🐏 Bài Tập Trắc Nghiệm Lực Hướng Tâm

Nhan đề: Hướng Dẫn Giải Nhanh Bài Tập Trắc Nghiệm Trọng Tâm Sinh Học 11. Tác giả: Huỳnh Quốc Thành, Nhà xuất bản: Năm xuất bản: Số trang: Ngôn ngữ: Tiếng Việt. Từ khóa: THPT, Lớp 11, Sinh Học, Download Câu 1. Con người có bao nhiêu đôi dây thần kinh tủy ? A. 31 đôi B. 12 đôi C. 26 đôi D. 15 đôi Câu 2. Rễ trước của tủy sống còn có tên gọi khác là gì ? A. Rễ li tâm B. Rễ cảm giác C. Rễ vận động D. Rễ hướng tâm Câu 3. Bài tập trắc nghiệm quản trị nguồn nhân lực. Sau đây là bài tập trắc nghiệm quản trị nguồn nhân lực, các câu hỏi được sắp xếp theo từng chương và theo cấu trúc từ dễ đến khó, tài liệu câu hỏi trắc nghiệm này được chia làm các nội dung chính như sau: Chương 1 Trắc nghiệm Lực hướng tâm Câu 79:Chọn phát biểu sai a) Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất do lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm. b) Xe chuyển động vào một đoạn đường cong (khúc cua) , lực đóng vai trò hướng tâm luôn là lực ma sát . Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 10 Lực hướng tâm Câu 1: Một vật khối lượng m đang chuyển động tròn đều trên một quỹ đạo bán kính r với tốc độ góc ω. Như vậy, bài viết trên đã hệ thống lại kiến thức về Quy tắc hợp lực song song cùng chiều và hướng dẫn giải bài tập liên quan. Sau khi đã tham khảo xong những thông tin về vật lý 10 bài 19 mà chúng tôi đã cung cấp ở trên, các bạn học sinh còn phải thường xuyên rèn gXGnPI. Bài tập lực hướng tâm thuộc chủ đề vật lí lớp 10 Lực và chuyển độngDạng bài tập lực hướng tâm chỉ có 1 lực đóng vai trò lực hướng tâm → kết hợp biểu thức tính lực đã học và biểu thức lực hướng tâm → các giá trị cần hấp dẫn là lực hướng tâm → ${{F}_{hd}}=\dfrac{GmM}{{{r}^{2}}}=m{{a}_{ht}}=m\dfrac{{{v}^{2}}}{r}=m{{\omega }^{2}}r$Lực ma sát nghỉ là lực hướng tâm → \[{{F}_{m\text{s}}}=\mu N=m{{a}_{ht}}=m\dfrac{{{v}^{2}}}{r}=m{{\omega }^{2}}r\]Lực đàn hồi là lực hướng tâm → \[{{F}_{\text{h}}}=k\Delta \ell =m{{a}_{ht}}=m\dfrac{{{v}^{2}}}{r}=m{{\omega }^{2}}r\]Dạng bài tập lực hướng tâm có hợp lực đóng vai trò lực hướng tâm → tìm biểu thức của hợp lực thông qua các phương pháp tính độ lớn của hợp lực lực tổng hợp kết hợp với biểu thức lực hướng tâm → các giá trị cần kiến thức về chuyển động tròn đều cần nhớCông thức liên hệ tốc độ dài v và tốc độ góc v = R × Công thức liên hệ giữa tần số góc , chu kỳ T, tần số f $\omega =\dfrac{2\pi }{T}=2\pi f$Video bài giảng Bài tập lực hướng tâmBài tập lực hướng tâmBài 1. Bán kính Trái Đất là 6400km. Tính tốc độ dài, chu kỳ quay, độ lớn lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh khối lượng 600kg chuyển động tròn đều quanh trái đất ở độ cao bằng bán kính trái đất, lấy g = 9,8 m/s2. Hướng dẫnr = 2R = 2* m = 600kg, g = 9,8m/s2Lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm = >$F_{hd}$ = $F_{ht}$ = > \[\dfrac{GMm}{r^2}\] = m\[\dfrac{v^2}{r}\]g = GM/R2 = > GM = gR2= > v2 = \[\dfrac{GM}{r}\] = \[\dfrac{gR^{2}}{r}\] = > v = 5600 m/ = \[\dfrac{2\pi .r}{v}\] = 14354,3 s$F_{hd}$ = $F_{ht}$ = m\[\dfrac{v^2}{r}\] = 1500 N.[collapse]Bài 2. Tính áp lực của ô tô 4 tấn đi qua điểm giữa cầu với tốc độ 72km/h, lấy g = 10m/s2. Trong các trường hợp saua cầu cầu cong lồi bán kính 100mc cầu cong lõm bán kính 200 m. Hướng dẫnHướng dẫn giải bài tập lực hướng tâmv = 72km/h = 20m/s; r1 = ∞; r2 = 100m; r3 = 200m; g = 10m/s2Trọng lực P và phản lực N của mặt cầu đóng vai trò lực hướng tâm\[\vec{F_{ht}} = \vec{P}+\vec{N}\]xét về độ lớn phản lực N cân bằng với áp lực của ô tô nén lên mặt cầu nên về mặt tính toán ta coi N chính là độ lớn áp lực của ô tô lên mặt Cầu phẳng $F_{ht}$ = 0; N = P = mg = 40000Nb/ Cầu cong lồi $F_{ht}$ = P – N = > N = P – $F_{ht}$ = mg – m\[\dfrac{v^2}{r}\] = 24000 Cầu cong lõm $F_{ht}$ = N – P = > N = $F_{ht}$ + P = mg + m\[\dfrac{v^2}{r}\] = 56000 N.[collapse]Bài 3. Vật 400g buộc vào sợi dây không dãn người ta quay tròn vật trong mặt phẳng thẳng đứng. Dây dài 50cm, tốc độ góc 8 rad/s. Tính lực căng của sợi dây ở điểm cao nhất và điểm thấp nhất của quỹ đạo, lấy g = 10m/s2 Hướng dẫnHướng dẫn giải bài tập lực hướng tâmPhân tích bài toánm = 0,4kg; = 8 rad/s; r = 0,5m; g = 10m/s2Hợp của lực căng dây T và trọng lực P đóng vai trò lực hướng tâm\[\vec{F_{ht}} = \vec{P}+\vec{T}\]Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất, chiều dương hướng điểm cao nhất $F_{ht}$ = P + T = > T = m2r – mg = 8,8 điểm thấp nhất $F_{ht}$ = T – P = > T = m2r + mg = 16,8 N.[collapse]Bài 4. Vật khối lượng 500g treo vào sợi dây không giãn dài 50cm, chuyển động tròn đều trong mặt phẳng ngang biết sợi dây hợp với phương thẳng đứng góc 30o. Lấy g = 10m/s2, tính tốc độ góc, tốc độ dài của vật và sức căng của sợi dây. Hướng dẫnHướng dẫn giải bài tập lực hướng tâmPhân tích bài toánm = 500g = 0,5kg; α = 30o, g = 10m/s2; l = 0,5mHợp của lực căng T, và trọng lực đóng vai trò lực hướng tâm\[\vec{F_{ht}} = \vec{P}+\vec{T}\]Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽr = lsinα = 0,25mGiải$F_{ht}$ = = 5√3/3 N$F_{ht}$ = = > \[\dfrac{mv^{2}}{lsin\alpha } = mgtan\alpha\]= > v = \[\sqrt {gl\sin \alpha \tan \alpha } \] = 1,2 m/ = v/r = 4,8 rad/s$F_{ht}$ = Tsinα = > T = 10√3/3 N[collapse]Bài 5. Vật khối lượng 500g treo vào sợi dây không giãn dài 2m, chuyển động tròn đều trong mặt phẳng ngang với tốc độ 30 vòng/phút. Lấy g = 10m/s2, tính góc hợp bởi phương thẳng đứng và sợi dây, tính sức căng của sợi dây. Hướng dẫnHướng dẫn giải bài tập lực hướng tâmPhân tích bài toánm = 500g = 0,5kg; = 30vòng/phút = π rad/s, g = 10m/s2; l = 2mHợp của lực căng T, và trọng lực đóng vai trò lực hướng tâm\[\vec{F_{ht}} = \vec{P}+\vec{T}\]Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽr = lsinαGiải$F_{ht}$ = m2r\[Tan\alpha = \dfrac{F_{ht}}{P}\] = \[\dfrac{m\omega ^{2}lsin\alpha }{mg}\] = > α = 60o$F_{ht}$ = Tsinα = > T = 10N[collapse]Bài 6. Một vật khối lượng 200 g đặt trên mặt bàn quay và cách trục quay 40 cm. Khi bàn quay với tốc độ 72 vòng/min thì vật vẫn nằm yên so với bàn. Tính độ lớn lực ma sát nghỉ của bàn tác dụng lên vật. ĐS 4,55 N. Hướng dẫnHướng dẫn giải bài tập lực hướng tâmPhân tích bài toánm = 0,2kg; r = 0,4m; = 72vòng/phút = 2,4π rad/sGiải$F_{msn}$ = $F_{ht}$ = m2r = 4,55N[collapse]Bài 7 Mặt trăng quay 13 vòng quanh trái đất trong 1 năm. khoảng cách giũa trái đất và mặt trời gấp 390 lần khoảng cách giũa trái đất và mặt trăng. tính tỉ số khối lượng của mặt trời và trái đất? Hướng dẫnGọi m1 khối lượng của mặt trời; m2 khối lượng của Trái đất, m3 là khối lượng của mặt cách giữa mặt trăng và trái đất R = > khoảng cách giữa mặt trời và trái đất r = 390RLực hấp dẫn giữa trái đất và mặt trời đóng vai trò lực hướng tâm\[\dfrac{Gm_{1}m_{2}}{r^{2}} = m_{2}\omega_{1} ^{2}r\]= > m1 = \[\dfrac{4\pi^{2} r^{3}}{T_{1}^{2}G}\] 1Lực hấp dẫn giữa trái đất và mặt trăng đóng vai trò lực hướng tâm\[\dfrac{Gm_{2}m_{3}}{R^{2}} = m_{3}\omega_{2} ^{2}R\]= > m2 = \[\dfrac{4\pi^{2} R^{3}}{T_{2}^{2}G}\] 2từ 1 và 2 = > M1/M2 = 3, ý trái đất quay 1 vòng quanh mặt trời mất 1 năm = > T1 = 1 nămmặt trăng quay 13vòng quanh trái đất mất 1 năm = > T2 = 1/13 năm[collapse]Bài 8. người đi xe đạp khối lượng tổng cộng 60kg trên vòng xiếc bán kính 6,4m phải đi qua điểm cao nhất với vận tốc tối thiểu bằng bao nhiêu để không rơi? Xác định lực nén lên vòng khi xe qua điểm cao nhất với vận tốc 10m/s. Hướng dẫnHướng dẫn giải bài tập lực hướng tâmTại điểm cao nhất $F_{ht}$ = P + Q = > Q = $F_{ht}$ – P = mv2/R – mgĐể xe đi qua được điểm cao nhất không rơi N = Q ≥ 0 = > v ≥ √gR = 8m/sv = 10m/s = > Q = mv2/R – mg = 337,5N[collapse]Bài 9. Một máy bay thực hiện một vòng nhào lộn bán kính 400m trong mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540km/ Tìm lực do người lái có khối lượng 60kg nén lên ghế ngồi ở điểm cao nhất và thấp nhất của vòng nhào Muốn người lái không nén trên ghế ngồi ở điểm cao nhất của vòng nhào lộn thì vận tốc của máy bay phải là bao nhiêu. Hướng dẫnHướng dẫn giải bài tập lực hướng tâma/ Tại điểm cao nhất P + Q = $F_{ht}$ = > Q = mv2/R – mg = 2775NTại điểm thấp nhất Q – P = $F_{ht}$ = > Q = mv2/R + mg = 3975Nb/ Tại điểm cao nhất để Q = 0 = mv2/R – mg = > v = √gR = 63,2m/s[collapse]Bài 10. Đoàn tàu chạy qua đường vòng bán kính 560m. Đường sắt rộng 1,4m và đường ray ngoài cao hơn đường ray trong 10cm. Tàu phải chạy với vận tốc bao nhiêu để gờ bánh không nén lên thành ray. Biết với α nhỏ tanα ≈ sinα Hướng dẫnHướng dẫn giải bài tập lực hướng tâmQcosα = P = > Q = P/cosα 1Để gờ bánh không nén lên đường ray thìQsinα = $F_{ht}$ = mv2/R 2từ 1 và 2 = > = mv2/R = > = v2/Rtanα ≈ sinα = 10/140 = > v = 20m/s = 72km/h[collapse]Bài 11. Quả cầu m = 50g treo ở đầu A của dây OA dài L = 90cm. Quay cho qủa cầu chuyển động tròn trong mặt phẳng thẳng đứng quanh tâm tâm O. Tìm lực căng của dây khi A ở vị trí thấp hơn O biết OA hợp với phương thẳng đứng góc 60o và vận tốc của quả cầu là 3m/s. Hướng dẫnHướng dẫn giải bài tập lực hướng tâmT – Pcosα = $F_{ht }$ = mv2/L = > T = Pcosα + mv2/L= > T = 0,75N[collapse]Bài 12. Vật khối lượng 0,1kg quay trong mặt phẳng thẳng đứng nhờ một dây treo có chiều dài l = 1m, trục quay cách sàn H = 2m. Khi vật qua vị trí thấp nhất, dây treo đứt và rơi xuống sàn ở vị trí cách điểm đứt L = 4m theo phương ngang. Tìm lực căng của dây ngay khi dây sắp đứt. Hướng dẫnHướng dẫn giải bài tập lực hướng tâmThời gian vật chạm đất t = \[\sqrt{\dfrac{2H-l}{g}} = \dfrac{1}{\sqrt{5}}\]Vận tốc của vật khi dây bị đứt v = L/t = 4√5 m/sTại vị trí A trước khi dây sắp đứtT – P = $F_{ht}$ = mv2/l = > T = P + mv2/l = 9N[collapse]Bài 13. Hai quả cầu m1 = 2m2 nối với nhau bằng dây dài l = 12cm có thể chuyển động không ma sát trên một trục nằm ngang qua tâm của hai quả cầu. Cho hệ quay đều quanh trục thẳng đứng. Biết hai quả cầu đứng yên không trượt trên trục ngang. Tìm khoảng cách từ hai quả cầu đến trục quay. Hướng dẫngọi r1; r2 là khoảng cách từ hai quả cầu đến trục quả cầu chuyển động tròn đều quanh trục bán kính khác nhau nhưng vận tốc góc là như nhau, lực căng dây đóng vai trò lực hướng tâm= > m12r1 = m22r2 = > m1r1 = m2r21r1 + r2 = l 2từ 1 và 2 = > r1 = 4cm; r2 = 8cm[collapse]Bài 14. Một người dùng dây OA = 1,2m buộc vào một hòn đá tại A và quay tròn trong mặt phẳng thẳng đứng quanh tâm O. Khi dây bị đứt, hòn đá bay thẳng đứng lên trên, và tại lúc sắp đứt gia tốc toàn phần của hòn đá nghiêng góc α = 45o với phương thẳng đứng. Hòn đá lên được độ cao nhất bằng bao nhiêu kể từ vị trí dây bị đứt. Hướng dẫnHướng dẫn giải bài tập lực hướng tâm\[\vec{P}+\vec{T} = m\vec{a}\]Gia tốc toàn phần \[\vec{a}\] = \[\vec{a_n}\] + \[\vec{a_t}\]\[\vec{a_n}\] gia tốc pháp tuyến hướng vào tâm gây ra lực hướng tâm\[\vec{a_t}\] gia tốc tiếp tuyếnkhi dây đứt T = 0; lúc dây sắp đứt α = 45o = > a$_{t}$ = a$_{n}$ = > g = v2/l = > v2 = glhmax = v2/2g = 0,6m[collapse]Bài 15. Lò xo k = 50N/m, lo = 36cm treo vật m = 0,2kg có đầu trên cố định. Quay lò xo quanh một trục thẳng đứng qua đầu trên lò xo, m vạch một đường tròn nằm ngang hợp với trục lò xo góc 45o. Tính chiều dài của lò xo và số vòng quay trong 1 phút. Hướng dẫnHướng dẫn giải bài tập lực hướng tâmP = Fcos45o = > mg = = > Δl = 0,056m = > l = Δl + lo = 0,416m$F_{ht}$ = Ptan45o = m2R = mg = > = 5,8404 rad/s = 55,8 vòng/phút[collapse]Bài 16. Hai lò xo giống hệt nhau k = 250N/m, lo = 36cm bố trí như hình vẽ. Hai vật m kích thước nhở có thể trượt không ma sát trên một trục ngang. Quay hệ quanh trục thẳng đứng với tần số n = 2 vòng/s. Cho m = 200g. Tính chiều dài mỗi lò xo Hướng dẫnvật 1 \[\vec{P_1}+\vec{Q_1}+\vec{F_1}+\vec{F’_1} = m\vec{a_1}\]= > F1 – F’2 = ma = m2lo + Δl1 1vật 2 \[\vec{P_2}+\vec{Q_2}+\vec{F_2} = m\vec{a_1}\]= > F2 = m22lo + Δl1+ Δl2 2ta có F2 = F’2 = kΔl2; F1 = ; = rad/s;thay vào 1 ; 2 giải hệ = > Δl1 = 21cm; Δl2 = 14cm= > l1 = 57cn; l2 = 50cm[collapse]Bài 17. Đĩa nằm ngang quay quanh trục thẳng đứng với tần số n = 30vòng/phút. vật đặt trên mặt đĩa cách trục 20cm. hệ số ma sát giữa đĩa và vật là bao nhiêu để vật không trượt trên đĩa. Hướng dẫnr = 0,2m; = 302π/60 rad/sLực ma sát nghỉ đóng vai trò lực hướng tâm= > $F_{msn}$ = m2r; để vật không trượt $F_{msn}$ µ > 0,2[collapse]Bài 18. Đĩa tròn nhẵn có thể xoay quanh trục thẳng đứng vuông góc với mặt đĩa. Vật M đặt trên đĩa, cách trục quay R. vật m đặt trên M nối với trục bằng thanh nhẹ. Vận tốc quay của đĩa tăng chậm. hệ số ma sát giữa M và m là µ. Tính vận tốc góc của đĩa M để M bắt đầu trượt khỏi m. Hướng dẫnKhi vật M bắt đầu trượt khỏi m thì $F_{ms}$ = $F_{ht}$= > µmg = M2R = > [collapse]Bài 19. Một đĩa tròn nằm ngang có thể quay quanh một trục thẳng đứng. Vật m = 100g đặt trên đĩa, nối với trục quay bởi một lò xo nằm ngang. Nếu số vòng quay không quá 1 = 2vòng/s, lò xo không biến dạng. Nếu số vòng quay tăng chậm đến 2 = 5vòng/s lò xo dãn gấp đôi. Tính độ cứng k của lò xo. Hướng dẫn1 = 2vòng/s = 4π rad/s; 2 = 5vòng/s = 10π rad/skhi lò xo chưa biến đạng $F_{ms}$ = $F_{ht}$ = m 12loKhi lò xo biến dạng gấp đôi $F_{ht}$ = $F_{đh}$ + $F_{ms}$= > m222l$_{o }$ = kΔl + m 1lo = k2lo – lo + m 12lo= > k = m222 – 12 = 182N/m[collapse]Bài 20. Tìm vận tốc nhỏ nhất của một người đi moto chuyển động tròn đều theo một đường nằm ngang ở trong một hình trụ thẳng đứng bán kính 3m, hệ số ma sát trượt 0,3. Hướng dẫn$F_{ms}$ = µQ = µ$F_{ht}$ = µmv2/R = > v = 10m/s[collapse]Bài 21. Vận tốc tối đa của người đi xe đạp trên một đường vòng có mặt phẳng nghiêng về phía tâm một góc α gấp mấy lần vận tốc tối đa của xe đi trên đường vòng đó nhưng mặt đường nằm ngang. Coi bánh xe đều là bánh phát động. Hướng dẫn[collapse]Bài 22. Ô tô chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ trên một đoạn đường nằm ngang là một cung tròn bán kính 100m, góc ở tâm α = 30o. Ô tô có thể đạt vận tốc tối đa nào ở cuối đoạn đường mà không bị trượt? Biết hệ số ma sát trượt µ = 0,3. Bỏ qua các ma sát cản chuyển động và coi các bánh xe đều là bánh phát động. Hướng dẫn[collapse]Bài 23. Một vòng dây cứng tâm O bán kính R được đặt thẳng đứng và quay nhanh một trục thẳng đứng qua tâm O. Một hạt cườm nhỏ khối lượng m bị xuyên qua bởi vòng dây và có thể trượt dọc theo vòng dây. Hệ số ma sát giữa hạt cườm và vòng dây là µ. Ban đầu hạt cườm ở vị trí α như hình vẽ. Xác định để hạt cườm không trượt theo vòng dây. Hướng dẫn[collapse]Bài 24. Một xe có khối lượng 1 tấn chuyển động qua một chiếc cầu vồng lên với tốc độ 10m/s. Bán kính cong của cầu R = 50m. Tìm áp lực của xe lên cầu tạia điểm cao nhất của cầub nơi có bán kính cong hợp với phương thẳng đứng một góc 30o Hướng dẫnPcosα – N = ma$_{ht}$ = mv2/R= > N = Pcosα – mv2/R = – mv2/Ra/ Tại điểm cao nhất α = 0 = > Nb/ Tại điểm hợp với phương thẳng đứng một góc 30o = > α = 30othay vào 1 để tính[collapse]Bài 25. Một vật nhỏ có m=200g được treo vào một đầu của sợi dây dài 15cm, gắn đầu dây còn lại vào một thanh kim loại được gắn vào mép của chiếc bàn tròn có R=20cm. Quay bàn quanh trục cố định đi qua tâm với vận tốc góc không đổi thì dây treo lệch so với phương thẳng đứng góc 60 độ. Tính số vòng quay của bàn trong 1 phút? Hướng dẫnr = ℓ × sin α + R = 33cm = 0,33mtan α = F/P => F = Ptanα = m => = $\sqrt{\dfrac{g\tan\alpha}{r}}$ = 7,245 rad/s = 7,245 × 60 / 2π = 69 vòng/phút[collapse] Chúng tôi xin giới thiệu các bạn học sinh bộ tài liệu giải Bài tập trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 14 Lực hướng tâm có lời giải hay, cách trả lời ngắn gọn, đủ ý được biên soạn bởi đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm. Mời các em tham khảo tại đây. Bộ 22 câu hỏi trắc nghiệm Vật lý lớp 10 Bài 14 Lực hướng tâm Câu 1 Một vật khối lượng m đang chuyển động tròn đều trên một quỹ đạo bán kính r với tốc độ góc . Lực hướng tâm tác dụng vào vật là Chọn A. Lực hay hợp lực của các lực tác dụng lên một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm. Câu 2 Một vật đang chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực hướng tâm F. Nếu bán kính quỹ đạo gấp hai lần so với trước và đồng thời giảm tốc độ quay còn một nửa thì so với ban đầu, lực hướng tâm A. giảm 8 lần. B. giảm 4 lần. C. giảm 2 lần. D. không thay đổi. Chọn A. Câu 3 Một vật nhỏ khối lượng 150 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1,5 m với tốc độ dài 2 m/s. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là A. 0,13 N. B. 0,2 N. C. 1,0 N. D. 0,4 N. Chọn D. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là Câu 4 Một vật nhỏ khối lượng 250 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1,2 m. Biết trong 1 phút vật quay được 120 vòng. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là A. 47,3 N. B. 3,8 N. C. 4,5 N. D. 46,4 N. Chọn A. Tốc độ góc của vật Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là Câu 5 Một vệ tinh có khối lượng 600 kg đang bay trên quỹ đạo tròn quanh Trái Đất ở độ cao bằng bán kính Trái Đất. Biết bán kính Trái Đất là 6400 km. Lấy g = 10 m/s2. Lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh là A. 1700 N. B. 1600 N. C. 1500 N. D. 1800 N. Chọn C. Lực hấp dẫn trọng lực đóng vai trò lực hướng tâm Câu 6 Một ô tô có khối lượng 4 tấn chuyển động qua một chiếc cầu lồi có bán kính cong 100 m với tốc độ 72 km/h. Lấy g = 10m/s2. Áp lực của ô tô nén lên cầu khi nó đi qua điểm cao nhất giữa cầu là A. 36000 N. B. 48000 N. C. 40000 N. D. 24000 N. Chọn D. Đổi v = 72 km/h = 20 m/s. Hợp lực tác dụng lên ô tô F→ = P→ + N→ Chiếu biểu thức vectơ lên chiều dương hình vẽ, ta được Câu 7 Ở độ cao bằng một nửa bán kính Trái Đất có một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất. Biết gia tốc rơi tự do ở mặt đất là 10 m/s2 và bán kính Trái Đất là 6400 km. Tốc độ dài của vệ tinh là A. 6732 m/s. B. 6000 m/s. C. 6532 m/s. D. 5824 m/s. Chọn C. Lực hấp dẫn trọng lực đóng vai trò lực hướng tâm Câu 8 Một người buộc một hòn đá khối lượng 400 g vào đầu một sợi dây rồi quay trong mặt phẳng thẳng đứng. Hòn đá chuyển động trên đường tròn bán kính 50 cm với tốc độ góc không đổi 8 rad/s. Lấy g = 10 m/s2. Lực căng của sợi dây ở điểm thấp nhất của quỹ đạo là A. 8,4 N. B. 33,6 N. C. 16,8 N. D. 15,6 N. Chọn C. Hợp lực của lực căng dây và trọng lực đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn Fht→ = P→ + T→ Khi ở điểm thấp nhất Fht→ hướng thẳng đứng lên với chiều dương về tâm quay hướng lên Fht = - P + T => T = Fht + P = m2r + mg = 0,4 +10 = 16,8 N. Câu 9 Một lò xo có độ cứng 125 N/m, chiều dài tự nhiên 40 cm, một đầu giữ cố định ở A, đầu kia gắn vào quả cầu khối lượng 10 g có thể trượt không ma sát trên thanh nằm ngang. Thanh quay đều quanh trục Δ thẳng đứng với tốc độ 360 vòng/phút. Lấy π2 = 10. Độ giãn của lò xo gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 5,3 cm. B. 5,0 cm. C. 5,1 cm. D. 5,5 cm. Chọn C. Câu 10 Ở độ cao bằng 7/9 bán kính Trái Đất có một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất. Biết gia tốc rơi tự do ở mặt đất là 10 m/s2 và bán kính Trái Đất là 6400 km. Tốc độ dài và chu kì chuyển động của vệ tinh lần lượt là A. 7300 m/s ; 4,3 giờ. B. 7300 m/s ; 3,3 giờ. C. 6000 m/s ; 3,3 giờ. D. 6000 m/s ; 4,3 giờ. Chọn C. Gia tốc rơi tự do ở độ cao h Lực hấp dẫn trọng lực đóng vai trò lực hướng tâm Câu 11 Một ô tô có khối lượng 2,5 tấn chuyển động với tốc độ 54 km/h đi qua một chiều cầu lồi có bán kính cong 1000m . Lấy g = 10 m/s2. Áp lực của ô tô nén lên cầu khi ô tô ở vị trí mà đướng nối tâm quỹ đạo với ô tô tạo với phương thẳng đứng một góc 30o là A. 52000 N. B. 25000 N. C. 21088 N. D. 36000 N. Chọn C. Khối lượng xe m = 2,5 tấn = 2500 kg Tốc độ xe v = 54km/h = 15 m/s. Hợp lực tác dụng lên ô tô Hình vẽ Câu 12 Một vệ tinh khối lượng 100 kg, được phóng lên quỹ đạo quanh Trái Đất ở độ cao mà tại đó nó có trọng lượng 920 N. Chu kì của vệ tinh là 5, s. Tính khoảng cách từ bề mặt Trái Đất đến vệ tinh. Biết bán kính Trái Đất là 6400 km. A. 135,05 km. B. 98,09 km. C. 185,05 km. D. 146,06 km. Chọn D. Tại độ cao h, lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm Fhd = Fht Vì ở độ cao h, vệ tinh có trọng lượng 920 N nên Fhd = 920 N Mặt khác Câu 13 Một người buộc một hòn đá vào đầu một sợi dây rồi quay dây trong mặt phẳng thẳng đứng. Hòn đá có khối lượng 0,4 kg chuyển động trên đường tròn bán kính 0,5 m với tốc độ không đổi 8 rad/s. Hỏi lực căng của dây khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn ? A. 8,88 N. B. 12,8 N. C. 3,92 N. D. 15,3 N. Chọn A. Khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn thì trọng lực và lực căng dây đóng vai trò là lực hướng tâm Fht = P + T → T = Fht - P ⟹ T = m2r – mg = 0, – 0, = 8,88 N. Câu 14 Một quả cầu khối lượng 0,5 kg được buộc vào đầu của 1 sợi dây dài 0,5 m rồi quay dây sao cho quả cầu chuyển động tròn đều trong mặt phẳng nằm ngang và sợi dây làm thành một góc 30° so với phương thẳng đứng như hình vẽ. Lấy g = 9,8 m/s2. Xác định tốc độ dài của quả cầu. A. 1,19 m/s. B. 1,93 m/s. C. 0,85 m/s. D. 0,25 m/s. Chọn A. Tổng hợp lực của trọng lực và lực căng dây đóng vai trò là lực hướng tâm → Fht/P = tan30° → Fht = 0, = 2,83 N Quả cầu chuyển động theo quỹ đạo tròn với bán kính r = ℓsin30° = 0, = 0,25 m. Mặt khác Câu 15 Một ôtô khối lượng 2,5 tấn chuyển động qua một cầu vượt với tốc độ không đổi 54 km/h. Cầu vượt có dạng một cung tròn, bán kính 100 m. Tính áp lực của ôtô của ô tô lên cầu tại điểm cao nhất của quả cầu. Lấy g = 9,8 m/s2. A. 15050 N. B. 18875 N. C. 22020 N. D. 17590 N. Chọn B. v = 54 km/h = 15 m/s. Khi ô tô đi đến điểm cao nhất của cầu thì một phần trọng lực đóng vai trò là lực hướng tâm Fht = P – N → N = P – Fht Câu 16 Một bàn nằm ngang quay tròn đều với chu kì T = 2 s. Trên bàn đặt một vật cách trục quay R = 25 cm. Hệ số ma sát giữa vật và bàn tối thiểu bằng bao nhiêu để vật không trượt trên mặt bàn. Lấy g = 10 m/s2, π2 = 10. A. 0,35. B. 0,05. C. 0,12. D. 0,25. Chọn D. Khi vật không trượt chịu tác dụng của 3 lực P→, N→, Fmsn→ Trong đó P→ + N→ = 0→ Lúc đó vật chuyển động tròn đều nên đóng vai trò là lực hướng tâm. Để vật không trượt trên bàn thì Câu 17 Vòng xiếc là một vành tròn bán kính R = 8 m, nằm trong mặt phẳng thẳng đứng. Một người đi xe đạp trên vòng xiếc này, khối lượng cả xe và người là 80 kg. Lấy g = 9,8 m/s2, tính lực ép của xe lên vòng xiếc tại điểm cao nhất với vận tốc tại điểm này là v = 10 m/s. A. 164 N. B. 186 N. C. 254 N. D. 216 N. Chọn D. Tại điểm cao nhất của vòng xiếc có các lực tác dụng lên xe là trọng lực và phản lực của vòng xiếc. Ta có Gọi N'→ là lực ép của người đi xe lên vòng xiếc, ta có N’ = N = mv2/R - mg = – = 216 N. Câu 18 Một xe có khối lượng 1600 kg chuyển động trên đường cua tròn có bán kính r = 100 m với vận tốc không đổi 72 km/h. Hỏi giá trị của hệ số ma sát giữa lốp xe và mặt đường ít nhất bằng bao nhiêu để xe không trượt. Lấy g = 10 m/s2. A. 0,35. B. 0,26. C. 0,33. D. 0,4. Chọn D. v = 72 km/h = 20 m/s. Xe chuyển động tròn đều nên Fmsn→ đóng vai trò là lực hướng tâm. Để xe không trượt trên đường thì Câu 19 Một tài xế điều khiển một ôtô có khối lượng 1000kgchuyển động quanh vòng tròn có bán kính 100m nằm trên một mặt phẳng nằm ngang với vận tốc có độ lớn là 10m/s. Lực ma sát cực đại giữa lốp xe và mặt đường là 900N. Ôtô sẽ A. trượt vào phía trong của vòng tròn. B. trượt ra khỏi đường tròn. C. chạy chậm lại vì tác dụng của lực li tâm. D. chưa đủ cơ sở để kết luận. Chọn B. Lực ma sát đóng vai trò là lực hướng tâm. Ta có → Fht > Fms max thì ôtô sẽ trượt ra khỏi đường tròn. Câu 20 Một máy bay thực hiện một vòng nhào lộn bán kính 400 m trong mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540 km/h. Tìm lực do người lái có khối lượng 60 kg nén lên ghế ngồi ở điểm cao nhất và thấp nhất của vòng nhào. Lấy g = 10 m/s2. A. 2775 N; 3975 N. B. 2552 N; 4500 N. C. 1850 N; 3220 N. D. 2680 N; 3785 N. Chọn A. Các lực tác dụng lên người lái là trọng P→ và phản lực Q→ của ghế lên người. Tại vị trí cao nhất, ta có Gọi N→ là lực ép của người lái lên ghế tại vị trí cao nhất, ta có Tại vị trí thấp nhất, ta có Gọi N'→ là lực ép của người lái lên ghế tại vị trí thấp nhất, ta có Câu 21 Người đi xe đạp khối lượng tổng cộng 60 kg trên vòng xiếc bán kính 6,4 m phải đi qua điểm cao nhất với vận tốc tối thiểu bao nhiêu để không g = 10 m/s2. A. 15 m/s. B. 8 m/s. C. 12 m/s. D. 9,3 m/s. Chọn B. Tại điểm cao nhất của vòng xiếc có các lực tác dụng lên xe là trọng lực P→ và phản lực Q→ của vòng xiếc. Ta có Gọi N→ là lực ép của người đi xe lên vòng xiếc, ta có N = Q = mv2/R - mg Muốn không bị rơi khỏi vòng xiếc, tức là vẫn còn lực ép lên vòng xiếc. Khi đó N ≥ 0 → mv2/R – mg ≥ 0 Câu 22 Một chiếc bàn tròn bán kính R = 35 cm, quay quanh trục thẳng đứng với vận tốc góc = 3 rad/s. Hỏi ta có thể đặt một vật nhỏ trên vùng nào của bàn mà vật không bị văng ra xa tâm bàn. Hệ số ma sát nghỉ giữa vật và mặt bàn là µ = 0,25. A. r 0,35 m. D. r > 0,28 m. Chọn A. Lực ma sát đóng vai trò là lực hướng tâm. Vật không bị văng ra xa tâm bàn khi Fht ≤ Fms. ►► CLICK NGAY vào nút TẢI VỀ dưới đây để download giải Bài tập trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 14 Lực hướng tâm chi tiết bản file pdf hoàn toàn miễn phí từ chúng tôi. 1. Tóm tắt lý thuyết Lực hướng tâm a Định nghĩa Lực hay hợp lực của các lực tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm. b Công thức \{F_{ht}} = m{a_{ht}} = \\\frac{{m{v^2}}}{r}\ = \m{\omega ^2}r\ -Ví dụ Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò lực hướng tâm, giữ cho vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất. Đặt một vật trên bàn quay, lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn. Đường ôtô và đường sắt ở những đoạn cong phải làm nghiên về phía tâm cong để hợp lực giữa trọng lực và phản lực của mặt đường tạo ra lực hướng tâm giữ cho xe, tàu chuyển động dễ dàng trên quỹ đạo. c Kết luận Lực hướng tâm không phải là loại lực mới, mà chỉ là một trong các lực hấp dẫn, đàn hồi, ma sát hay hợp lực của các lực đó. Vì nó gây ra gia tốc hướng tâm nên gọi là lực hướng tâm. Chuyển động li tâm. - Khi đặt vật trên bàn quay, nếu bàn quay nhanh quá, lực ma sát nghĩ không đủ lớn để đóng vai trò lực hướng tâm nữa, nên vật trượt trên bàn ra xa tâm quay, rồi văng khỏi bàn theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo. Chuyển động như vậy của vật được gọi là chuyển động li tâm. - Chuyển động li tâm có nhiều ứng dụng thực tế. Ví dụ Máy vắt li tâm. - Chuyển động li tâm cũng có khi cần phải tránh. Ví dụ Khi chạy xe qua những chổ rẽ, chổ quanh, nếu chạy với tốc độ lớn thì lực ma sát nghĩ cực đại không đủ lớn để đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho xe chuyển động tròn nên xe sẽ trượt li tâm, dễ gây ra tai nạn giao thông 2. Bài tập minh họa Dạng 1 Xác định tần số tần số của vật Một vật có khối lượng m = 20g đặt ở mép một chiếc bàn quay. Hỏi phải quay bàn với tần số vòng lớn nhất là bao nhiêu để vật không bị văng ra khỏi bàn? Cho biết mặt bàn hình tròn, bán kính 1m. Lực ma sát nghỉ cực đại bằng 0,08N. Hướng dẫn giải Điều kiện để vật không bị văng ra khỏi mặt bàn là \ F_{h t} \leq\leftF_{m s n}\right_{\max } \ Lực hướng tâm \{F_{ht}} = m{a_{ht}} = m{\omega ^2}r\ Mà \\omega = 2\pi f\ ⇒ \ F_{h t}=m2 \pi f^{2} r \ Thay \ F_{h t}=m2 \pi f^{2} r \ vào *, ta được \ m2 \pi f^{2} r \leq\leftF_{m s n}\right_{m a x} \ \ \Rightarrow f^{2} \leq \frac{\leftF_{m s n}\right_{m a x}}{m \cdot 4 \pi^{2} \cdot r} \ Ta có Lực ma sát nghỉ cực đại \{{F_{msn}}_{\max }} = 0,08N\ Khối lượng của vật \m = 20g = 0,02kg\ Bán kính \r = 1m\ Thay vào , ta được \ f^{2} \leq \frac{0,08}{0, \pi^{2} .1}=0,010132 \ \ \Rightarrow f \leq 0,31 \ \ \Rightarrow f_{\max }=0,31 \ vòng/s Vậy, phải quay bàn với tần số vòng lớn nhất là fmax=0,31 vòng/s thì vật sẽ không bị văng ra khỏi bàn. Dạng 2 Tìm tốc độ và chu kì quay của vệ tinh Một vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất ở độ cao h bằng bán kính R của Trái Đất. Cho R = 6 400km và lấy g = 10m/s2. Hãy tính tốc độ và chu kì quay của vệ tinh. Hướng dẫn giải Khối lượng của Trái Đất và vệ tinh lần lượt là M và m. Bán kính của Trái Đất là R = 6400km. Vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất ở độ cao h = R ⇒ Bán kính quỹ đạo tròn của vệ tinh từ vệ tinh đến tâm Trái Đất là R + h = R + R = 2R. Khi vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái Đất, lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên vệ tinh đóng vai trò là lực hướng tâm. Ta có \ F_{h d}=F_{h t} \Leftrightarrow G \frac{m M}{R+h^{2}}=\frac{m v^{2}}{R+h} \Rightarrow v=\sqrt{\frac{m M}{R+h}} \Rightarrow v=\sqrt{\frac{G M}{2 R}} \ 1 Mà \ g=\frac{G M}{R^{2}} \Leftrightarrow g R^{2}=G M \ 2 Từ 1 và 2 \ \Rightarrow v=\sqrt{\frac{g R^{2}}{2 R}}=\sqrt{\frac{g R}{2}}=\sqrt{\frac{ .10^{3}}{2}}=5656,9\mathrm{m} / \mathrm{s} \ Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc \ v=\omegaR+h \Rightarrow \omega=\frac{v}{R+h} \ \ \Rightarrow T=\frac{2 \pi}{\omega}=\frac{2 \pi}{\frac{v}{R+h}}=\frac{2 \piR+h}{v}=\frac{4 \pi R}{v} \ \ \Rightarrow T=\frac{ .10^{3}}{5656,9}=14209,9 s \ Vậy, Tốc độ của vệ tinh là v=5656,9 m/s. Chu kì của vệ tinh là T = 14209,9 s. 3. Luyện tập Bài tập tự luận Câu 1 Một vật nhỏ khối lượng 150 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1,5 m với tốc độ dài 2 m/s. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là bao nhiêu? Câu 2 Một vật nhỏ khối lượng 250 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1,2 m. Biết trong 1 phút vật quay được 120 vòng. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là bao nhiêu? Câu 3 Một vệ tinh có khối lượng 600 kg đang bay trên quỹ đạo tròn quanh Trái Đất ở độ cao bằng bán kính Trái Đất. Biết bán kính Trái Đất là 6400 km. Lấy g = 10 m/s2. Lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh là bao nhiêu? Câu 4 Một ô tô có khối lượng 4 tấn chuyển động qua một chiếc cầu lồi có bán kính cong 100 m với tốc độ 72 km/h. Lấy g = 10m/s2. Áp lực của ô tô nén lên cầu khi nó đi qua điểm cao nhất giữa cầu là bao nhiêu? Bài tập trắc nghiệm Câu 1 Một ô tô có khối lượng 2,5 tấn chuyển động với tốc độ 54 km/h đi qua một chiều cầu lồi có bán kính cong 1000m . Lấy g = 10 m/s2. Áp lực của ô tô nén lên cầu khi ô tô ở vị trí mà đướng nối tâm quỹ đạo với ô tô tạo với phương thẳng đứng một góc 30o là A. 52000 N. B. 25000 N. C. 21088 N. D. 36000 N. Câu 2 Một người buộc một hòn đá khối lượng 400 g vào đầu một sợi dây rồi quay trong mặt phẳng thẳng đứng. Hòn đá chuyển động trên đường tròn bán kính 50 cm với tốc độ góc không đổi 8 rad/s. Lấy g = 10 m/s2. Lực căng của sợi dây ở điểm thấp nhất của quỹ đạo là A. 8,4 N. B. 33,6 N. C. 16,8 N. D. 15,6 N. Câu 3 Ở độ cao bằng 7/9 bán kính Trái Đất có một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất. Biết gia tốc rơi tự do ở mặt đất là 10 m/s2 và bán kính Trái Đất là 6400 km. Tốc độ dài và chu kì chuyển động của vệ tinh lần lượt là A. 7300 m/s ; 4,3 giờ. B. 7300 m/s ; 3,3 giờ. C. 6000 m/s ; 3,3 giờ. D. 6000 m/s ; 4,3 giờ. Câu 4 Một lò xo có độ cứng 125 N/m, chiều dài tự nhiên 40 cm, một đầu giữ cố định ở A, đầu kia gắn vào quả cầu khối lượng 10 g có thể trượt không ma sát trên thanh nằm ngang. Thanh quay đều quanh trục Δ thẳng đứng với tốc độ 360 vòng/phút. Lấy π2 = 10. Độ giãn của lò xo gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 5,3 cm. B. 5,0 cm. C. 5,1 cm. D. 5,5 cm. 4. Kết luận Qua bài giảng Lực hướng tâm này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức của lực hướng tâm. Nêu được một vài ví dụ về chuyển động li tâm có lợi hoặc có hại. Giải thích được lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn đều. Xác định được lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn đều trong một số trường hợp đơn giản.

bài tập trắc nghiệm lực hướng tâm