Bài tập chuyển động tròn đều - Vật Lý lớp 10 - có đáp án

CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

BIẾT

Câu 1. Các công thức liên hệ giữa vận tốc dài với vận tốc góc, và gia tốc hướng tâm với tốc độ dài của chất điểm chuyển động tròn đều là:

A. .

B. .

C. .

D.

Câu 2. Các công thức liên hệ giữa tốc độ góc  với chu kỳ T và giữa tốc độ góc  với tần số f trong chuyển động tròn đều là:

A. .

B. .

C. .

D. .

Câu 3. Chuyển động của vật nào dưới đây là chuyển động tròn đều?

A. Chuyển động của đầu van bánh xe đạp khi xe đang chuyển động thẳng chậm dần đều.

B. Chuyển động quay của Trái Đất quanh Mặt Trời.

C. Chuyển động của điểm đầu cánh quạt trần khi đang quay đều.

D. Chuyển động của điểm đầu cánh quạt khi vừa tắt điện.

Câu 4. Chọn câu sai: Chuyển động tròn đều có

A. tốc độ góc thay đổi.

B. tốc độ góc không đổi.

C. quỹ đạo là đường tròn.

D. tốc độ dài không đổi.

Câu 5. Khi vật chuyển động tròn đều thì

A.vectơ gia tốc không đổi.

B.vectơ gia tốc luôn hướng vào tâm.

C.vectơ vận tốc không đổi.

D.vectơ vận tốc luôn hướng vào tâm.

Câu 6. Chu kì trong chuyển động tròn đều là

A. thời gian vật chuyển động.

B. số vòng vật đi được trong 1 giây.

C. thời gian vật đi được một vòng.

D. thời gian vật di chuyển.

HIỂU

Câu 7. Trong chuyển động tròn đều vectơ vận tốc có:

A. phương không đổi và luôn vuông góc với bán kính quỹ đạo.

B. có độ lớn thay đổi và có phương tiếp tuyến với quỹ đạo.

C. có độ lớn không đổi và có phương luôn trùng với tiếp tuyến của quỹ đạo tại mỗi điểm.

D. có độ lớn không đổi và có phương luôn trùng với bán kính của quỹ đạo tại mỗi điểm.

Câu 8. Chọn câu đúng.

A. Trong các chuyển động tròn đều có cùng bán kính, chuyển động nào có chu kỳ quay lớn hơn thì có vận tốc dài lớn hơn.

B. Trong chuyển động tròn đều, chuyển động nào có chu kỳ quay nhỏ hơn thì có vận tốc góc nhỏ hơn.

C. Trong các chuyển động tròn đều, chuyển động nào có tần số lớn hơn thì có chu kỳ nhỏ hơn.

D. Trong các chuyển động tròn đều, với cùng chu kỳ, chuyển động nào có bán kính nhỏ hơn thì có vận tốc góc nhỏ hơn.

Câu 9. Đặc điểm nào sau đây không phải của chuyển động tròn đều?

A. vectơ vận tốc có độ lớn ,phương,chiều không đổi.

B. tốc độ góc tỉ lệ thuận với vận tốc dài.

C. bán kính quỹ đạo luôn quay với tốc độ không đổi.

D. quỹ đạo là đường tròn.

Câu 10. Trong chuyển động tròn đều khi vận tốc góc tăng lên 2 lần thì

A. vận tốc dài giảm đi 2 lần.

B. gia tốc tăng lên 2 lần.

C. gia tốc tăng lên 4 lần.

D. vận tốc dài tăng lên 4 lần.

Câu 11. Chọn câu đúng.

A.Vận tốc dài của chuyển động tròn đều tỉ lệ thuận với bán kính quỹ đạo.

B.Vận tốc góc của chuyển động tròn đều tỉ lệ thuận với vận tốc dài.

C. Gia tốc hướng tâm tỉ lệ thuận với bán kính.

D.Gia tốc hướng tâm tỉ lệ nghịch với bán kính.

VẬN DỤNG THẤP

Câu 12. Bán kính vành ngoài của một bánh xe ôtô là 25cm. Xe chạy với vận tốc 10m/s. Vận tốc góc của một điểm trên vành ngoài xe là :

A. 10 rad/s.

B.. 20 rad/s.

C. 30 rad /s.

D. 40 rad/s.

Câu 13. Tốc độ góc của một điểm trên Trái Đất đối với trục Trái Đất là bao nhiêu? Cho biết chu kỳ T = 24 giờ.

A. rad/s.

B. rad/s.

C.rad/s.

D. rad/s.

Câu 14. Một đĩa tròn bán kính 30cm quay đều quanh trục của nó. Đĩa quay 1 vòng hết đúng 0,2 giây. Tốc độ dài v của một điểm nằm trên mép đĩa bằng:

A. 62,8m/s.

B. 3,14m/s.

C. 628m/s.

D. 6,28m/s.

Câu 15. Một chất điểm chuyển động tròn đều thực hiện một vòng mất 4s. Vận tốc góc của chất điểm là

A. p/2 rad/s.

B. 2/p rad/s.

C. p/8 rad/s.

D. 8p rad/s.

Câu 16. Một chiếc xe đạp chạ với vận tốc 40 km/h trên một vòng đua có bán kính 100m. Gia tốc hướng tâm của xe là.

A. 0,11 m/s2.

B. 0,4 m/s2.

C. 1,23 m/s2.

D. 16 m/s2.

VẬN DỤNG CAO

Câu 17. Hai vật chất A và B chuyển động tròn đều lần lượt trên hai đường tròn có bán kính khác nhau với R1 = 4R2, nhưng có cùng chu kì. Nếu vật A chuyển động với tốc độ dài bằng 12 m/s, thì tốc độ dài của vật B là

A. 48 m/s.

B. 24 m/s.

C. 3 m/s.

D. 4 m/s.

Câu 18.  Một đồng hồ có kim giờ dài 3 cm, kim phút dài 4 cm. Tỉ số giữa tốc độ dài kim phút và kim giờlà:

A. 1/16.

B. 16.

C. 3/4.

D. 4/4.

Câu 19. Một điểm nằm trên vành ngoài của một lốp xe máy cách trục bánh xe 30cm. Xe chuyển động thẳng đều. Hỏi bánh xe quay bao nhiêu vòng thì số chỉ trên đồng hồ tốc độ của xe sẽ nhảy một số ứng với 1km.

A. 600 vòng.

B. 550 vòng.

C. 510 vòng.

D. 530 vòng.

Câu 20. Một đĩa tròn đều quay quanh trục đi qua tâm đĩa. Tỉ số tốc độ dài của một điểm A nằm ở mép đĩa với điểm B nằm ở giữa bán kính r của đĩa là:

A. 2.

B.1/2.

C. 4.

D. 1/4.

Câu 21. Một điểm nằm trên vành ngoài của một lốp xe máy cách trục bánh xe 35cm. Xe chuyển động thẳng đều. Khi bánh xe quay 909 vòng thì số chỉ trên đồng hồ tốc độ của xe sẽ nhảy một số ứng với quãng đường là:

A. 4km.

B. 3km.

C. 2km.

D. 1km.

TỰ LUẬN

Câu 22. Một người ngồi trên ghế của một chiếc đu quay đang quay với tần số 5 vòng/phút. Khoảng cách từ chỗ người ngồi đến trục quay của chiếc đu là 3m.

Tốc độ góc của người đó là bao nhiêu.

Gia tốc hướng tâm của người đó.

ĐS: a) ⍵ = 0,523 rad/s ; b) aht = 0,82 m/s2

Câu 23. Một quạt máy quay với tần số 400 vòng/phút. Cánh quạt dài 0,8 m. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm ở đầu cánh quạt.

ĐS: ⍵ = 41,87 rad/s ; v = 33,5 m/s

Câu 24. Một quạt máy quay với tần số 400 vòng/phút. Cánh quạt dài 0,8 m.

Tính chu kỳ của điểm ở đầu cánh quạt .

Tính gia tốc hướng tâm của điểm đó.

ĐS: T = 0,15 s; aht = 1402,48 m/s2

Câu 25. Một chất điểm chuyển động tròn đều trên đường tròn tâm O bán kính R = 15 m. Biết chất điểm đó quay một vòng hết 6,25 giây. Tính tần số và gia tốc của chuyển động

ĐS: f = 0,16 Hz; aht = 15 m/s2

Câu 26. Vành ngoài của một chiếc xe ô tô có bán kính 32,5 cm. Tính tốc độ góc và gia tốc hướng tâm của một điểm trên vành ngoài của bánh xe khi ô tô đang chạy với vận tốc 36 km/h

ĐS: ⍵ = 30.8 rad/s ; aht = 307.7 m/s2

Bài 27. Xe đạp đang chuyển động đều. Biết gia tốc hướng tâm của một điểm trên vành ngoài của xe là 288 m/s2, bán kính của xe là 50 cm. Tính vận tốc dài và gia tốc hướng tâm của điểm nằm cách trục xe 30 cm.

ĐS: v’ = 7,2 m/s ; a’ht = 172,8 m/s2.

Câu 28. Một đĩa tròn đều quay quanh trục đi qua tâm đĩa. So sánh tốc độ góc, tốc độ dài và gia tốc hướng tâm của một điểm A nằm ở mép đĩa với điểm B nằm ở giữa bán kính r của đĩa.

ĐS: ⍵A = ⍵B = const; vAvB = 2 ; aAaB = 2

Câu 29. Một điểm A nằm trên vành tròn chuyển động với vận tốc 50 cm/s, điểm B nằm cùng trên bán kính với điểm A chuyển động với vận tốc 10 cm/s. Biết AB = 20 cm.

Xác định vận tốc góc và bán kính đường tròn

Tính gia tốc hướng tâm của hai điểm A , B

ĐS: a) : ⍵ = 2 rad/s. RA = 0,25 m. b) aA = 1 m/s2 ; aB = 0,2 m/s2

Câu 30. Bánh xe đạp có đường kính 66 cm. Xe đạp chuyển động thẳng đều với vận tốc 12 km/h .

Tính tốc độ dài và tốc độ góc của 1 điểm trên vành ngoài của xe

Tính chu kỳ và tần số của chuyển động của điểm đó

Tính gia tốc hướng tâm của chuyển động

ĐS: a) v = 3,33 m/s ; ⍵ = 10,1 rad/s; b) T = 0,62 s ; f = 1,6 Hz ; c) aht = 33,66 m/s2

Câu 31. Một đồng hồ treo tường có kim phút dài 10 cm và kim giờ dài 8cm. Cho rằng các kim quay đều.

Tính tốc độ dài và tốc độ góc của điểm đầu kim phút

Tính tốc độ dài và tốc độ góc của điểm đầu kim giờ

ĐS: a) kim phút: vp = 0,174.10-3 m/s; ⍵p = 0,00174 rad/s ; b) kim giờ: vg = 0,0116.10-3 m/s; ⍵g = 0,000145 rad/s

Câu 32. Biết Mặt Trăng quay quanh Trái Đất một vòng mất 27,3 ngày.

Tính tốc độ góc của Mặt Trăng quay quanh Trái Đất.

So sánh với vận tốc góc của Trái Đất quay quanh trục của nó.

ĐS: ⍵T = 2,66.10-6 rad/s ; ⍵Đ = 7,27.10-5 rad/s ; ⍵T⍵Đ = 0,0366.

Câu 33. Một chiếc tàu thủy neo tại một điểm trên đường xích đạo. Bán kính Trái Đất là 6400 km.

Tính tốc độ góc của tàu đối với trục quay Trái Đất.

Tính tốc độ dài của tàu

ĐS: ⍵ = 0,73.10-4 rad/s. v = 465 m/s

Câu 34. Một vệ tinh nhân tạo ở độ cao 250 km bay quanh Trái Đất theo một quỹ đạo tròn. Chu kỳ của vệ tinh là 120 phút. Bán kính Trái Đất là 6400 km

Tính vận tốc góc của vệ tinh

Tính gia tốc hướng tâm của vệ tinh..

ĐS: ⍵ = 8,73.10-4 rad/s. aht = 5,06 m/s2