CÂU HỎI
Câu 1 (trang 13 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Viết biểu thức và nêu ý nghĩa của momen quán tính của một vật rắn đối với chuyển động quay
Lời giải:
+ Biểu thức:
+ Ý nghĩa: momen quán tính của vật rắn đối với một trục đặc trưng cho mức quán tính của vật rắn đối với trục quay ấy.
Câu 2 (trang 13 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Viết phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định và lý giải vì sao có thể gọi phương trình này là phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn.
Lời giải:
+ Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định: M = lγ
+ Công thức tên gọi là phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định vì nó nêu lên mối liên hệ của 3 đại lượng: Mômen lực, mômen quán tính và gia tốc góc tương tự như định luật II Niu tơn F = ma.
BÀI TẬP
Bài 1 (trang 14 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Một momen lực không đổi tác dụng vào một vật có trục quay cố định. Trong những đại lượng dưới đây, đại lượng nào không phải một hằng số?
A. Momen quán tính B. Gia tốc góc
C. Khối lượng. D. Tốc độ góc.
Lời giải:
Chọn D.
Momen quán tính và khối lượng là đại lượng không đổi với một vật. Từ phương trình động lực học cơ bản của vật rắn M= lγ ta suy ra gia tốc góc γ không đổi.
Tốc độ góc ω = ωo + γt rõ ràng biến đổi theo thời gian.
Bài 2 (trang 14 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Hai chất điểm có khối lượng 1kg và 2kg được gắn ở hai đầu của môt thanh nhẹ có chiều dài 1m. Momen quán tính của hệ đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh và vuông góc với thanh có gía trị.
A. 1,5 kg.m2. B. 0,75 kg.m2.
C. 0,5 kg.m2. D. 1,75 kg.m2.
Lời giải:
Chọn A.
Momen quán tính của hệ đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh và vuông góc với thanh l = m1R12 + m2R22 .
Với R1 = R2 = 0,5R= 0,5m. Ta có:
L = 1.0,25 + 2.0,25 = 0,75 kg.m2
Bài 3 (trang 14 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Momen quán tính của một vật rắn không phụ thuộc vào:
A. Khối lượng của vật B. Tốc độc góc của vật
C. Khích thước và hình dạng của vật D. Vị trí trức quay của vật
Lời giải:
Chọn B
Bài 4 (trang 14 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Phát biểu nào sau đạy không đúng với chuyển động quay đều của vật rắn quanh một trục?
A. Tốc độ góc là một hàm bậc nhất đối với thời gian
B. Gia tốc góc của vật bằng 0.
C. Trong những khoảng thời gian bằng nhau, vật quay được nhứng góc bằng nhau.
D. Phương trình chuyển động là một hàm bậc nhất đối với thời gian.
Lời giải:
Chọn A.
Quay đều thì ω = hằng số, vậy câu A sai
Bài 5 (trang 14 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Một cậu bé đẩy một chiếc đu quay có đường kính 4m với một lực 60N đặt tại vành của chiếc đu theo phương tiếp tuyến. Momen lực tác dụng vào đu quay có giá trị:
A. 30 N.m B. 15 N.m
C. 240 N.m D. 120 N.m
Lời giải:
Chọn D.
M = F.d = 60.2 = 120 N.m