Cách giải bài tập tính lực hướng tâm hay, chi tiết

A. Phương pháp & Ví dụ

Quảng cáo

Vận dụng những công thức trong hoạt động tròn đều

– Công thức chu kì :

– Công thức tần số:

– Công thức tốc độ góc:

– Lực hướng tâm : Fht = maht

– Công thức gia tốc hướng tâm:

– Công thức liên hệ giữa vận tốc dài, vận tốc góc : v = r. ω

Bài tập vận dụng

Bài 1: Xe đạp của 1 vận động viên chuyển động thẳng đều với v = 36 km/h. Biết bán kính của lốp bánh xe đạp là 40 cm. Tính tốc độ góc và gia tốc hướng tâm tại một điểm trên lốp bánh xe.

Hướng dẫn:

Vận tốc xe đạp điện cũng là vận tốc dài của một điểm trên lốp xe : v = 10 m / s

Tốc độ góc:

Gia tốc hướng tâm tại một điểm trên lóp bánh xe là :

Quảng cáo

Bài 2: Vệ tinh A của Việt Nam được phòng lên quỹ đạo ngày 19/4/2008. Sau khi ổn định, vệ tinh chuyển động tròn đều với v = 2.21 km/h ở độ cao 24000km so với mặt đất. Bán kính Trái Đất là 6389 km. Tính tốc độ góc, chu kì, tần số của vệ tinh.

Hướng dẫn:

v = 2,21 km / h = 0,61 m / s
r = R + h = 24689 km = 24689.103 m
ω = v. r = 15060290 rad / s

Chu kì:

Tần số : f = 1 / T = 2398135 vòng / s

Bài 3: Một đồng hồ treo tường có kim giờ dài 2,5 cm, kim phút dài 3 cm. So sánh tốc độ góc, tốc độ dài của 2 đầu kim nói trên.

Hướng dẫn:

– Đối với kim giờ :

Th = 43200s ⇒

suy ra vh = r. ω = 2.5.10 – 2.1.45. 10-4 = 3.4.10 – 6 m / s
– Đối với kim phút :

Tph = 3600s ⇒

suy ra vph = r. ω = 0.03. 1.74.10 – 3 = 5.22.10 – 5 m / s
vậy ωph = 12 ωh
vph = 14.4 vh

Bài 4: Một vệ tinh quay quanh Trái Đất tại độ cao 200 km so với mặt đất. Ở độ cao đó g = 9,2 m/s2. Hỏi tốc độ dài của vệ tinh là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Ta có :

Bài 5: Một đĩa đồng chất có dạng hình tròn có R = 30 cm đang quay tròn đều quanh trục của nó. Biết thời gian quay hết 1 vòng là 2s. Tính tốc độ dài, tốc độ góc của 2 điểm A, B nằm trên cùng 1 đường kính của đĩa. Biết điểm A nằm trên vành đĩa, điểm B nằm trên trung điểm giữa tâm O của vòng tròn và vành đĩa.

Hướng dẫn:

RA = 30 cm ⇒ RB = 15 cm
Tốc độ góc : ω = 2 πT = πrad / s = ωB
Ta có : vA = rA. ω = 0.94 m / s ; vB = rB. ω = 0.47 m / s

Quảng cáo

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Chọn phát biểu sai

A. Vệ tinh tự tạo chuyển dộng ròn đều quanh trái đất do lực mê hoặc đóng vai trò lực hướng tâm
B. Vật nằm nghiêng dưới mặt bàn nằm ngang đang quay đều quanh rục thẳng đứng thì lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực hướng tâm
C. Xe hoạt động vào một đoạn đường cong lực đóng vai trò lực hướng tâm là lực ma sát
D. Xe hoạt động trên đỉnh một cầu hình vòng cung thì hợp lực của trọng tải và phản lực vuông góc đóng vai trò lực hướng tâm .
Hiển thị lời giải
Chọn C

Câu 2: Điều nào sau đây là đúng khi nói về lực tác động lên vật chuyển động tròn đều:

A. Ngoài những lực cơ học vật còn chịu thêm tính năng của lực hướng tâm .
B. Vật chỉ chịu tính năng của một vật duy nhất .
C. Hợp lực của tổng thể những lực công dụng lên vật nằm theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo .
D. Hợp lực của tổng thể những lực công dụng lên vật đóng vai trò là lực hướng tâm .
Hiển thị lời giải
Chọn D

Câu 3: Khi vật chuyển động tròn đều thifd lực hướng tâm là:

A. Trọng lực tính năng lên vật
B. Hợp lực của toàn bộ những lực tính năng lên vật
C. Trọng lực tính năng lên vật
D. Lực mê hoặc
Hiển thị lời giải
Chọn B

Câu 4: Một vật chuyển động tròn đều theo quỹ đạo có bán kính R = 100 cm với gia tốc hướng tâm aht = 4 m/s2. Chu kì chuyển động của vật là:

A. T = 2 πs
B. T = π s
C. T = 4 π s
D. T = 0.5 π s
Hiển thị lời giải
Ta có :

⇒ ω = 2 rad / s ⇒ T = 2 π

* Bán kính Trái Đất là 6400 km. Tính tốc độ dài, chu kỳ quay, độ lớn lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh khối lượng 600 kg chuyển động tròn đều quanh trái đất ở độ cao bằng bán kính trái đất, lấy g = 9,8 m/s2. Trả lời câu hỏi 5-6-7 dưới đây

Câu 5: Tính tốc độ dài của vệ tinh

A. 5600 m / s
B. 2477 m / s
C. 4756 m / s
D. 6820 m / s
Hiển thị lời giải
r = 2.6400.103 m ; m = 600 kg, g = 9,8 m / s2
Lực mê hoặc đóng vai trò lực hướng tâm ⇒ Fhd = Fht
Giải
Fhd = Fht ⇒ GMmr2 = mv2r
g = GM / R2 ⇒ GM = gR2
⇒ v2 = GMr = gR2r ⇒ v = 5600 m / s
T = 2 π. rv = 14354 s

Fhd = Fht = mv2/r = 1500 N

Câu 6: Tính chu kỳ quay của vệ tinh

A. 18735 s
B. 92465 s
C. 44783 s
D. 14354 s
Hiển thị lời giải
r = 2.6400.103 m ; m = 600 kg, g = 9,8 m / s2
Lực mê hoặc đóng vai trò lực hướng tâm ⇒ Fhd = Fht
Giải
Fhd = Fht ⇒ GMmr2 = mv2r
g = GM / R2 ⇒ GM = gR2
⇒ v2 = GMr = gR2r ⇒ v = 5600 m / s
T = 2 π. rv = 14354 s
Fhd = Fht = mv2 / r = 1500 N

Câu 7: Tính độ lớn lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh

A. 2000 N
B. 1800 N
C. 1500 N
D. 1750 N
Hiển thị lời giải
r = 2.6400.103 m ; m = 600 kg, g = 9,8 m / s2
Lực mê hoặc đóng vai trò lực hướng tâm ⇒ Fhd = Fht
Giải
Fhd = Fht ⇒ GMmr2 = mv2r
g = GM / R2 ⇒ GM = gR2
⇒ v2 = GMr = gR2r ⇒ v = 5600 m / s
T = 2 π. rv = 14354 s
Fhd = Fht = mv2 / r = 1500 N

Câu 8: Một vật có m = 500g chuyển động tròn đều trên đường tròn có r = 10 cm. Lực hướng tâm tác dụng lên vật 5 N. Tính tốc độ góc của vật.

A. 10 rad / s
B. 12 rad / s
C. 15.5 rad / s
D. 18 rad / s
Hiển thị lời giải
Ta có : Fht = mrω2 ⇒ ω = 10 rad / s

Câu 9: Một vệ tinh nhân tạo có quỹ đạo là một đường tròn cách mặt đất 400 km, quay quanh Trái đất 1 vòng hết 90 phút. Gia tốc hướng tâm của vệ tinh là bao nhiêu, RTĐ = 6389 km.

A. 4.9 m / s2
B. 9.13 m / s2
C. 6.35 m / s2
D. 3.81 m / s2
Hiển thị lời giải
T = 90 phút = 5400 s
Vậy ω = 2 πT = 1.16.10 – 3 rad / s
Ta có : aht = v2 / r = ( R + r ). ω2 = 9,13 m / s2

Câu 10: Một vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất ở độ cao h bằng bán kính R của Trái Đất.Tính tốc độ dài của vệ tinh. Lấy g = 10 m/s2 ; R = 6 400 km.

A. 4300 m / s
B. 5660 m / s
C. 6273 m / s
D. 3917 m / s
Hiển thị lời giải
Ta có :

* Một vệ tinh khối lượng 200 kg đang bay trên quỹ đạo tròn quanh Trái Đất mà tại đó nó có trọng lượng 2661 N. Chu kỳ của vệ tinh là 5300s.

Câu 11: Tính lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh.

A. 6440 N
B. 4788 N
C. 2661 N
D. 4367 N
Hiển thị lời giải
Ta có Fht = P = 2661 N

Câu 12: Tính khoảng cách từ tâm Trái Đất đến vệ tinh.

A. 2994 m
B. 6442 m
C. 4928 m
D. 1675 m
Hiển thị lời giải

Vì Fht = P = mrω2 ⇒

Câu 13: Xe trò chơi của 1 công viên chuyển động tròn đều với v = 72 km/h. Biết bán kính của lốp xe là 45 m. Tính gia tốc hướng tâm tại một điểm trên lốp bánh xe.

A. 3.8 m / s2
B. 6.3 m / s2
C. 5.6 m / s2
D. 8.9 m / s2
Hiển thị lời giải
Vận tốc xe đạp điện cũng là vận tốc dài của một điểm trên lốp xe : v = 20 m / s
Gia tốc hướng tâm tại một điểm trên lốp bánh xe là :

Câu 14: Một vệ tinh quay quanh Trái Đất tại độ cao 250 km so với mặt đất. Ở độ cao đó g = 9,1 m/s2. Hỏi tốc độ dài của vệ tinh là bao nhiêu?

A. 1364.5 m / s
B. 4682.3 m / s
C. 3873.3 m / s
D. 1527.5 m / s
Hiển thị lời giải
Ta có :

Câu 15: Chọn câu sai:

A. Vệ tinh tự tạo hoạt động tròn quanh trái đất là do vệ inh chịu hai lực cân đối
B. Một vật hoạt động thẳng đều vì những lực công dụng lên vật cân đối nhau
C. Vật chịu tính năng của hai lực cân đối thì hoạt động thẳng đều nếu vật đang hoạt động
D. Vecto hợp lực có hướng trùng với hướng của vecto tần suất vật thu được
Hiển thị lời giải
Chọn A
Xem thêm những dạng bài tập Vật Lí lớp 10 tinh lọc có đáp án hay khác :
Đã có giải thuật bài tập lớp 10 sách mới :

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 10 tại khoahoc.vietjack.com

Đã có app VietJack trên điện thoại cảm ứng, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi trực tuyến, Bài giảng …. không tính tiền. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS .

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k6: fb.com/groups/hoctap2k6/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.

chuong-2-dong-luc-hoc-chat-diem.jsp
Giải bài tập lớp 10 sách mới những môn học

Source: https://vh2.com.vn
Category : Trái Đất