Xem toàn bộ tài liệu Lớp 10: tại đây
Giải Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 5 : Chuyển động tròn đều giúp HS giải bài tập, nâng cao năng lực tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành những khái niệm và định luật vật lí :
C1. ( trang 29 sgk Vật Lý 10) Hãy nêu một vài ví dụ về chuyển động tròn đều.
Bạn đang đọc: Giải Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 5: Chuyển động tròn đều
Lời giải:
Đối với người quan sát ngồi trên xe đạp điện đang chạy thẳng đều thì đầu van bánh xe hoạt động tròn đều ; Điểm đầu mút của kim giây đồng hồ đeo tay là hoạt động tròn đều …
C2. ( trang 30 sgk Vật Lý 10) Một chiếc xe đạp chuyển động đều trên một đường tròn bán kính 100m. Xe chạy một vòng hết 2 phút. Tính tốc độ dài của xe.
Lời giải:
1 vòng hết 2 phút = 120 s
⇒ Thời gian quay xe đi được một quảng đường bằng chu vi của đường tròn là : t = T = 120 ( s ) ( T được gọi chu kỳ quay )
Tốc độ dài của xe là :
C3. ( trang 31 sgk Vật Lý 10) Có loại đồng hồ treo tường mà kim giây quay đều liên tục. Hãy tính tốc độ góc của kim giây trong đồng hồ này.
Lời giải:
C4. ( trang 31 sgk Vật Lý 10) Hãy chứng minh công thức
Lời giải:
Theo định nghĩa vận tốc góc :
Xét 1 vòng tròn của hoạt động tròn đều ta có : Δα = 2 π
C5. ( trang 31 sgk Vật Lý 10) Hãy chứng minh công thức f = 1/T.
Lời giải:
C6. ( trang 31 sgk Vật Lý 10) Hãy tính tốc độ góc của chiếc xe đạp trong câu C2.
Lời giải:
Ta có vận tốc dài được tính bằng :
⇒ Tốc độ góc của xe đạp điện là :
Hoặc :
C7. ( trang 33 sgk Vật Lý 10) Hãy chứng minh công thức: aht = ω2R.
Lời giải:
Bài 1 (trang 34 SGK Vật Lý 10): Chuyển động tròn đều là gì?
Lời giải:
Chuyển động tròn đều là hoạt động có quỹ đạo tròn và có vận tốc trung bình trên mọi cung tròn là như nhau .
Bài 2 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Nêu những đặc điểm của vecto vận tốc của chuyển động tròn đều.
Lời giải:
Đặc điểm của vecto tốc độ là :
– Phương của vecto tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo .
– Độ lớn ( vận tốc dài ) :
Bài 3 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Tốc độ góc là gì? Tốc độ góc được xác đinh như thế nào?
Lời giải:
Tốc độ góc của hoạt động tròn đều là đại lượng đo bằng góc mà nửa đường kính OM quét được trong một đơn vị chức năng thời hạn. Tốc độ của hoạt động tròn đều là một đại lượng không đổi :
Bài 4 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Viết công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều.
Lời giải:
Bài 5 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Chu kì của chuyển động tròn đều là gì? Viết công thức liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc.
Lời giải:
Chu kì của hoạt động tròn đều là thời hạn để vật đi được một vòng
chu kì kí hiệu là T, đơn vị chức năng : giây .
Công thức liên hệ giữa chu kì và vận tốc góc là : T = 2 π / ω
Bài 6 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : 6. Tần số của chuyển động tròn đều là gì? Viết công thức liên hệ giữa chu kì và tần số.
Lời giải:
Tần số của hoạt động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1 giây. Tần số kí hiệu là f, đơn vị chức năng : Héc ( Hz ) ; vòng / giây .
Công thức liên hệ giữa chu kì và tần số là : f = 1 / T
Bài 7 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Nêu những đặc điểm và viết công thức tính gia tốc trong chuyển động tròn đều.
Lời giải:
Đặc điểm của tần suất trong hoạt động tròn đều ( mang đặc thù của tần suất hướng tâm ) : Luôn hướng vào tâm quỹ đạo .
( R : nửa đường kính quĩ đạo )
Bài 8 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Chuyển động của vật nào dưới đây là chuyển động tròn đều?
A. Chuyển động của một con lắc đồng hồ đeo tay .
B. Chuyển động của một mắt xích xe đạp.
C. Chuyển động của cái đầu van xe đạp điện so với người ngồi trên xe, xe chạy đều .
D. Chuyển động của cái đầu van xe đạp điện so với mặt đường, xe chạy đều .
Lời giải:
Chọn C .
Chuyển động của cái đầu van xe đạp điện so với người ngồi trên xe, xe chạy đều là hoạt động tròn đều .
Bài 9 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Câu nào đúng?
A. Tốc độ dài của hoạt động tròn đều nhờ vào vào nửa đường kính quĩ đạo .
B. Tốc độ góc của hoạt động tròn đều nhờ vào vào nửa đường kính quĩ đạo .
C. Với v và ω cho trước, tần suất hướng tâm phụ thuộc vào vào nửa đường kính quĩ đạo .
D. Cả ba đại lượng trên không nhờ vào vào nửa đường kính quĩ đạo .
Lời giải:
A sai vì vận tốc dài của hoạt động tròn đều không phụ thuộc vào vào nửa đường kính quĩ đạo .
B sai vì vận tốc góc là góc vật quét được trong 1 s nên trong hoạt động tròn đều nó không phụ thuộc vào vào nửa đường kính quĩ đạo .
→ D sai
Chọn C. Với v và ω cho trước, tần suất hướng tâm phụ thuộc vào vào nửa đường kính quĩ đạo vì :
Bài 10 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Chỉ ra câu sai.
Chuyển động tròn đều có đặc thù sau :
A. Quỹ đạo là đường tròn .
B. Vectơ tốc độ không đổi .
C. Tốc độ góc không đổi .
D. Vectơ tần suất luôn hướng vào tâm .
Lời giải:
Chọn B.
Vecto tốc độ trong hoạt động tròn đều có độ lớn không đổi nhưng có hướng luôn biến hóa, do đó vecto tốc độ biến hóa .
Bài 11 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Một quạt máy quay với tần số 400 vòng/ phút. Cách quạt dài 0,8m. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm ở đầu cánh quạt.
Lời giải:
Ta có :
Tốc độ góc của một điểm bất kể ở đầu cánh quạt là :
Tốc độ dài của điểm trên đầu cánh quạt là : V = R. ω = 33,5 m / s .
Bài 12 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Bánh xe đạp có đường kính 0,66 m. Xe đạp chuyển động thẳng đều với vận tốc 12 km/h. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm trên vành bánh đối với người ngồi trên xe .
Lời giải:
Bán kính của bánh xe đạp điện là :
Khi xe đạp điện hoạt động thẳng đều, một điểm M trên vành bánh xe so với người quan sát ngồi trên xe chỉ hoạt động tròn đều. ( Đối với mặt đất, điểm M còn tham gia hoạt động tịnh tiến ) khi đó vận tốc dài của M bằng vận tốc dài của xe : v = 12 km / h = 10/3 m / s .
Tốc độ góc của một điểm trên vành bánh so với người ngồi trên xe là :
Bài 13 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Một đồng hồ treo tường có kim phút dài 10 cm và kim giờ dài 8 cm. Cho rằng các kim quay đều. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của điểm đầu hai kim.
Lời giải:
Kim phút quay 1 vòng được 1 h → Chu kì quay tròn của điểm đầu kim phút là : Tp = 1 h = 3600 s
Kim giờ quay 1 vòng hết 12 h → Chu kì quay tròn của điểm đầu kim giờ là : Tg = 12 h = 43200 s .
Áp dụng công thức liên hệ giữa tố độ dài và vận tốc góc :
Ta có :
• Tốc độ dài của kim phút là :
• Tốc độ góc của kim phút là :
• Tốc độ góc của kim giờ là :
Tốc độ dài của kim giờ là :
Vg = Rg. ωg = 0,08. 1,45. 10-4 = 0,116. 10-4 m / s = 0,0116 mm / s .
Bài 14 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Một điểm nằm trên vành ngoài của một lốp xe máy cách trục của xe 30 cm. Xe chuyển động thẳng đều. Hỏi bánh xe phải quay bao nhiêu vòng thì số chỉ trên đồng hồ tốc độ của xe sẽ nhảy một số ứng với 1 km.
Lời giải:
Khi bánh xe quay được một vòng thì xe đi được quãng đường bằng chu vi của bánh xe. Quãng đường mà một vòng đi được là chu vi của vòng tròn :
S = C = 2 πR = 2. 3,14. 0,3 = 1,884 m .
Vậy để đi được 1 km = 1000 m thì bánh xe phải quay
Bài 15 (trang 34 SGK Vật Lý 10) : Một chiếc tàu thủy neo tại một điểm trên đường xích đạo. Hãy tính tốc độ góc và tốc độ dài của tàu đối với trục quay của Trái Đất. Biết bán kính của Trái Đất là 6400 km.
Lời giải:
Bán kính của Trái Đất là : R = 6400 km = 6,4. 106 m .
Trái đất quay một vòng quanh trục hết 24 h → Chu kì quay của 1 điểm nằm trên đường xích đạo quanh trục Trái Đất là : T = 24 h = 24.3600 = 86400 ( s ) .
Tốc độ góc của tàu so với trục quay của Trái Đất là :
Tốc độ dài của tàu đối với trục quay của Trái Đất là:
V = ω. R = 7,3. 10-5. 6,4. 106 = 465,2 m / s .
Source: https://taimienphi.club
Category: Chưa phân loại