- T: 01689.996.187 Din àn: http://lophocthemcom. -
B
I D
NG KIN THC
–
ÔN, LUY
N THI I HC VT LÝ-
C H
C VT RN1
CH 1.CHUYN NG QUAY CA VT RN
QUANH MT TRC C NH
I. KIN THC
1. To góc
Khi vt rn quay quanh mt trc c nh (hình 1) thì :
- Mi im trên vt vch mt ng tròn nm trong mt phng vuông góc vi trc quay,
có bán kính r bng khong cách t im ó n trc quay, có tâm O trên trc quay.
- M!i im c∀a vt #u quay ∃c cùng mt góc trong cùng mt khong thi gian.
Trên hình 1, v trí c∀a vt ti mi thi im ∃c xác nh bng góc % gi&a mt mt
phng ng P gn vi vt và mt mt phng c nh P
0
(hai mt phng này #u ch∋a trc
∆
∆
=
→∆
ϕ
ω
0
lim
hay
)(
'
t
ϕω
=
(1.2)
/n v c∀a tc góc là rad/s.
3. Gia tc góc
Ti thi im t, vt có tc góc là ,. Ti thi im t + +t, vt có tc góc là , + +,.
Nh vy, trong khong thi gian +t, tc góc c∀a vt bin thiên mt l∃ng là +,.
Gia tc góc trung bình 0
tb
c∀a vt rn trong khong thi gian +t là :
t
tb
∆
∆
=
ω
γ
a) Trng h∃p tc góc c∀a vt rn không 1i theo thi gian (, = hng s, 0 = 0) thì
chuyn ng quay c∀a vt rn là chuyn ng quay #u.
Ch!n gc thi gian t = 0 lúc mt phng P l(ch vi mt phng P
0
mt góc %
0
, t (1) ta có :
% = %
0
+ ,t (1.5)
b) Trng h∃p gia tc góc c∀a vt rn không 1i theo thi gian (0 = hng s) thì chuyn
ng quay c∀a vt rn là chuyn ng quay bin 1i #u.
- T: 01689.996.187 Din àn: http://lophocthemcom. -
B
I D
NG KIN THC
–
ÔN, LUY
N THI I HC VT LÝ-
C H
C VT RN2
0
là to góc ti thi im ban .u t = 0.
,
0
là tc góc ti thi im ban .u t = 0.
% là to góc ti thi im t.
, là tc góc ti thi im t.
0 là gia tc góc (0 = hng s).
Nu vt rn ch− quay theo mt chi#u nh2t nh và tc góc t3ng d.n theo thi gian thì
chuyn ng quay là nhanh d.n.
Nu vt rn ch− quay theo mt chi#u nh2t nh và tc góc gim d.n theo thi gian thì
chuyn ng quay là chm d.n.
5. Vn tc và gia tc ca các im trên vt quay
Tc dài v c∀a mt im trên vt rn liên h( vi tc góc , c∀a vt rn và bán kính
qu4 o r c∀a im ó theo công th∋c :
r
v
ω
=
(1.9)
Nu vt rn quay #u thì mi im c∀a vt chuyn ng tròn #u. Khi ó vect/ vn tc
v
c∀a mi im ch− thay 1i v# hng mà không thay 1i v# ln, do ó mi im c∀a vt có
gia tc hng tâm
n
a
, thành ph.n
này chính là gia tc hng tâm, có ln xác nh b i công th∋c :
r
r
v
a
n
2
2
ω
==
(1.11)
+ Thành ph.n
t
a
có ph/ng c∀a
v
, c trng cho s) thay 1i v# ln c∀a
v
, thành ph.n
này ∃c g!i là gia tc tip tuyn, có ln xác nh b i công th∋c :
γ
r
t
nó mt góc 6, vi :
2
tan
ω
γ
α
==
n
t
a
a
(1.15)
(1.15)
v
t
a
n
a
a
BÀI TOÁN 1: VT RN QUAY U QUANH MT TRC C NH
Tc góc:
ω
=
Gia tc góc:
0
γ
=
T!a góc:
ϕ ϕ ω
= +
Góc quay:
.
t
ϕ ω
=
Công th∋c liên h(:
r
v
ω
=
2
2 f
2
ϕ ϕ ω γ
= + +
t t
Tc góc tb:
tb
t
ϕ
ω
∆
=
∆
Ph/ng trình c lp vi thi gian:
2 2
0 0
2 ( )
ω ω γ ϕ ϕ
− = −
Góc quay:
2
0
1
2
t t
ϕ ω γ
= +
S vòng quay:
2
r
ω
= =
Gia tc:
2 2 4 2
.
t n
a a a r
ω γ
= + = +VÍ D MINH HA
VD1. Ph/ng trình chuyn ng quay bin 1i #u c∀a mt vt rn quanh mt trc có dng
ϕ = 4 + 2t + 2t
2
(rad). Tính tc góc c∀a vt ti thi im t = 2 s.
HD: So vi ph/ng trình: ϕ = ϕ
0
+ ω
0
t +
1
2
γt
2
thì ϕ
0
−
= 160π rad = 80 vòng.
VD3. Mt vt rn bt .u quay nhanh d.n #u quanh mt trc c nh. Sau 5 giây k t lúc
bt .u quay, nó quay ∃c mt góc 25 rad. Tính vn tc góc mà vt rn t ∃c sau 15 s
k t lúc bt .u quay.
HD. Ta có: ϕ =
1
2
γt
2
(vì ω
0
= 0) γ =
2
2
t
ϕ
= 2 rad/s
2
; ω = ω
0
+ γt = 30 rad/s.
VD4. Vt rn quay nhanh d.n #u t trng thái ngh8. Trong giây th∋ 2 vt quay ∃c 3 vòng.
H9i trong 5 giây .u tiên vt quay ∃c mt góc là bao nhiêu?
HD.Vì ϕ
0
= 0; ω
0
-
C H
C VT RN4
VD5. T trng thái ngh−, mt 8a bt .u quay quanh mt trc c nh vi gia tc không 1i.
Sau 10 s, 8a quay ∃c mt góc 50 rad. Tìm góc mà 8a quay ∃c trong 10 s tip theo.
HD.Vì ϕ
0
= 0 và ω
0
= 0 nên: ϕ
10
=
1
2
γ.10
2
= 50 rad γ = 2 rad/s
2
. Góc quay ∃c trong 10
giây tip theo (t cui giây th∋ 10 n cui giây th∋ 20) là: ∆ϕ =
1
2
γ.20
VD7. Mt bánh xe ang quay quanh mt trc c nh vi tc góc 10 rad/s thì b hãm.
Bánh xe quay chm d.n #u, sau 5 s k t lúc hãm thì dng hn. Tính ln gia tc góc c∀a
bánh xe.
HD. Ta có: |γ| = |
0
t
ω ω
−
| = |
0 10
5
−
| = 2 rad/s
2
.
VD8. Mt vt rn quay chm d.n #u quanh mt trc quay c nh. Lúc t = t
1
vt có vn tc
góc ω
1
= 10π rad/s. Sau khi quay ∃c 10 vòng thì vt có vn tc góc ω
2
= 2π rad/s. Tính gia
tc góc c∀a chuyn ng quay.
HD. Ta có: γ =
2 2
2 1
2
ω ω
= - γ. Góc quay ∃c trong giây cui cùng: ∆ϕ = 2π =
2 2
2
1
0 ( )
2 2
t t
ω ω
γ
γ γ
−
−
− −
=
γ = - 4π rad/s
2
. => ω
0
=
2 2.( 4 ).20.2
γϕ π π
− = − −
= 8π
5
(rad/s).
VD10. Mt ch2t im bt .u chuyn ng nhanh d.n trên mt ng tròn bán kính 20 cm
vi gia tc tip tuyn 5 cm/s
2
NG KIN THC
–
ÔN, LUY
N THI I HC VT LÝ-
C H
C VT RN5 III. TRC NGHIM LÝ THUYT TNG HP.
1. Trong chuyn ng quay c∀a vt rn quanh mt trc c nh, m!i im c∀a vt có
A. qu8 o chuyn ng ging nhau. B. cùng t!a góc.
C. tc góc quay bng nhau. D. tc dài bng nhau.
2. Mt vt rn quay #u xung quanh mt trc. Mt im c∀a vt cách trc quay mt khong
là R thì có:
A.
tc góc càng ln nu R càng ln.
B.
tc góc càng ln nu R càng nh9.
C.
tc dài càng ln nu R càng ln.
D.
D. có c gia tc hng tâm và gia tc tip tuyn.
7. Khi mt vt rn quay xung quanh mt trc c nh xuyên qua vt, các im trên vt rn
(không thuc trc quay):
E. có gia tc góc t∋c thi khác nhau.
F. quay ∃c nh&ng góc quay không bng nhau trong cùng mt khong thi gian.
G. có tc góc t∋c thi bng nhau.
H. có cùng tc dài t∋c thi.
8. Ch!n câu sai.
Vn tc góc và gia tc góc là các i l∃ng c trng cho chuyn ng quay c∀a
vt rn.
ln c∀a vn tc góc g!i là tc góc.
Nu vt rn quay #u thì gia tc góc không 1i.
Nu vt rn quay không #u thì vn tc góc thay 1i theo thi gian.
9. Khi mt vt rn ang quay xung quanh mt trc c nh i qua vt, mt im c∀a vt cách
trc quay mt khong là R ≠ 0 có ln vn tc dài ph thuc vào thi gian t theo biu th∋c
v = 5t (m/s). Tính ch2t chuyn ng c∀a vt rn ó là:
A. quay chm d.n. B. quay #u.
- T: 01689.996.187 Din àn: http://lophocthemcom. -
B
I D
NG KIN THC
–
ÔN, LUY
N THI I HC VT LÝ
có ph/ng vuông góc vi vect/ vn tc.
cùng ph/ng vi vect/ vn tc.
cùng ph/ng, cùng chi#u vi vect/ vn tc.
13. Khi mt vt rn ang quay chm d.n #u xung quanh mt trc c nh xuyên qua vt thì:
A. gia tc góc luôn có giá tr âm.
B. tích tc góc và gia tc góc là s d/ng.
C. tích tc góc và gia tc góc là s âm.
D. tc góc luôn có giá tr âm.
14. Gia tc hng tâm c∀a mt vt rn (∃c coi nh mt ch2t im) chuyn ng tròn
không #u:
nh9 h/n gia tc tip tuyn c∀a nó.
bng gia tc tip tuyn c∀a nó.
ln h/n gia tc tip tuyn c∀a nó.
có th ln h/n, nh9 h/n hay bng gia tc tip tuyn c∀a nó.
15. Gia tc toàn ph.n c∀a mt vt rn (∃c coi nh mt ch2t im) chuyn ng tròn không
#u:
A. nh9 h/n gia tc tip tuyn c∀a nó. B. bng gia tc tip tuyn c∀a nó.
C. ln h/n gia tc tip tuyn c∀a nó. D. có th ln h/n, nh9 h/n hay bng gia tc
tip tuyn c∀a nó.
16. Ph/ng trình nào sau ây biu di:n mi quan h( gi&a tc góc ω và thi gian t trong
chuyn ng quay nhanh d.n #u c∀a vt rn quay quanh mt trc c nh?
A. ω = -5 + 4t (rad/s) B. ω = 5 - 4t (rad/s)
C. ω = 5 + 4t
2
C H
C VT RN7
A. có ln không 1i. B. Có hng không 1i.
C. có hng và ln không 1i.
D. Luôn luôn thay 1i.
19. Mt vt rn quay nhanh d.n #u xung quanh mt trc c nh. Sau thi gian t k t lúc
vt bt .u quay thì góc mà vt quay ∃c
A. t− l( thun vi t.
B. t− l( thun vi t
2
.
C. t− l( thun vi
t
. D. t− l( nghch vi
t
.
20. Trong chuyn ng quay c∀a vt rn quanh mt trc c nh, m!i im c∀a vt
A. #u quay ∃c cùng mt góc trong cùng mt khong thi gian.
B. quay ∃c các góc khác nhau trong cùng khong thi gian.
C. có cùng t!a góc. D. có qu4 o tròn vi bán kính bng nhau.
21. Mt vt rn ang quay quanh mt trc c nh i qua vt , mt im xác nh trên vt rn
cách trc quay kh9ang r;0 có ln vn tc dài là mt hng s . Tính ch2t chuyn ng
c∀a vt rn ó là
A. quay chm d.n
B. quay #u C. quay bin 1i #u D. quay nhanh
d.n
trc quay có tc góc không 1i. Chuyn ng quay c∀a vt rn ó là quay
A.#u. B.nhanh d.n #u. C.bin 1i #u. D.chm d.n #u.
- T: 01689.996.187 Din àn: http://lophocthemcom. -
B
I D
NG KIN THC
–
ÔN, LUY
N THI I HC VT LÝ-
C H
C VT RN8
28 Khi vt rn quay #u quanh trc c nh vi tc góc , thì mt im trên vt rn cách
trc quay mt khong r có gia tc hng tâm có ln bng:
A. ,
2
r. B. ,
2
/r. C.0. D. ,r
2
.
c∀a vòng tròn vi vành 8a. Tc dài c∀a im A là:
A. 47 cm/s B. 4,7 cm/s C. 94 cm/s D. 9,4 cm/s
5. Mt 8a c 5ng ch2t có dng hình tròn bánh kính R ang quay tròn #u quanh trc c∀a
nó. Hai im A, B nm trên cùng mt ng kính c∀a 8a. im A nm trên vành 8a, im
B nm trung im gi&a tâm O c∀a vòng tròn vi vành 8a. T− s tc góc c∀a hai im A
và B là:
A.
ω
=
ω
B.
ω
=
ω
C.
ω
=
ω
D.
N THI I HC VT LÝ-
C H
C VT RN9
A. 90= rad; B. 120= rad; C. 150= rad; D. 180= rad
11. Kim gi c∀a mt 5ng h5 có chi#u dài 8 cm. Tc dài c∀a .u kim là
A.1,16.10
-5
m/s. B.1,16.10
-4
m/s. C.1,16.10
-3
m/s. D.5,81.10
-4
m/s.
12. Mt vt rn chuyn ng quay quanh mt trc vi t!a góc là mt hàm theo thi gian
có dng: ϕ = 10t
2
+ 4 (rad; s). T!a góc c∀a vt thi im t = 2s là:
A. 44 rad B. 24 rad C. 9 rad D. Mt giá tr khác.
13. Mt vt rn chuyn ng quay quanh mt trc vi t!a góc là mt hàm theo thi gian
có dng: ϕ = 4t
2
quãng ng i ∃c trên qu8 o ∃c cho b i công th∋c : s = - t
2
+ 4t + 5 (m). Gia tc pháp
tuyn c∀a ch2t im lúc t = 1,5 s là: A. 0,1 cm/s
2
B. 1 cm/s
2
C. 2,5 cm/s
2
D. 100 cm/s
2
18. Mt vt chuyn ng trên mt ng tròn có t!a góc ph thuc vào thi gian t vi
biu th∋c: ϕ = 2t
2
+ 3 (rad; s). Khi t = 0,5 s tc dài c∀a vt bng 2,4 m/s. Gia tc toàn
ph.n c∀a vt là:
A. 2,4 m/s
2
B. 4,8
m/s
2
C. 4,8 m/s
2
D. 9,6 m/s
2
19. Mt vt rn quay quanh mt trc c nh i qua vt có ph/ng trình chuyn ng: ϕ = 10
+ t
2
ÔN, LUY
N THI I HC VT LÝ-
C H
C VT RN10
C. , = - 3 rad/s và γ = 0,5 rad/s
2
; D. , = - 3 rad/s và γ = - 0,5 rad/s
2
23. Mt bánh xe quay nhanh d.n #u t trng thái ∋ng yên sau 2s nó t tc góc 10rad/s.
Gia tc góc c∀a bánh xe là
A. 2,5 rad/s
2
; B. 5,0 rad/s
2
; C. 10,0 rad/s
2
; D. 12,5 rad/s
2
24. Mt bánh xe có ng kính 4m quay vi gia tc góc không 1i 4 rad/s
2
, t
D. 12s
28. Mt bánh xe ang quay vi tc góc 36rad/s thì b hãm li vi mt gia tc góc không
1i có ln 3rad/s
2
. Góc quay ∃c c∀a bánh xe k t lúc hãm n lúc dng hn là
A. 96 rad; B. 108 rad; C. 180 rad;
D. 216 rad
29. Mt bánh xe quay nhanh d.n #u trong 4s tc góc t3ng t 120vòng/phút lên
360vòng/phút. Gia tc góc c∀a bánh xe là
A. 2= rad/s
2
. B. 3= rad/s
2
. C. 4= rad/s
2
. D. 5= rad/s
2
.
30. Mt bánh xe có ng kính 50cm quay nhanh d.n #u trong 4s tc góc t3ng t
120vòng/phút lên 360vòng/phút. Gia tc hng tâm c∀a im M vành bánh xe sau khi t3ng
tc ∃c 2s là
A. 157,8 m/s
2
. B. 162,7 m/s
2
. C. 183,6 m/s
2
. D. 196,5 m/s
2
31. Mt bánh xe có ng kính 50cm quay nhanh d.n #u trong 4s tc góc t3ng t 120
(
ϕ
tính bng rad, t tính bng giây). Tc góc và góc mà vt quay ∃c sau thi
gian 5 s k t thi im t = 0 l.n l∃t là
A. 5 rad/s và 25 rad B. 5 rad/s và 35 rad. C. 10 rad/s và 35 rad.
D. 10
rad/s và 25 rad.
36. Ph/ng trình to góc % theo thi gian t c∀a mt vt rn quay bin 1i có dng :
% = 2008 + 2009t +12 t
2
(rad, s).Tính tc góc thi im t = 2s
- T: 01689.996.187 Din àn: http://lophocthemcom. -
B
I D
NG KIN THC
–
ÔN, LUY
N THI I HC VT LÝ-
C H
C VT RN11
0
= 10rad/s và γ= −20rad/s.
40. Mt vt rn quay nhanh d.n #u quanh mt trc c nh vi ph/ng trình t!a góc %
=t + t
2
(% tính bng rad, tính bng s ). Vào thi im t = 1 s, mt im trên vt cách trc quay
mt khong r = 10 cm có tc dài bng:
A.20 cm/s.
B.30 cm/s. C.50 cm/s. D.40m/s.
41. Mt vt rn quay #u quanh mt trc c nh vi ph/ng trình tc góc , = 4t +2 (,
tính bng rad/s, t tính bng s ). Gia tc tip tuyn c∀a mt im trên vt rn cách trc quay
on 5 cm bngA.20 cm/s
2
. B.10 cm/s
2
. C.30cm/s
2
. D.40cm/s
2
42. Ti mt thi im t = 0, mt vt bt .u quay quanh mt trc c nh xuyên qua vt vi
gia tc góc không 1i. Sau 5 s, nó quay mt góc 10 rad. Góc quay mà vt quay ∃c sau thi
gian 10 s k t lúc t = 0 bng
A.10 rad. B.40 rad. C.20 rad. D.100 rad.
43. Mt 8a tròn, phng, m9ng quay #u quanh mt trc qua tâm và vuông góc vi mt 8a.
G!i v
A
và v
B
l.n l∃t là tc dài c∀a im A vành 8a và c∀a im B (thuc 8a) cách
tâm mt on bng n<a bán kính c∀a 8a. Biu th∋c liên h( gi&a v
46. Mt cánh qut c∀a mát phát i(n chy bng s∋c gió có ng kính 80m, quay vi tc
45vòng/phút. Tc c∀a mt im nm vành cánh qut là:
A. 18,84 m/s B. 188,4 m/s C. 113 m/s D. 11304m/s