11 lực quán tính lực hướng tâm

CHƯƠNG II : ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
DẠNG 7 : BÀI TẬP LỰC QUÁN TÍNH
a. Hệ quy chiếu phi quán tính: là hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc so với hệ quy
chiếu quán tính.
r
b. Lực quán tính : Trong một hệ quy chiếu chuyển động với gia tốc a so với hệ quy
chiếu quán tính, các hiện tượng cơ học xảy ra giống như là mỗi vật có khối lượng m
r
chịu thêm tác dụng của một lực bằng − ma lực này gọi là lực quán tính.
ur
r
F qt = −ma

*BÀI TẬP :

( )

Bài 1: Một người có khối lượng m = 50 kg đứng trên sàn buồng thang máy. Biết

(

)

2
gia tốc rơi tự do là 10 m /s . Tính áp lực của người lên sàn thang máy trong các

trường hợp sau
a/ Thang máy đi lên đều.

(

)

2
b/ Thang máy đi lên bắt đầu đi lên với gia tốc a = 0,1 m /s .

(

)

2
c/ Thang máy bắt đầu đi xuống với gia tốc a = 0,1 m /s .

d/ Thang máy đứt dây cáp rơi tự do.

( )

ĐS: a / N = 500 N .

b / N = 505 ( N ) .

c / 495 ( N ) .

d / 0 ( N) .

Bài 2: Một quả cầu nhỏ khối lượng m = 250 g, buộc vào đầu một sợi dây treo vào trần
của toa tàu đang chuyển động. Hình vẽ dưới đây ghi lại những vị trí ổn định của quả
cầu trong một số trường hợp. Lấy g =10 m/s2.

r
v

α=50

r
v

α=40

r
v

a)
b)
c)
a/ Hãy nhận xét về tính chất chuyển động của tàu trong mỗi trường hợp.
b/ Tính gia tốc của tàu và lực căng của dây treo trong mỗi trường hợp.
Bài 3: Một người có m = 40 kg, đứng trong buồng thang máy trên 1 bàn cân lò xo. Nếu
cân chỉ trọng lượng người là: a/ 392 N
b/ 410 N
c/ 368 N
Tìm gia tốc chuyển động của thang máy.
*TRẮC NGHIỆM:
Câu 1: Khi đi thang máy, Xách một vật trên tay ta có cảm giác vật nặng hơn khi
A. Thang máy bắt đầu đi xuống.
B.Thang máy bắt đầu đi lên.
C.Thang máy chuyển động đều lên trên. D.Thang máy chuyển động đều xuống dưới.
Câu 2: Bằng cách so sánh số chỉ của lực kế trong thang máy với trọng lượng P = mg
của vật treo vào lực kế, ta có thể biết được

A.Thang máy đang đi lên hay đi xuống

B.Chiều gia tốc của thang máy
C. Thang máy đang chuyển động nhanh dần hay chậm dần
D. Độ lớn gia tốc và chiều chuyển động của thang máy
Câu 3: Chọn câu sai.
A. Hiện tượng tăng trọng lượng sảy ra khi trọng lượng biểu kiến lớn hơn trọng lưc của
vật.
B. Hiện tượng giảm trọng lượng sảy ra khi trọng lượng lớn hơn trọng lượng biểu kiến
của vật.
C. Hiện tượng mất trọng lượng sảy ra khi trọng lượng biểu kiến bằng hơn trọng lượng
của vật.
D. Hiện tượng giảm trọng lượng sảy ra khi trọng lượng biểu kiến nhỏ hơn trọng lưc của
vật
Câu 4: Một quả cầu nhỏ khối lượng m = 300g buộc vào một đầu dây treo vào trần của
một toa tàu đang chuyển động. Người ta thấy quả cầu khi đứng yên bị lệch về phía
trước so với phương thẳng đứng một góc α = 40. Độ lớn và hướng gia tốc của tầu là
A. a = 0,69m/s2; hướng ngược hướng chuyển động.
B. a = 0,69m/s2; hướng cùng hướng chuyển động.
C. a = 0,96m/s2; hướng ngược hướng chuyển động.
D. a = 0,96m/s2; hướng cùng hướng chuyển động.
Câu 5: Một vạt khối lượng 0,5kg mọc vào lực kế treo trong buồng thang máy. Thang
máy đi xuống và được hãm với gia tốc 1m/s2. Số chỉ của lực kế là
A. 4,0N
B.4,5N
C.5,0N
D.5,5N
Câu 6: Một người có khối lượng m = 60kg đứng trong buồng thang máy trên một bàn
cân lò xo. Số chỉ của cân là 642N. Độ lớn và hướng gia tốc của thang máy là
A. a = 0,5m/s2, hướng thẳng đứng lên trên.
B.a = 0,5m/s2, hướng thẳng đứng xuống dưới.
C.a = 0,7m/s2, hướng thẳng đứng lên trên.

D.a = 0,7m/s2, hướng thẳng đứng xuống dưới.
Câu 7 Gọi P và Pbk là trọng lượng và trọng lượng biểu kiến của một vật. Hiện tượng
giảm trọng lượng của vật ứng với trường hợp nào sau đây.
a) P>Pbk
b) Pc) P=Pbk
d) P ≠ Pbk
Câu 8: Ngài Albert Eisntein với khối lượng 80Kg đứng
trong buồng một chiếc thang máy đang đi xuống chuyển
động chậm dần đều theo phương thẳng đứng với gia tốc
2,5m/s2 ( hình vẽ.)Lấy 10m/s2,tính trọng lượng biểu kiến của
ngài.
A.200N B.600N C.800N. D.1000N


CHƯƠNG 2 : ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
DẠNG 8 : LỰC HƯỚNG TÂM
Trong hệ quy chiếu qn tính, khi vật chuyển động tròn đều, hợp lực của tất cả các
lực tác dụng lên vật gọi là lực hướng tâm. Chính lực này gây ra gia tốc hướng tâm cho
vật
mv 2
= mω2 R
R
m: khối lượng (kg)
v: vận tốc dài ( m/s)
r: bán kính quỹ đạo ( m) ω: vận tốc góc (rad/s)
Fht: lực hướng tâm (N)
* Chú ý: Lực hướng tâm thực chất khơng phải là loại lực mới mà nó chỉ là một số
dạng các lực ta đã học (Lực ma sát, lực hấp dẫn, lực căng….)
Fht = maht =

( )

Bài 1 : Mợt vật có khới lượng m = 20 g đặt ở mép mợt chiếc bàn quay. Hỏi phải
quay bàn với tần sớ vòng lớn nhất bằng bao nhiêu để vật khơng văng ra khỏi bàn ? Biết

( )

( )

mặt bàn hình tròn, bán kính 1 m . Lực ma sát nghỉ cực đại bằng 0, 08 N . ĐS:

n max = 0, 318 vòng/giây.
Bài 2 : Mợt ơ tơ có khới lượng m = 5 tấn chủn đợng với vận tớc khơng đởi bằng

(

)

36 ( km /h ) . Bỏ qua ma sát và lấy g = 10 m /s . Tìm áp lực của ơ tơ lên cầu khi đi
2

qua điểm giữa của cầu trong các trường hợp sau:
a/ Cầu nằm ngang ?

( )
Cầu võng x́ng với bán kính r = 50 ( m )

b/ Cầu vờng lên với bán kính r = 50 m ?
c/

?

d/ Tại sao khi bắt cầu bê tơng, người ta lại thường lựa chọn hình dáng cầu là vờng lên?
c / N = Q = 60000 ( N ) .
ĐS: a / N = Q = 50000 ( N ) . b / N = Q = 40000 ( N ) .
*TRẮC NGHIỆM :
Câu 1:Nhận định nào sai
A.Lực hướng tâm là một lực mới vì nó có hướng vào tâm của chuyển động
B.Lực hướng tâm có độ lớn mv2/R
C.Lực hướng tâm xuất hiện khi một vật chuyển động có quỹ đạo là đường tròn
D.Lực hướng tâm cúng hướng với gia tốc hướng tâm
Câu 2:Vật có khối lượng 100g chuyển động tròn đều quay 5 vòng /giây ,bán kính
quỹ đạo 1m .Lực hướng tâm có giá trò là : A.100N B.1000N C.50N D.500N
Câu 3:Một người có khối lượng 50Kg ngồi trên đu quay đang chuyển động với vận
tốc 10m/s .Tính lực căng của sợi dây tại vò trí thấp nhất .Biết dây dài 2,5m và lấy
g=10m/s2. A.500N
B.2000N
C.2500N
D.1500N
Câu 4:Khi tăng vận tốc của vật chuyển động tròn đều lên hai lần thì lực hướng tâm sẽ
A.Giảm 2 lần
B.Giảm 4 lần
C.Tăng 2 lần
D.Tăng 4 lần

Câu 5:Khi tăng số vòng quay trên một giây của một vật chuyển động đều lên 2 lần
thì hợp lực tác dụng lên vật khi đó sẽ
A.Giảm 2 lần
B.Giảm 4 lần

C.Tăng 2 lần
D.Tăng 4 lần
Câu 6: Chọn câu đúng: Khi vật chuyển động trịn đều thì hợp lực tác dụng vào vật F :
A.cùng hướng với vectơ vận tốc v tại mỗi điểm
B. có độ lớn chỉ tỉ lệ thuận với khối lượng của vật
C. có phương vng góc với vectơ vận tốc v tại mỗi điểm , có chiều hướng vào tâm
quỹ đạo , có độ lớn khơng đổi
D. có độ lớn tỉ lệ thuận với tốc độ dài của vật
Câu 7: Trong cc pht biểu sau, pht biểu no đúng:
A. Khi vật chuyển động trịn đều, hợp lực tác dụng lên vật bằng 0.
B. Khi vật chuyển động trịn đều, hợp lực tác dụng lên vật có hướng hướng vào tâm.
C. Khi vật chuyển động thẳng đều, hợp lực tc dụng ln vật bằng 0.
D. Lực hướng tâm khơng phải là một loại lực trong tự nhiên.
Câu 8: Cơng thức nào sau đây khơng phải là cơng thức tính lực hướng tâm? (m: khối
lượng của vật, v: tốc độ dài, w: tốc độ góc, r: bán kính quỹ đạo)
2
A. Fht = mw2r B. Fht = m.aht
D. Fht = mv2r
.C.Fht = mv /r
Câu 9 :người ta thường xây cầu cong lên ở chính giữa,mục đích của việc này là:
A.tăng vẻ mỹ quan của chiếc cầu
C.giảm lực nén lên cầu.

B.tạo độ dốc làm giảm tốc độ của xe khi qua cầu
D.tàu thuyền lưu thơng bên dưới khơng bị vướng

Câu 10:Trên đường nhựa tại những vị trí cong (khúc quanh)người ta thường làm
đường nghiêng vào phía bên trong một góc α nào đó so với phương ngang(gọi là độ
nghiêng của mặt đường).Mục đích chính của việc này là:
A.đường dễ thốt nước vào mùa mưa

B.đường chịu lực ít nên lâu hư
C.tạo ra lực hướng tâm để xe khỏi bị lật.
D.giảm chi phí cho việc xây dựng
Câu 11 :một ơ tơ có m=12 Tn chuyển động đều qua một đoạn cầu vượt (coi là cung
tròn) với tốc độ 72km/h.Hãy xác định áp lực của ơ tơ vào mặt đường tại điểm cao
nhất.Biết bán kính cong của đoạn cầu vượt là 50m. Lấy g=10m/s2
A.11760N
B.11950N
C.14400N
D.24000N.
Câu 12 :một vệ tinh nhân tạo có m=200kg bay quanh trái đất ở độ cao h bằng bán kính
của trái đất.Cho R=6400km và lấy g=10m/s2.
a.Hãy tính tốc độ dài :A.7900m/s B.5656m/s. C.8000m/s
D.7600m/s
b.chu kì quay của vệ tinh là: A.19000s B.14200s.
C.72000s
D.16000s
C.Lực gây ra gia tốc hướng tâm có độ lớn:
A.400N
B.500N
C.600N
D.700N
Câu 13 :Một ơ tơ có m=2,5T chuyển động qua một cái cầu cong có bán kính cong
R=50m với vận tốc 54km/h.Tính áp lực của ơ tơ vào mặt đường trong các trường hợp
sau:
a.Ơ tơ qua điểm cao nhất của cầu vòng lên:
A.14980N
B.13000N.
C.13750N.
D.36250N

b. Ơ tơ qua điểm thấp nhất của cầu võng xuống:
A.56930N
B.36250N.
C.63400N
D.13950N