Giải bài 21 vật lí 10: Chuyển động tịnh tiến của vật rắn – Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định


Chuyển động của vật rắn được chia ra làm những loại nào? Trong bài này, tech12h sẽ giới thiệu đến các bạn hai dạng chuyển động của vật rắn. Hi vọng tech12h sẽ giúp các bạn học tốt hơn!

NỘI DUNG TRẮC NGHIỆM

Giải bài 21 vật lí 10: Chuyển động tịnh tiến của vật rắn – Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

Nội dung bài viết gồm hai phần:

  • Lý thuyết
  • Hướng dẫn giải bài tập sách giáo khoa

A. Lý thuyết

1. Chuyển động tịnh tiến của vật rắn

a) Định nghĩa

Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là chuyển động trong đó đường nối hai điểm bất kì của vật luôn luôn song song với chính nó.

Giải Bài 21: Chuyển động tịnh tiến của vật rắn – Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

b) Gia tốc của vật rắn trong chuyển động tịnh tiến

Chú ý: Định luật II Newton cũng áp dụng được cho vật rắn

Áp dụng định luật II Newton cho vật rắn chuyển động tịnh tiến, gia tốc của vật rắn là:

$\overrightarrow{a} = \frac{\overrightarrow{F}}{m}$

Trong đó: $\overrightarrow{F}$ là lực tổng hợp tác dụng lên vật

m là khối lượng của vật rắn.

Đối với vật rắn, ta cũng có thể tổng hợp hoặc phân tích lực tác dụng lên vật rắn.

2. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

a) Tốc độ góc $\omega $ (rad/s)

Tốc độ góc của vật rắn trong chuyển động quay chính là tốc độ quay của vật rắn. Tốc độ góc chính là độ lớn vô hướng của vecto vận tốc góc.

Chú ý:

  1. Đối với một vật rắn quay quanh một trục cố định, tốc độ góc của mọi điểm là như nhau.  Nói cách khác, mọi điểm của vật rắn đều quay được cùng một góc trong một khoảng thời gian.
  2. $\omega $ = const: Vật rắn quay đều.
  3. $\omega $ tăng dần: Vật rắn quay nhanh dần.
  4. $\omega $ giảm dần: Vật rắn quay chậm dần.

b) Momen lực M

Momen lực là đại lượng đặc trưng cho mức độ là quay quanh một trục cố định của một lực khi tác dụng vào vật rắn.

Momen lực tác dụng vào một vật quay quanh trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật.

M = F.d

Trong đó:

M: là momen lực (N.m)

F: là lực tác dụng lên vật rắn (N)

d: cánh tay đòn (m), là khoảng cách từ giá của lực đến trục quay của vật rắn.

c) Mức quán tính trong chuyển động quay

Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật và sự phân bố khối lượng đó đối với trục quay.

Cụ thể: Khối lượng của vật càng lớn và phân bố càng xa trục quay thì momen quán tính càng lớn và ngược lại.

B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI

Câu 1: Trang 114 sgk vật lí 10

Thế nào là chuyển động tịnh tiến? Cho một ví dụ về chuyển động tịnh tiến thẳng và một ví dụ về chuyển động tịnh tiến cong?

Câu 2: Trang 114 sgk vật lí 10

Có thể áp dụng định luật II Niu-tơn cho chuyển động tịnh tiến được không? Tại sao? 

Câu 3: Trang 114 sgk vật lí 10

Momen lực có tác dụng như thế nào đối với một vật quay quanh một trục cố định?

Câu 4: Trang 114 sgk vật lí 10

Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc những yếu tố nào?

Câu 5: Trang 114 sgk vật lí 10

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 $\mu $ = 0,25. Hãy tính:

a) Gia tốc của vật;

b) Vận tốc của vật ở cuối giây thứ ba;

c) Đoạn thẳng mà vật đi được trong 3 giây đầu. Lấy  g = 10 m/s2.

Câu 6: Trang 115 sgk vật lí 10

Một vật có khối lượng m = 4,0 kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực $\overrightarrow{F}$ hợp với hướng chuyển động một góc α = 30o (hình 21.6). Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là $\mu _{t}$ = 0,30:

Tính độ lớn của lực để vật chuyển động với gia tốc

a) Vật chuyển động với gia tốc bằng 1,25 m/s2;

b) Vật chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10 m/s2.

Câu 7: Trang 115 sgk vật lí 10

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.

Câu 8: Trang 115 sgk vật lí 10

Một vật đang quay quanh một trục với tốc độ góc $\omega $ = 6,28 rad/s. Nếu bỗng nhiên momen lực tác dụng lên nó mất đi thì

A. vật dừng lại ngay.vật 

B. vật đổi chiều quay.

C. vật quay đều với tốc độ góc $\omega $ = 6,28 rad/s.

D. vật quay chậm dần rồi dừng lại.

Chọn đáp án đúng.

Câu 9: Trang 115 sgk vật lí 10

Đối với một vật quay quanh một trục cố định, câu nào sau là đúng?

A. Nếu không chịu momen lực tác dụng thì vật phải đứng yên.

B. Nếu không chịu momen lực tác dụng thì vật đang quay sẽ lập tức dừng lại.

C. Vật quay được là nhờ momen lực tác dụng lên nó.

D. Khi thấy tốc độ góc của vật thay đổi thì chắc chắn là đã có momen lực tác dụng lên vật.

Câu 10: Trang 115 sgk vật lí 10

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.


vl10c

Một số bài khác

Giải các môn học khác

Bình luận