ta tìm được hợp lực tác dụng lên xe moóc: FhlB = mB. a = 325. 2,15 = 698,8 (N).
Một vật đang quay quanh một trục với tốc độ góc ω = 6,28 rad/s . Nếu bỗng nhiên momen lực tác dụng lên nó đột nhiên mất đi thì
A. Vật dừng lại ngay.
B. Vật đổi chiều quay.
C. Vật quay đều với tốc độ góc ω = 6,28 rad/s.
D. Vật quay chậm dần rồi dừng lại.
Chọn đáp án đúng
Chọn C.
Do nó có quán tính nên khi mất momen lực vật vẫn sẽ quay tiếp với tốc độ góc như cũ là ω = 6,28 rad/s.
Đối với vật quay quanh một trục cố định, câu nào sau đây là đúng?
A. Nếu không chịu momen lực tác dụng thì vật phải đứng yên.
B. Khi không còn momen lực tác dụng thì vật đang quay sẽ lập tức dừng lại.
C. Vật quay được là nhờ có momen lực tác dụng lên nó.
D. Khi thấy tốc độ góc của vật quay đổi thì chắc chắn là nó đã có momen lực tác dụng lên vật.
Chọn D.
Vì momen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật nên khi thấy tốc độ góc của vật thay đổi thì chắc chắn là đã có momen lực tác dụng lên vật.
Mức quán tính của một vật quay quanh một trục không phụ thuộc vào
A. Khối lượng của vật.
B. Hình dạng và kích thước của vật.
C. Tốc độ góc của vật.
D. Vị trí của trục quay.
Chọn đáp án đúng.
Chọn C.
Mức quán tính của một vật quay quanh một trục chỉ phụ thuộc vào: khối lượng của vật, hình dạng và kích thước của vật và vị trí trục quay.
