Bài tập trắc nghiệm Vật lí 12 Nâng cao………………………… ……………………………….………Cơ học vật rắn
CHỦ ĐỀ II: PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN
QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
A. Câu hỏi và bài tập trắc nghiệm:
Câu 1: Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực đối với vật rắn có trục quay cố định được gọi là
A. momen lực. B. momen quán tính.
C. momen động lượng. D. momen quay.
Câu 2: Momen của lực tác dụng vào vật rắn có trục quay cố định là đại lượng đặc trưng cho
A. mức quán tính của vật rắn. B. năng lượng chuyển động quay của vật rắn.
C. tác dụng làm quay của lực. D. khả năng bảo toàn vận tốc của vật rắn.
Câu 3: Momen quán tính của một vật rắn không phụ thuộc vào
A. khối lượng của vật. B. kích thước và hình dạng của vật.
C. vị trí trục quay của vật. D. tốc độ góc của vật.
Câu 4: Một bánh xe đang quay đều xung quanh trục của nó. Tác dụng lên vành bánh xe một lực
F
theo
phương tiếp tuyến với vành bánh xe thì
A. tốc độ góc của bánh xe có độ lớn tăng lên. B. tốc độ góc của bánh xe có độ lớn giảm xuống.
C. gia tốc góc của bánh xe có độ lớn tăng lên. D. gia tốc góc của bánh xe có độ lớn giảm xuống.
Câu 5: Một momen lực không đổi tác dụng vào một vật có trục quay cố định. Trong các đại lượng : momen
quán tính, khối lượng, tốc độ góc và gia tốc góc, thì đại lượng nào không phải là một hằng số ?
A. Momen quán tính. B. Khối lượng. C. Tốc độ góc. D. Gia tốc góc.
Câu 6: Hai chất điểm có khối lượng 1 kg và 2 kg được gắn ở hai đầu của một thanh nhẹ có chiều dài 1 m.
Momen quán tính của hệ đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh và vuông góc với thanh có giá trị bằng
A. 0,75 kg.m
2
. B. 0,5 kg.m
2
. C. 1,5 kg.m
2
A.
2
12
1
mlI
=
. B.
2
3
1
mlI
=
. C.
2
2
1
mlI =
. D.
2
mlI
=
.
Câu 10: Vành tròn đồng chất có khối lượng m và bán kính R. Momen quán tính của vành tròn đối với trục
quay đi qua tâm vành tròn và vuông góc với mặt phẳng vành tròn là
A.
2
mRI
=
. B.
2
3
1
mRI =
. D.
2
5
2
mRI
=
.
Câu 12: Quả cầu đặc đồng chất có khối lượng m và bán kính R. Momen quán tính quả cầu đối với trục quay
đi qua tâm quả cầu là
A.
2
5
2
mRI
=
. B.
2
mRI
=
. C.
2
2
1
mRI
=
. D.
2
thì bánh xe đạt tốc độ góc 100 rad/s ?
A. 5 s. B. 20 s. C. 6 s. D. 2 s.
Câu 18: Một quả cầu đặc, đồng chất, khối lượng 2 kg, bán kính 10 cm. Quả cầu có trục quay cố định đi qua
tâm. Quả cầu đang đứng yên thì chịu tác dụng của một momen lực 0,2 N.m. Gia tốc góc mà quả cầu thu được
là
A. 25 rad/s
2
. B. 10 rad/s
2
. C. 20 rad/s
2
. D. 50 rad/s
2
.
Câu 19: Một quả cầu đặc, đồng chất, khối lượng 1 kg, bán kính 10 cm. Quả cầu có trục quay cố định Δ đi qua
tâm. Quả cầu đang đứng yên thì chịu tác dụng của một momen lực 0,1 N.m. Tính quãng đường mà một điểm
ở trên quả cầu và ở xa trục quay của quả cầu nhất đi được sau 2 s kể từ lúc quả cầu bắt đầu quay.
A. 500 cm. B. 50 cm. C. 250 cm. D. 200 cm.
Câu 20: Một bánh đà đang quay đều với tốc độ góc 200 rad/s. Tác dụng một momen hãm không đổi 50 N.m
vào bánh đà thì nó quay chậm dần đều và dừng lại sau 8 s. Tính momen quán tính của bánh đà đối với truc
quay.
A. 2 kg.m
2
. B. 25 kg.m
2
. C. 6 kg.m
2
. D. 32 kg.m
2
.
kg.m
2
/s. D. 1,08.10
40
kg.m
2
/s
Câu 2: Một chất điểm chuyển động trên một đường tròn bán kính r. Tại thời điểm t chất điểm có vận tốc dài,
vận tốc góc, gia tốc hướng tâm và động lượng lần lượt là v, ω, a
n
và P. Biểu thức nào sau đây không phải là
mo men động lượng của chất điểm?
A. mrv. B. mrω
2
. C. Pr. D. m
n
a
r
.*
Câu 3: Một lực tiếp tuyến 10N tác dụng vào vành ngoài của một bánh xe có đường kính 80cm. Bánh xe quay
từ nghỉ và sau 1,5s thì quay được một vòng đầu tiên. Momen quán tính của bánh xe là:
A. 4,5 kg.m
2
B. 1,8 kg.m
2
C. 0,72 kg.m
2
D. 0,96 kg.m
2
Câu 4: Một vật có dạng là một vỏ hình cầu mỏng, có bán kính R= 2m. Một momen lực 960Nm tác dụng vào
1
mL
3
. Khi thanh đang đứng yên thẳng đứng thì một viên bi nhỏ cũng có khối lượng
cũng m đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc
0
V
u
đến va chạm vào đầu dưới thanh
(hình vẽ). Sau va chạm thì bi dính vào thanh và hệ bắt đầu quay quanh O với vận tốc góc ω.
Giá trị ω là
A.
0
3V
4L
. * B.
0
V
2L
. C.
0
V
3L
. D.
0
2V
3L
.
Câu 6: Một thanh có khối lượng không đáng kể dài l có thể
quay trong mặt phẳng nằm ngang, xung quanh một trục thẳng
g
3
.
Câu 8: Đĩa tròn đồng chất 1 và 2 có mômen quán tính và vận tốc góc đối với trục đối
xứng đi qua tâm đĩa lần lượt là I
1
,ω
1,
I
2
, ω
2
. Biết hai đĩa quay ngược chiều và trục quay
trùng nhau ( hv). Sau khi đĩa 1 rơi xuống đĩa 2 thì do ma sát giữa hai đĩa mà sau một
thời gian nào đó thì hai đĩa bắt đầu quay như một đĩa thống nhất. Độ lớn vận tốc góc ω
của hai đĩa sau khi quay như một đĩa thống nhất là
A.
1 1 2 2
1 2
Iω + I ω
ω =
I + I
. B.
1 1 2 2
1 2
Iω - I ω
ω =
I + I
.*
C.
2
đối với trục của nó. Ròng
rọc chịu lực không đổi F= 2,1N tiếp tuyến với vành. Tính gia tốc góc của ròng rọc và vận tốc góc của ròng
rọc sau 3s, biết rằng lúc đầu ròng rọc đứng yên ?
A.
γ
= 21 rad/s
2
;
ω
= 63 rad/s B.
γ
= 120 rad/s
2
;
ω
= 360 rad/s
C.
γ
= 210 rad/s
2
;
ω
= 630 rad/s D.
γ
= 2,10 rad/s
2
;
ω
= 6,30 rad/s
R G
m
O
L
0
V
u
Bài tập trắc nghiệm Vật lí 12 Nâng cao………………………… ……………………………….………Cơ học vật rắn
Câu 12: Một đĩa mài quay quanh trục của nó từ trạng thái nghỉ nhờ một momen lực 10 N.m. Sau 3 giây,
momen động lượng của đĩa là
A. 45 kg.m2/s. B. 30 kg.m2/s. * C. 15 kg.m2/s. D. không xác định vì thiếu dữ kiện.
Câu 13: Một sàn quay có bán kính R, momen quán tính I đang đứng yên. Một người có khối lượng M đứng ở
mép sàn ném một hòn đá có khối lượng m theo phương ngang, tiếp tuyến với mép sàn với vận tốc là v. Bỏ
qua ma sát. Vận tốc góc của sàn sau đó là
A.
2
mv
MR + I
. B.
2
mvR
MR + I
.* C.
2
2
3
4
2
Ml
Câu 16: Do tác dụng của một momen hãm, momen động lượng của một bánh đà giảm từ 3,00 kg.m
2
/s xuống
còn 0,80 kg.m
2
/s trong thời gian 1,5 s. Momen của lực hãm trung bình trong khoảng thời gian đó bằng:
A. -1,47 kg.m
2
/s
2
. B. - 2,53 kg.m
2
/s
2
. C. - 3,30 kg.m
2
/s
2
. D. - 0,68 kg.m
2
/s
2
.
Câu 17: Một người khối lượng m = 60 kg đang đứng ở mép một sàn quay hình tròn, đường kính 6 m, khối
lượng M = 400 kg. Bỏ qua ma sát ở trục quay của sàn. Lúc đầu, sàn và người đang đứng yên. Người ấy chạy
quanh mép sàn với vận tốc 4,2 m/s (đối với đất) thì sàn
Câu 22: Một momen lực không đổi 60N.m tác dụng vào một bánh đà có khối lượng 20kg và momen quán
tính 12 kg.m
2
. Thòi gian cần thiết để bánh đà đạt tới 75 rad/s từ nghỉ là:
A. 30s B. 25s C. 180s D. 15s
Câu 23: Một momen lực 30N.m tác dụng lên một bánh xe có khối lượng 5 kg và momen quán tính 2 kg.m
2
.
Nếu bánh xe quay từ nghỉ thì sau 10s nó quay được:
A. 1500rad B. 6000rad C. 750rad D. 3000rad
Trường THPT Số 2 Mộ Đức…………………… ………………………………………….GV: Lê Vĩnh Lạc… Tr 4/5
m
1
m
2
Bài tập trắc nghiệm Vật lí 12 Nâng cao………………………… ……………………………….………Cơ học vật rắn
Câu 24: Một sợi dây mảnh, không dãn, quấn quanh một ròng rọc hình trụ đặc, đồng chất,
có bán kính R= 50cm. Một vật A có khối lượng m= 6,4kg, được treo vào đầu tự do của
dây. Khi được thả tự do, vật rơi xuống với gia tốc a = 2 m/s
2
. Biết dây không trượt trên
ròng rọc.
Hỏi momen quán tính và khối lượng M của ròng rọc. Lấy g = 9,8 m/s
2
.
A. I = 6,42 kg.m
2
; m
1
= 51,36 kg
T
T
= 1,05 B. a = 1,96 m/s
2
;
1
2
T
T
= 1,05
C. a = 19,6 m/s
2
;
1
2
T
T
= 10,5 D. a = 1,69 m/s
2
;
1
2
T
T
= 10,5
Câu 26: Hai vật được nối với nhau bằng một dây không khối lượng, không dãn, vắt qua một ròng rọc gắn ở
mép bàn. Vật ở trên bàn có khối lượng m
1
= 0,25kg, vật kia có khối lượng m
2
1
= 1,1 N ;T
2
= 1,47 N
Câu 27: Một cái đĩa khối lượng
kgM 15=
, bán kính
cmR 25=
có thể quay tự do xung
quanh một trục xuyên qua tâm của nó. Một đĩa nhỏ hơn khối lượng
kgm 5,0=
, bán kính
cmr 5
=
được ghép chặt cùng trục với đĩa lớn. Một sợi dây quấn nhiều vòng quanh đĩa
nhỏ và một vật khối lượng
kgm 2
1
=
buộc vào một đầu dây. Thả cho hệ thống chuyển
động từ nghỉ cho đến khi dây tháo rời khỏi đĩa nhỏ sau khi quay được 5 vòng. Hỏi sau đó
muốn làm cho đĩa dừng lại sau 10vòng quay thì phải tác dụng vào đĩa một momen lực
bằng bao nhiêu ?
Câu 28: Có hai ròng rọc là đĩa tròn gắn đồng trục:
+ Ròng rọc lớn
gM 200
1
=
,
cmR 10
b) Tính sức căng dây treo vật A và B.
Trường THPT Số 2 Mộ Đức…………………… ………………………………………….GV: Lê Vĩnh Lạc… Tr 5/5
M
m
A
R
M
2
m
R
1
m
M
r
1
m
R
m
1
M
A
1
R
2
M
2
R
B
1
m
Câu 5: Dưới tác dụng của mômen ngoại lực, một bánh xe bắt đầu quay nhanh dần đều, sau 8 giây quay được
80
π
vòng. Sau đó không tác dụng mômen ngoại lực nữa thì nó quay chậm dần đều với gia tốc 2rad/s
2
dưới tác
dụng của mômen lực ma sát có độ lớn 0,2Nm. Mômen ngoại lực có độ lớn là
A. 0,7N.m. B. 0,6N.m. C. 0,4N.m. D. 0,3N.m.
Câu 6: Một hình trụ đồng chất bán kính r=20cm, khối lượng m=500kg, đang quay quanh trục đối xứng của
nó với vận tốc góc 480vòng/phút. Để hình trụ dừng lại sau 50s kể từ khi tác dụng vào trụ một mômen hãm.
Độ lớn của mômen hãm là?
A. 10πNm. C. 6,4πNm. B. 5.πNm. D. 3,2πNm. *
Câu 7: Mo-men quán tính của một đĩa đồng chất hình tròn đối với trục quay qua tâm đĩa tăng lên bao nhiêu
lần nếu bán kính R và bề dày h của đĩa đều tăng lên hai lần?
A. 16 lần. B. 4 lần. C. 32 lần. * D. 8 lần.
Câu 8: Tại các đỉnh ABCD của một hình vuông có cạnh a=80cm có gắn lần
lượt các chất điểm m
1
, m
2
, m
3
, m
4
với m
1
=m
3
=1kg, m
2a
3
. D. m
2
a
2
.
Câu 10: Một vành tròn đồng chất tiết diện đều, có khối lượng M, bán kính vòng ngoài là R,
vòng trong là r ( hình vẽ). Momen quán tính của vành đối với trục qua tâm và vuông góc với
vành là
A.
1
2
M(R
2
+ r
2
). B.
1
2
M(R
2
- r
2
) C. M(R
2
+ r
2
). D. M(R
2
2
m
)L
4
. D. (M+
2
m
)L
8
.
Câu 13: Một thanh thẳng đồng chất OA có chiều dài l, khối lượng M, có thể quay quanh một trục qua O và
vuông góc với thanh. Người ta gắn vào đầu A một chất điểm m =
M
3
. Momen quán tính của hệ đối với trục
qua O là
A.
2
M
3
l
. B.
2
2
3
Ml
. C. Ml
2
.* D.
2
20
.
Câu 16: Một đĩa mài hình trụ đặc có khối lượng 2 kg và bán kính 10 cm. Bỏ qua ma sát ở trục quay. Để tăng
tốc từ trạng thái nghỉ đến tốc độ 1500 vòng/phút trong thời gian 10 s thì momen lực cần thiết phải tác dụng
vào đĩa là
A. 0,2355 N.m. B. 0,314 N.m. C. 0,157 N.m. * D. 0,0785 N.m.
Trường THPT Số 2 Mộ Đức…………………… ………………………………………….GV: Lê Vĩnh Lạc… Tr 7/5
Bài tập trắc nghiệm Vật lí 12 Nâng cao………………………… ……………………………….………Cơ học vật rắn
Bài 1/ Momen động lượng của một vật rắn
A. Luôn luôn không đổi
B. Thay đổi khi có momen ngoại lực tác dụng
C. Thay đổi khi có ngoại lực tác dụng
D. Thay đổi hay không dưới tác dụng của momen ngoại lực thì còn phụ thuộc vào chiều tác dụng của
momen ngoại lực
Bài 2/ Một vận động viên trượt băng nghệ thuậtcó thể tăng tốc độ quay từ 0,5 vg/s đến 3 vg/s. Nếu momen
quán tính của người ấy lúc đầu là 4,6 kg,m
2
thì lúc sau bằng bao nhiêu?
A.1,3 kg.m
2
B. 0,77 kg.m
2
C. 7,7 kg.m
2
D. 13 kg.m
2
Bài 3/ Sàn quaylà một hình trụ đặc, đồng chất, có khối lượng 25 kg và có bán kính R= 2m. Một người khối
lượng 50 kg đứng tại mép sàn. Sàn và người quay với tốc độ 0,2 vg/s. Khi người đi tới điểm cách trục quay
1m thì tốc độ góc của người và sàn là bao nhiêu?
A. 0,5 vg/s B. 0,8 vg/s C. 5 vg/s D. 8 vg/s
2
, L
1
= 144 kg.m
2
/s,
ω
≈
0,768 rad/s D.I = 13 kg.m
2
, L
1
= 144 kg.m
2
/s,
ω
= 0,786 rad/s
Bài 7/ Một thanh cứng mảnh, dài 1m, quay xung quanhmột trục vuông góc 1,5kg
với thanh và đi qua tâm. Hai quả cầu( coi là những hạt) có khối lượng 2 kg
và 1,5 kg được gắn vào hai đầu thanh. Tính momen động lượng của hệ.
Biết tốc độ của mỗi quả cầu là 5m/s 2kg 1111
A. L = 8,75 kgm
2
/s B. L = 87,5 kgm
2
/s
C. L = 8,57 kgm
2
/s D. L = 7,85 kgm
2
/s ; L = 7,2.10
40
kgm
2
/s
C. L
≈
0,89.10
34
kgm
2
/s ; L = 2,7.10
40
kgm
2
/s
D. L
≈
0,89.10
35
kgm
2
/s ; L = 2,7.10
41
kgm
2
/s
Bài 9/ Một người có khối lượng 60kg đứng ở mép một sàn quay hình tròn, đường
kính 6m, có khối lượng M= 400kg. Bỏ qua ma sát ở trục quay. Lúc đầu sàn và người
đều đứng yên. Người bắt đầu chạy với vận tốc 4,2m/s( đối với đất) quanh mép , làm sàn quay ngược lại.
quay u 10 vũng trong 1,8 s. Momen ng lng ca vt cú
ln bng
A. 8 kg.m
2
/s. B. 4 kg.m
2
/s. C. 25 kg.m
2
/s. D. 13 kg.m
2
/s.
Cõu 2: Hai a trũn cú momen quỏn tớnh I
1
v I
2
ang quay
ng trc v cựng chiu vi tc gúc
1
v
2
(hỡnh bờn).
Ma sỏt trc quay nh khụng ỏng k. Sau ú cho hai a
dớnh vo nhau thỡ h hai a quay vi tc gúc xỏc nh bng
cụng thc:
A.
21
2211
II
II
+
+
+
=
.
Cõu 3: Hai a trũn cú momen quỏn tớnh I
1
v I
2
ang quay ng trc v ngc chiu vi
tc gúc
1
v
2
(hỡnh bờn). Ma sỏt trc quay nh khụng ỏng k. Sau ú cho hai
a dớnh vo nhau thỡ h hai a quay vi tc gúc xỏc nh bng cụng thc:
A.
21
2211
II
II
+
+
=
. B.
21
2211
quanh mt trc thng ng t chõn n u) vi hai tay ang dang theo phng ngang. Ngi ny thc hin
nhanh ng tỏc thu tay li dc theo thõn ngi thỡ
A. momen quỏn tớnh ca ngi tng, tc gúc trong chuyn ng quay ca ngi gim.
B. momen quỏn tớnh ca ngi gim, tc gúc trong chuyn ng quay ca ngi tng.
C. momen quỏn tớnh ca ngi tng, tc gúc trong chuyn ng quay ca ngi tng.
D. momen quỏn tớnh ca ngi gim, tc gúc trong chuyn ng quay ca ngi gim.
Cõu 5: Mt thanh ng cht, tit din u, di 50 cm, khi lng 0,1 kg quay u trong mt phng ngang vi
tc 75 vũng/phỳt quanh mt trc thng ng i qua trung im ca thanh. Tớnh momen ng lng ca
thanh i vi trc quay ú.
A. 0,016 kg.m
2
/s. B. 0,196 kg.m
2
/s. C. 0,098 kg.m
2
/s. D. 0,065 kg.m
2
/s.
Cõu 6: Mt vnh trũn ng cht cú bỏn kớnh 50 cm, khi lng 0,5 kg quay u trong mt phng ngang
vi tc 30 vũng/phỳt quanh mt trc thng ng i qua tõm vnh trũn. Tớnh momen ng lng ca vnh
trũn i vi trc quay ú.
A. 0,393 kg.m
2
/s. B. 0,196 kg.m
2
/s. C. 3,75 kg.m
2
/s. D. 1,88 kg.m
2
/s.
I
1
1
I
2
2
I
1
1
I
2
2
Bi tp trc nghim Vt lớ 12 Nõng cao .C hc vt rn
B. L = 10,0 kgm
2
/s.
C. L = 12,5 kgm
2
/s.
D. L = 15,0 kgm
2
/s.
X.36 Một đĩa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 1,2 kgm
2
. Đĩa chịu một mômen lực không
Bài tập trắc nghiệm Vật lí 12 Nâng cao………………………… ……………………………….………Cơ học vật rắn
Trường THPT Số 2 Mộ Đức…………………… ………………………………………….GV: Lê Vĩnh Lạc… Tr
11/5