Bài 21. Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

Lý thuyết và bài tập cho Bài 21. Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định, chương 3, Vật lí 10

I. Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn.

1. 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.

2. Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến: Được xác định bằng định luật II Niutơn.

             \(\overrightarrow{a}\) = \(\frac{\overrightarrow{F}}{m}\) hay \(\overrightarrow{F}\) = m\(\overrightarrow{a}\)

Trong đó \(\overrightarrow{F}\) = \(\overrightarrow{F_{1}}\) + \(\overrightarrow{F_{2}}\)+..... là hợp lực tác dụng lên vật, m là khối lượng của vật.

Bài Tập / Bài Soạn: 

Câu C1 trang 111 SGK Vật lý 10

Đề bài

Chuyển động của những vật sau đây có phải là chuyển động tịnh tiến không? Tại sao?

- Chuyển động của bè nứa trên một đoạn sông thẳng.

- Chuyển động của người ngồi trong chiếc đu đang quay (Hình 21.3).

Lời giải chi tiết

- Chuyển động của bè nứa trên sông là chuyển động tịnh tiến thẳng.

- Chuyển động của lồng (ghế ngồi) của người ngồi trong chiếc đu đang quay là chuyển động tịnh tiến cong.

Câu C2 trang 112 SGK Vật lý 10

Đề bài

Tại sao khi hai vật có trọng lượng bằng nhau thì ròng rọc vẫn đứng yên sau khi thả tay?

Lời giải chi tiết

Tổng momen lực tác dụng lên ròng rọc:

M1 + (- M2) = (T1 – T2)R

Nếu hai vật có trọng lượng bằng nhau

=> T1 = T2

=> Tổng momen lực bằng không, hay ròng rọc nằm cân bằng.

Câu C3 trang 113 SGK Vật lý 10

Đề bài

Đo thời gian chuyển động của vật 1 cho đến khi chạm sàn (gọi là to).

Lời giải chi tiết

Học sinh dùng đồng hồ đo thời gian chuyển động của vật 1 cho đến khi chạm sàn ứng với độ cao h của 1 vật cho trước.

Câu C4 trang 113 SGK Vật lý 10

Đề bài

Đo thời gian chuyển động t1 của một vật cho tới khi chạm sàn. So sánh t1 với to rồi rút ra kết luận về mức quán tính của vật.

Lời giải chi tiết

Nếu t1 < to thì tốc độ góc của ròng rọc tăng nhanh hơn ứng với khối lượng của ròng rọc nhỏ hơn.

→ Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật.

Câu C5 trang 113 SGK Vật lý 10

Đề bài

Đo thời gian chuyển động t2 của vật 1 cho tới khi chạm sàn, so sánh với to để rút ra kết luận về mức quán tính của vật.

Lời giải chi tiết

- Nếu t2 < to , tốc độ góc của ròng rọc tăng nhanh hơn ứng với sự phân bố khối lượng gần trục quay hơn.

- Ngược lại: sự phân bố khối lượng xa trục quay hơn, chủ yếu ở vành ngoài thì tốc độ góc của ròng rọc tăng chậm hơn, t2 > to.

Bài 1 trang 114 SGK Vật lí 10

Đề bài

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 ?

Lời giải chi tiết

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.

VD: Các ghế ngồi trong đu quay chuyển động tịnh tiến (chuyển động cong)

      Chuyển động của toa tàu trên đoạn đường ray thẳng (chuyển động thẳng).

Bài 2 trang 114 SGK Vật lí 10

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

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 nghĩa là có cùng gia tốc.

Bài 3 trang 114 SGK Vật lí 10

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

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

Bài 4 trang 114 SGK Vật lí 10

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

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.

Bài 5 trang 114 SGK Vật lí 10

Đề bài

Một vật có khối lượng m = 40kg bắt đầu trượt trên sàn nhà dưới tác dụng của một lực nằm ngang F = 200N. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn µt = 0,25. Hãy tính:

a) Gia tốc của vật;

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

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

Phương pháp giải - Xem chi tiết

- Sử dụng định luật II - Niuton

- Công thức tính vận tốc: v = v0 + at

- Quãng đường vật đi được: \(s = {v_0}t + {{a{t^2}} \over 2}\)

Bài 6 trang 115 SGK Vật lí 10

Đề bài

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 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.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Bài 7 trang 115 SGK Vật lí 10

Đề bài

Một xe ca có khối lượng 1250 kg được dùng để kéo một xe moóc 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 moóc.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng định luật II - Niuton.

Lời giải chi tiết

Gọi mA là khối lượng của xe ca.

      mB là khối lượng của xe moóc.

Bài 8 trang 115 SGK Vật lí 10

Đề bài

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 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.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Mọi vật quay quanh một trục đều có mức quán tính. Mức quán tính của vật càng lớn thì vật càng khó thay đổi tốc độ góc và ngược lại.

Lời giải chi tiết

Bài 9 trang 115 SGK Vật lí 10

Đề bài

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. 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 thay đổi thì chắc chắn là đã có momen lực tác dụng lên vật.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

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

Bài 10 trang 115 SGK Vật lí 10

Đề bài

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.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

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.

Lời giải chi tiết

Đáp án C.


Giải các môn học khác

Bình luận

CHƯƠNG I. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM - VẬT LÍ 10

CHƯƠNG II. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

CHƯƠNG III. CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN

ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI

CHƯƠNG IV. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

CHƯƠNG V. CHẤT KHÍ

CHƯƠNG VI. CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

CHƯƠNG VII. CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ

ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ 2 (ĐỀ THI HỌC KÌ 2) - VẬT LÍ 10

  • Đề thi học kì 2 của các trường có lời giải – Mới nhất