Lý 10 Bài 21: Chuyển động tịnh tiến của vật rắn và chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

a) Đặc điểm của chuyển động quay. Tốc độ góc.

- Đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay của vật rắn là vận tốc góc ω (góc mà vật quay được trong một đơn vị thời gian).

- Khi vật rắn quay quanh một trục cố định, thì mọi điểm của vật đều quay cùng với một tốc độ góc ω trong cùng một khoảng thời gian t.

• Vật quay đều thì ω=const (hằng số).

• Vật quay nhanh dần thì ω tăng dần.

• Vật quay chậm dần thì ω giảm dần.

b) Tác dụng của mômen lực đối với một vật quay quay quanh một trục.

- Thí nghiệm.

• Nếu \({P_1} = {\rm{ }}{P_2}\) thì khi thả tay ra hai vật và ròng rọc đứng yên.

• Nếu \({P_1} \bot {P_2}\) thì khi thả tay ra hai vật chuyển động nhanh dần, còn ròng rọc thì quay nhanh dần.

- Giải thích.

• Vì hai vật có trọng lượng khác nhau nên hai nhánh dây tác dụng vào ròng rọc hai lực căng khác nhau nên tổng đại số của hai mômen lực tác dụng vào ròng rọc khác không làm cho ròng rọc quay nhanh dần.

Kết luận: Mômen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật.

c) 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.

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

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

Hướng dẫn giải

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

⇒ Chọn đáp án D

Hướng dẫn giải

​

Gọi m_A là khối lượng của xe ca, m_B là khối lượng của xe móc.

Chọn trục Ox nằm ngang, chiều dương là chiều chuyển động.

Phương trình định luật II Niu-tơn cho từng trường hợp là: \(\vec F = m.\vec a\)

Hợp lực tác dụng lên xe ca (xe A) chính là hợp lục tác dụng lên hệ (A và B).

\(F_{hl} = (m_A+m_B)a \)

⇒ \(F_{hl}= (1250 +325). 2,15 = 3386,5 N\)

Câu 1: Hùng va Dũng cùng nhau đẩy một chiếc thùng đựng hàng có trọng lượng 1200 N. Hùng đẩy với một lực 400 N. Dũng đẩy với một lực 300 N. Hệ số ma sát trượt giữa thùng và sàn nhà là μ = 0,2. Gia tốc trong chuyển động tịnh tiến của thùng là (g = 10 m/s²)

Câu 2: Một vật rắn có khối lượng m= 10 kg được kéo trượt tịnh tiến trên mặt sàn nằm ngang bởi lực F có độ lớn 20 N hợp với phương nằm ngang một góc α = 30^o. Cho biết hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn nhà là μ = 0,1 (lấy g = 10 m/s²). Quãng đường vật rắn đi được 4 s là

Câu 3: Mức quán tính của một vật quay quanh một trục không phụ thuộc vào

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

Câu 5: 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 \(\mu t = 0,25\). Hãy tính:

a) Gia tốc của vật;

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

Câu 1: Một khối gỗ có khối lượng M = 30 kg đặt trên một xe lăn có khối lượng m = 20 kg đang đứng yên trên sàn nhà (Hình 21.2). Xe bắt đầu chịu tác dụng của các lực có hợp lực là F =10 N có phương nằm ngang. Cả xe và gỗ cùng chuyển động tịnh tiến và không địch chuyển so với nhau. Sau bao lâu thì xe đi được 2 m?

 A. 4 s.

B. 4,5 s.

C. 5 s.

D. 5,5 s.

Câu 2: Một vật rắn có trục quay cố định, nó chịu tác dụng lực \(\overrightarrow F \). Tình huống nào sau đây, vật sẽ không thực hiện chuyển động quay?

A. Giá của lực đi qua trọng tâm của vật.

B. Giá của lực song song với trục quay.

C. Giá của lực đi qua trục quay.

D. Cả B và C đều đúng.

Câu 3: Một vật rắn chịu tách dụng đồng thời ba lực F₁, F₂, F₃ như hình 21.1. G là vị trí trọng tâm của vật. Câu nào sau đây là đúng cho tình huống này?

A. Vật không chuyển động tịnh tiến, nhưng thực hiện chuyển động quay.

B. Vật chuyển động tịnh tiến, nhưng không thực hiện chuyển động quay.

C. Vật không chuyển động tịnh tiến cũng không thực hiện chuyển động quay.

D. Vật vừa chuyển động tịnh tiến, vừa thực hiện chuyển động quay.

Câu 4: Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không quay dưới tác dụng của các lực khi

A. các lực tác dụng cùng đi qua trọng tâm.

B. các lực tác dụng từng đôi một trực đối.

C. các lực tác dụng phải đồng quy.

D. tổng momen của các lực tác dụng đối với cùng một trục quay phải bằng 0.

Câu 5: Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không chuyển động tịnh tiến dưới tác dụng của các lực khi

A. các lực tác dụng cùng đi qua trọng tâm.

B. các lực tác dụng từng đôi một trực đối.

C. các lực tác dụng phải đồng quy.

D. tổng các lực tác dụng phải bằng 0.

Qua bài giảng Chuyển động tịnh tiến của vật rắn và chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như:

• Phát biêu được định nghĩa của chuyển động tịnh tiến và nêu được ví dụ minh họa.

• Viết được công thức định luật II Newton cho chuyển dộng  tịnh tiến.

• Nêu được tác dụng của momen lực đối với một vật rắn quay quanh một trục.

• Nêu được các yếu tố ảnh hưởng đến momen quán tính của vật.