LTDH2009- Vật lí - Động lực học vật rắn

Luyện thi Đại học 2009 Hồ Sỹ Phúc - Giáo viên Vật lí Trường THPT Triệu Sơn II
Đề luyện tập chương 01: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN
Câu 1. Một đĩa đồng chất quay quanh một trục đi qua tâm đĩa. Khi đĩa
đạt vận tốc góc
0
31,4 /rad s
ω
=
thì giảm vận tốc và sau 2s đĩa dừng
lại. Số vòng đĩa quay được từ khi giảm vận tốc đến khi dừng
A. 10 vòng B. 5 vòng C. 12 vòng D. 24 vòng
Câu 2. Một bánh xe quay nhanh dần đều. Lúc đầu có vận tốc góc 5
rad/s. Sau đó tăng tốc, 10s sau có tốc độ góc 10 rad/s góc mà bánh xe
quay được kể từ lúc tăng đến 10s sau là
A. 125 rad B. 75 rad C. 150 rad D. 5 rad
Câu 3. Một viên bi nhỏ bằng kim loại chuyển động trên đường tròn
theo phương trình
2
4 2 10t t
ϕ
= + +
(
ϕ
tính theo rad, t tính theo s ).
Góc quét được sau 3s kể từ lúc bắt đầu chuyển động là
A. 52 rad B. 10 rad C. 62 rad D. 42rad
Câu 4. Một bánh xe đang quay với tốc độ góc 24 rad/s thì bị hãm.
Bánh xe quay chậm dần đều với gia tốc góc có độ lớn 2 rad/s
2
. Thời
gian từ lúc hãm đến lúc bánh xe dừng bằng

A. 24s. B. 8s. C. 12s. D. 16s.
Câu 5. Một bánh xe có đường kính 1m bắt đầu quay nhanh dần đều từ
trạng thái nghỉ với gia tốc góc không đổi 2 rad/s
2
. Gia tốc hướng tâm
của một điểm B nằm trên vành bánh xe ở thời điểm t = 2s là
A. 16m/s
2
. B. 4m/s
2
. C. 8m/s
2
. D. 2m/s
2
.
Câu 6. Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định xuyên qua vật.
Các điểm trên vật rắn (không thuộc trục quay)
A. ở cùng một thời điểm, không cùng gia tốc góc.
B. quay được những góc không bằng nhau trong cùng một khoảng thời
gian.
C. ở cùng một thời điểm, có cùng vận tốc góc.
D. ở cùng một thời điểm, có cùng vận tốc dài.
Câu 7. Một đĩa A bán kính r
A
= 10cm dược nối bằng dây curoa với một
đĩa C, bán kính r
C
= 25cm. Đĩa A tăng vận tốc góc của nó từ nghỉ với
gia tốc góc không đổi
γ

= 1.6rad/s
2
. Coi dây curoa không trượt. Thời
gian cần thiết để đĩa C đạt đến vận tốc góc 100vòng/phút là
A. 16,36s B. 32,7s C. 8,18s D. một giá trị khác.
Câu 8. Hai chất điểm có khối lượng 1kg và 0.5kg được gắn ở hai đầu
thanh nhẹ có chiều dài 50cm. Mômen quán tính của hệ đối với trục
quay đi qua trung điểm của thanh và vuông góc với thanh có giá trị
A. 0,1875kg.m
2
B. 0,094kg.m
2
C. 0,94kg.m
2
D. 0,047kg.m
2
.
Câu 9. Một đĩa tròn đồng chất bán kính 40cm, khối lượng 2kg. Mômen
quán tính của đĩa đối với trục quay đi qua tâm của đĩa và vuông góc với
đĩa có giá trị
A. 0,16kg.m
2
B. 1,6kg.m
2
C. 16kg.m
2
D. 160kg.m
2
Câu 10. Một thanh mảnh đồng chất có chiều dài l = 1m, trọng lượng 5N
quay xung quanh một trục thẳng vuông góc với thanh và đi qua điểm

giữa của nó, dưới tác dụng của mômen lực M = 0,1 N.m ( lấy g = 9.8
m/s
2
) Gia tốc của thanh là
A. 2,352rad/s
2
. B. 23,52rad/s
2
. C. 0,59rad/s
2
. D. 5,9rad/s
2
.
Câu 11. Một hình trụ đặc đồng chất bán kính R, khối lượng m = 4kg
lăn không trượt trên mặt đất với vận tốc v = 2m/s. Động năng của nó là
A. 4J B. 6J C. 8J D. 12J
Câu 12. Một bánh đà có khối lượng m = 500kg, bán kính r = 20cm
đang quay xung quanh trục của nó với vận tốc góc
0
31,4
ω
=
vòng/phút. Tác dụng một Mômen hãm lên bánh đà. Bánh đà Vô dừng
lại sau 50s. Mômen hãm có độ lớn là
A. 1N.m B. 10,05N.m C. 0,66N.m D. 0,5N.m.
Câu 13. Một thanh AB khối lượng M=1kg, chiều dài l = 2m, hai đầu
gắn hau viên bi nhỏ có khối lượng m=100g. Mômen quán tính của hệ
đối với đường trung trực của thanh là
A. 0.53kg.m
2

B. 5.53kg.m
2
C. 1.53kg.m
2
D. 1.13kg.m
2
Câu 14. Một đĩa tròn có khối lượng M=100kg quay với vận tốc góc
0
10
ω
=
vòng/phút khi có một người khối lượng m= 60kg đứng ở mép
đĩa. Nếu người đó đứng ở tâm đĩa thì vận tốc góc của đĩa là
A. 16 vòng/phút B. 26 vòng/phút C. 22 vòng/phút D. 27 vòng/phút
Câu 15. Một sàn quay có dạng một đĩa tròn có thể quay không ma sát
quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm. Một người có khối lượng bằng
1/3 khối lượng của sàn, đứng ở mép sàn. Nếu người đó đi lại gần tâm
cách tâm bằng nửa bán kính của sàn thì tỉ số giữa tốc độ góc lúc đầu và
lúc sau là
A.
1 2
/ 0,7
ω ω
=
B.
1 2
/ 1,43
ω ω
=
C.

1 2
/ 1
ω ω
=
D.
1 2
/ 0,875
ω ω
=
Câu 16. Một đĩa tròn đồng chất có bán kính R=0.5m, khối lượng
M=2kg quay đều với tốc độ góc
ω
= 4rad/s quanh một trục thẳng đứng
đi qua tâm của đĩa. Mômen động lượng của đĩa đối với trục quay
có độ lớn
A. 2 kgm
2
/s B. 1 kgm
2
/s C. 0,1 kgm
2
/s D.0,2 kgm
2
/s.
Câu 17. Một cột đồng chất có chiều cao h = 5m, đang ở vị trí thẳng
đứng bị đổ xuống, lấy g = 10m/s
2
. Vận tốc dài của đỉnh cột khi nó
chạm đất là
A. 24,5m/s B. 17,32 m/s C. 150 m/s D. 15 m/s.

Câu 18. Từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng cao h = 0,5m, một
quả cầu đặc lăn không trượt trên mặt phẳng nghiêng đó (lấy g =
10m/s
2
). Vận tốc dài của quả cầu ở cuối chân mặt phẳng nghiêng là
A. 26,7 m/s B. 2,58 m/s C. 2,21 m/s D. 2,67 m/s
Câu 19. Một thanh mỏng đồng chất dài 2m, khối lượng 2kg có trục
quay ở đầu O vuông góc với thanh. Hai quả cầu nhỏ (được coi là
chất điểm), mỗi quả có khối lượng m = 0,5 kg, gắn ở đầu tự do và
giữa thanh. Thanh quay quanh trục với tốc độ góc
ω
= 10 rad/s.
Động năng quay của hệ là
A. 258,3J B. 516,6J C. 12,8J D. 158,3J
Câu 20. Một đĩa đồng chất lăn không trượt trên mp nghiêng tạo
thành một góc
α
so với phương ngang. Gia tốc của tâm đĩa là
A.
2
sin
3
g
α
B. -
sing
α
C.
3
2sin

g
α
D.
2sin
3g
α
Câu 21. Một quả cầu đặc lăn không trượt trên, không vận tốc đầu
từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 60cm, cao 30cm. Lấy g = 9,8
m/s
2
. Thời gian quả cầu chuyển động trên mpn là
A. t = 1,7s B. t = 0,59s C. t = 2,45s D. một giá trị khác.
Câu 22. Một thanh mảnh đồng chất có chiều dài l = 60cm có thể
dao động quanh một trục nằm ngang đi qua điểm cách trung điểm
một đoạn x=15cm, lấy g = 9,8 m/s
2
. Chu kỳ dao động nhỏ của
thanh là
A. T = 1,19s B. T = 1,8s C. T= 2s D. một giá trị khác.
Câu 23. Một con lắc vật lý là một thanh mảnh, hình trụ , đồng chất,
khối lượng m, chiều dài l, dao động điều hoà trong mp thẳng đứng
quanh một trục cố định nằm ngang đi qua một đầu của thanh. Biết
momen quán tính của thanh đối với trục quay đã cho là: I =
2
1
3
ml
. Tại nơi có gia tốc trọng trường g, dao động của con lắc có tàn số
gốc là
A.

g
l
ω
=
B.
3
g
l
ω
=
C.
3
2
g
l
ω
=
D.
2
3
g
l
ω
=
Câu 24. Một thanh đồng chất mỏng, khối lượng m, chiều dài l, có
thể quay quanh một trục cố định nằm ngang đi qua một đầu của
thanh. nếu thanh được thả không vận tốc đầu từ vị trí nằm ngang
thì tốc độ góc cực đại của thanh là
A.
3

g
L
ω
=
B.
3
L
g
ω
=
C.
3g
L
ω
=
D.
3gL
ω
=
Câu 25. Tỉ số động năng chuyển động tịnh tiến và động năng toàn
phần của một đĩa tròn đang lăn không trượt là
A. 5/7 B. 3/5 C. 2/3 D. 2/5
Câu 26. Một sàn quay hình trụ có khối lượng 80kg và có bán kính
1,5m. Sàn bắt đầu quay nhờ một lực không đổi, nằm ngang, có độ
lớn 500N tác dụng vào sàn theo phương tiếp tuyến với mép sàn.
Tìm động năng của sàn sau 3s?
A. 25,281 B. 25281J C. 28125J D. 281,25J
Câu 27. Hai vật đang quay quanh trục cố định của chúng. Biết
mômen quán tính đối với trục quay của hai vật đó là I
1

= 4kg.m
2

và I
2
= 25kg.m
2
và động năng quay của chúng bằng nhau. Tỉ số
mômen động lượng L
1
/L
2
của hai vật này là
A. 2/5 B. 5/2 C. 25/4 D. 4/25
Câu 28. Đối với một vật đang quay quanh trục cố định đi qua vật
với tốc độ góc không đổi thì
A. gia tốc hướng tâm của mọi điểm đều như nhau
B. điểm càng xa trục quay gia tốc hướng tâm càng nhỏ
C. điểm ở càng xa trục quay gia tốc hướng tâm càng lớn
D. gia tốc của mọi điểm đều bằng không
Câu 29. Một bánh đà có mô men quán tính 2,5 kgm
2
, có động năng
quay bằng 9,9.10
7
J . Mô men động lượng của bánh đà đối với trục
quay là
A. 22249 kgm
2
/s B. 247500 kgm

2
/s
C. 9,9.10
7
kgm
2
/s D. 11125 kgm
2
/s
Câu 30. Phát biểu nào sai khi nói về momen quán tính của một
vật rắn đối với một trục quay xác định?
A. Momen quán tính của một vật rắn có thể dương, có thể âm tùy
thuộc vào chiều quay của vật.
B. Momen quán tính của một vật rắn phụ thuộc vào vị trí trục
Luyện thi Đại học 2009 Hồ Sỹ Phúc - Giáo viên Vật lí Trường THPT Triệu Sơn II
quay.
C. Momen quán tính của một vật rắn đặc trưng cho mức quán tính của
vật trong chuyển động quay.
D. Momen quán tính của một vật rắn luôn luôn dương.
Câu 31. Một vật rắn có khối lượng m=1,5 kg có thể quay quanh một
trục nằm ngang. Khoảng cách từ trục quay đến trọng tâm của vật là
d=10 cm. Mô men quán tính của vật đối với trục quay là
A. 0,0095 kgm
2
B. 0,0019 kgm
2
C. 0,0015 kgm
2
D.0,015 kgm
2

Câu 32. 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 là v. Tốc độ góc ω
của vật rắn là
A.
vr
=
ω
B.
r
v
2
=
ϖ
C.
v
r
=
ϖ
D.
r
v
=
ϖ
Câu 33. Xét điểm M trên vật rắn đang chuyển động quay biến đổi đều
quanh một trục cố đinh . Các đại lượng đặc trưng cho chuyển động
quay của điểm M được ký hiệu như sau : (1) là tốc độ góc ; (2) là gia
tốc góc ; (3) là góc quay ; (4) là gia tốc tiếp tuyến. Đại lượng nào kể
trên của điểm M không thay đổi khi vật quay ?
A. Cả (1) và (4) B. Chỉ (2) C. Cả (2) và (4) D. Chỉ (1) .

Câu 34. Một vật rắn quay quanh trục cố định có phương trình tốc độ
góc :
)/(2100 sradt
−=
ω
. Tại thời điểm t = 0 s vật có toạ độ góc
rad20
0
=
ϕ
. Phương trình biểu diễn chuyển động quay của vật là
A.
)(10020
2
radtt
−+=
ϕ
B.
)(10020
2
radtt
++=
ϕ
C.
)(20100
2
radtt
−+=
ϕ
D.

)(2020
2
radtt
−−=
ϕ
Câu 35. Xét một điểm M trên vật rắn cách trục quay khoảng R đang
quay nhanh dần đều quanh một trục cố định với gia tốc góc
γ
. Gọi a
1t
và a
2t
lần lượt là gia tốc tiếp tuyến của điểm M tại hai thời điểm t
1
và t
2
(t
2
>2t
1
) . Công thức nào sau đây là đúng ?
A. a
2t
= a
1t
+ γ R (t
2
-t
1
) B. a

2t
= a
1t

C. a
2t
= a
1t
+ γ (t
2
-t
1
) D. a
2t
= a
1t
- γ (t
2
-t
1
)
Câu 36. Hai đĩa mỏng nằm ngang có cùng trục quay thẳng đứng đi qua
tâm của chúng. Đĩa 1 có mômen quán tính I
1
đang quay với tốc độ ω
0
,
đĩa 2 có mômen quán tính I
2
ban đầu đứng yên. Thả nhẹ đĩa 2 xuống

đĩa 1 sau một khoảng thời gian ngắn hai đĩa cùng quay với tốc độ góc ω
A.
0
22
1
ωω
II
I
+
=
B.
0
21
2
II
I
ω
+
=ω
C.
0
2
1
I
I
ω=ω
D.
0
1
2

I
I
ω=ω
Câu 37. Cho ba quả cầu nhỏ khối lượng tương ứng là m
1
, m
2

và m
3
được gắn lần lượt tại các điểm A, B và C (B nằm trong khoảng AC)
trên một thanh cứng có khối lượng không đáng kể. Biết m
1
=1kg, m
3
=4kg và BC = 2AB. Để hệ (thanh và ba quả cầu) có khối tâm nằm tại
trung điểm của BC thì
A.m
2

= 2,5 kg B.m
2

= 3 kg. C.m
2

= 1,5 kg D. m
2

= 2kg.

Câu 38 . Ban đầu một vận động viên trượt băng nghệ thuật hai tay
dang rộng đang thực hiện động tác quay quanh trục thẳng đứng đi
qua trọng tâm của người đó. Bỏ qua mọi ma sát ảnh hướng đến sự
quay. Sau đó vận động viên khép tay lại thì chuyển động quay sẽ
A. quay chậm lại. B. quay nhanh hơn.
C. không thay đổi. D. dừng lại ngay.
Câu 39 . Một thanh cứng có chiều dài 1,0m, khối lượng không đáng kể.
Hai đầu của thanh được gắn hai chất điểm có khối lượng lần lượt là 2
kg và 3 kg. Thanh quay đều trong mặt phẳng ngang quanh trục cố định
thẳng đứng đi qua trung điểm của thanh với tốc độ góc 10 rad/s.
Momen động lượng của thanh bằng
A.12,5 kg.m
2
/s B.7,5 kg.m
2
/s C.10 kg.m
2
/s D.15,0 kg.m
2
/s.
Câu 40 Một người đang đứng ở mép của một sàn hình tròn, nằm
ngang. Sàn có thể quay trong mặt phẳng nằm ngang quanh một trục
cố định, thẳng đứng, đi qua tâm sàn. Bỏ qua các lực cản. Lúc đầu
sàn và người đứng yên. Nếu người ấy chạy quanh mép sàn theo một
chiều thì sàn
A. quay cùng chiều chuyển động của người rồi sau đó quay ngược lại.
B. quay cùng chiều chuyển động của người.
C. quay ngược chiều chuyển động của người.
D. vẫn đứng yên vì khối lượng của sàn lớn hơn khối lượng của người.
Câu 41 Một bánh xe có momen quán tính đối với trục quay ∆ cố định

là 6 kg.m
2
đang đứng yên thì chịu tác dụng của một momen lực 30
N.m đối với trục quay ∆. Bỏ qua mọi lực cản. Sau bao lâu, kể từ khi bắt
đầu quay, bánh xe đạt tới vận tốc góc có độ lớn 100 rad/s?
A. 15 s. B. 12 s. C. 30 s. D. 20 s.
Câu 42. Một quả cầu đặc động nhất khối lượng m bán kính R. lăn
không trượt từ đỉnh một dốc chiều cao h. Vận tốc của khối tâm của nó
dưới chân đốc là
A.
7
10
gh
v =
B.
10
gh
v =
C.
5
7
gh
v =
D.
10
7
gh
v =
Câu 43. Một vô lăng hình đĩa tròn có khối lượng m = 500kg, bán
kính r = 20cm đang quay quanh trục của nó với vận tốc n = 480

vòng/phút. Tác dụng một mômen hãm lên vô lăng và nó qua được
200 vòng thì dừng lại. Mômen hãm là
A. M = -5(Nm)B. M = -10(Nm) C. M = - 8(Nm)D. M = -12(Nm)
Câu 44. Mô men quán tính của một vật rắn đối với trục ∆ bất kì
được xác định bởi
A. I = I
G
+ md
2
B. I = I
G
+ md
2
/2
C. I = I
G
+ 2md D. I = I
G
/2 + md
2
Câu 45. Một con lắc vật lí có khối lượng m, mômen quán tính đối
với trục quay nằm ngang là I và khoảng cách từ trọng tâm đến trục
quay là d sẽ dao động trong mặt phẳng thẳng đứng với tần số
A.
1
2
I
mgd
π
B.

1
2
mgd
I
π
C.
2
mgd
I
π
D.
2
I
mgd
π
Câu 46. Một vành tròn và một đĩa tròn cùng khối lượng, bán kính
và lăn không trượt cùng vận tốc. Động năng của vành là 40J thì
động năng của đĩa là
A. 30J B. 20J C. 25J D. 40J
Câu 47. Một quả cầu đặc và một khối trụ đặc cùng khối lượng,
cùng bán kính và quay quanh trục đối xứng của chúng với tốc độ
góc như nhau thì vật nào có động năng lớn hơn?
A. Khối trụ B. Quả cầu C. Như nhau
D. Tuỳ thuộc vào khối lượng riêng của vật
Câu 48. Một vật rắn quay quanh một trục cố định xuyên qua vật. Góc
quay φ của vật rắn biến thiên theo thời gian t theo phương trình
2
22 tt
++=
ϕ

, trong đó
ϕ
tính bằng rađian (rad) và t tính bằng
giây (s). Một điểm trên vật rắn và cách trục quay khoảng r = 10 cm thì
có tốc độ dài bằng bao nhiêu vào thời điểm t = 1 s ?
A. 50 m/s. B. 0,5 m/s. C. 0,4 m/s. D. 40 m/s.
Câu 49. Hai bánh xe A và B quay xung quanh trục đi qua tâm của
chúng, động năng quay của A bằng một nửa động năng quay của B, tốc
độ góc của A gấp ba lần tốc độ góc của B. Momen quán tính đối với trục
quay qua tâm của A và B lần lượt là I
A
và I
B
. Tỉ số
A
B
I
I
có giá trị nào
sau đây ?
A. 3 B. 18 C. 9 D. 6
Câu 50. Một quả cầu đồng chất có bán kính 10 cm, khối lượng 2 kg
quay đều với tốc độ 270 vòng/phút quanh một trục đi qua tâm quả cầu.
Tính momen động lượng của quả cầu đối với trục quay đó?
A. 0,565 kg.m
2
/s B. 2,16 kg.m
2
/s C. 0,036 kg.m
2

/s D. 0,226 kg.m
2
/s.
---------- Hết --------