Chủ đề 5. Chuyển động tròn và biến dạng

Phát biểu nào sau đây sai khi nói về một vật chuyển động tròn đều?
A. Quỹ đạo chuyển động là một đường tròn hoặc một phần của đường tròn.
B. Tốc độ của vật không đổi theo thời gian.
C. Với tốc độ xác định, bán kính quỹ đạo càng nhỏ thì phương của vận tốc biến đổi càng nhanh.
D. Với bán kính quỹ đạo xác định, nếu tốc độ tăng gấp đôi thì gia tốc hướng tâm cũng tăng gấp đôi.

Một bánh xe đang quay đều, mỗi phút nó quay được 3 000 vòng. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về chuyển động của bánh xe?
A. Độ dịch chuyển góc của một điểm bất kì trên bánh xe (trừ những điểm thuộc trục quay) trong khoảng thời gian 0,01 giây bằng π radian.
B. Những điểm cách trục quay 10,0 cm thì có tốc độ 10π m/s.
C. Hai điểm bất kì trên bánh xe nếu cách nhau 29,0 cm thì có tốc độ hơn kém nhau một lượng 20π m/s.
D. Những điểm càng xa trục quay thì gia tốc hướng tâm càng lớn.

Biết kim phút của đồng hồ treo tường có chiều dài a = 10,0 cm. 
a) Tính độ dịch chuyển góc và quãng đường đi của điểm đầu kim phút trong khoảng thời gian t =15,0 phút.
b) Biết tỉ số tốc độ của điểm đầu kim phút và tốc độ của điểm đầu kim giờ là 15,0. Tính chiều dài của kim giờ.

Một người xách một xô có nước và vung tay làm xô nước quay trong mặt phẳng thẳng đứng, theo một vòng tròn đường kính 1,8 m. Biết khối lượng xô và nước là 5,4 kg.
a) Tính tốc độ nhỏ nhất mà xô nước phải được quay để khi ở đỉnh hình tròn, đáy xô quay lên trên, miệng hướng xuống dưới mà nước vẫn ở trong xô.
b) Giả sử tốc độ không đổi, lực tác dụng lên tay của người đó khi xô nước ở dưới cùng của đường tròn là bao nhiêu?

Coi Trái Đất là hình cầu có bán kính R = 6 400 km và quay quanh trục với chu kì 24,0 giờ. Tính gia tốc hướng tâm do Trái Đất chuyển động quay quanh trục gây ra cho một người đang đứng ở xích đạo và một người đứng ở vĩ tuyến 60,0°.

Ở hình 1.10b trang 112 sách giáo khoa Vật lí 10, viên đá có khối lượng 200 g bán kính vòng quay là 40 cm. Sợi dây hợp với phương thẳng đứng góc ${56}^0$. 

a) Tìm lực căng dây.
b) Tính độ lớn vận tốc góc của viên đá.

Ở một sân tập phẳng, rộng người lái xe đua phải thực hiện vòng chạy trên một đường tròn bán kính R = 121 m. Biết hệ số ma sát nghỉ cực đại giữa xe và mặt sân là 0,9. Lấy g = 10,0 m/${\mathrm{s}}^2$. Tốc độ lớn nhất mà xe có thể chạy là bao nhiêu để không bị trượt?

Một người lái xe chữa cháy nhận lệnh đến một vụ cháy đặc biệt quan trọng. Đường nhanh nhất có thể đến đám cháy phải qua một chiếc cầu có dạng cung tròn với bán kính cong R = 50,0 m và cầu chỉ chịu được áp lực tối đa 60000 N. Xe chữa cháy có trọng lượng 200000 N. Giả thiết chỉ có xe chữa cháy chuyển động tròn đều qua cầu thì cần điều khiển xe chạy với tốc độ như thế nào để cầu không bị quá tải?

Trong phòng thí nghiệm, vật nào sau đây đang bị biến dạng kéo?
A. Lò xo trong lực kế ống đang đo trọng lượng của một vật.
B. Nút cao su đang nút lọ đựng dung dịch hoá chất.
C. Chiếc ốc điều chỉnh ở chân để bộ thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do.
D. Bức tường.

Lực đàn hồi nói chung và lực đàn hồi của lò xo nói riêng có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong khoa học, kĩ thuật và đời sống. Trong các vật dụng sau đây, vật dụng nào không ứng dụng lực đàn hồi? 
A. Bút bi.                                                             B. Xe máy.
C. Điều khiển từ xa dùng pin.                             D. Nhiệt kế thuỷ ngân.

Một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m và chiều dài tự nhiên ${\mathrm{l}}_0$ = 10,0 cm. Người ta móc hai đầu của lò xo vào hai điểm A, B có AB = 15,0 cm. Xác định độ lớn, phương và chiều của các lực đàn hồi mà lò xo tác dụng lên điểm A và điểm B.

Khi treo vào đầu dưới của một lò xo vật khối lượng ${\mathrm{m}}_1$ = 800 g thì lò xo có chiều dài 24,0 cm. Khi treo vật khối lượng ${\mathrm{m}}_2$ = 600 g thì lò xo có chiều dài 23,0 cm. Khi treo đồng thời cả ${\mathrm{m}}_1$ và ${\mathrm{m}}_2$ thì lò xo có chiều dài bao nhiêu? Lấy g = 10,0 m/${\mathrm{s}}^2$, biết lò xo không bị quá giới hạn đàn hồi.

Một diễn viên xiếc đang leo lên một sợi dây được treo thẳng đứng từ trần nhà cao. Sợi dây co giãn tuân theo định luật Hooke và có khối lượng không đáng kể. Chiều dài tự nhiên của dây là 5 m, khi diễn viên leo lên, nó dài 5,7 m. Khối lượng của diễn viên là 55 kg. Lấy g = 10 m/${\mathrm{s}}^2$. Tính độ cứng của sợi dây.

Một lò xo có độ cứng k = 400 N/m một đầu gắn cố định. Tác dụng một lực vào đầu còn lại của lò xo và kéo đều theo phương dọc trục lò xo đến khi lò xo bị dãn 10,0 cm. Biết lò xo không bị quá giới hạn đàn hồi. Tính công của lực kéo.

Cho hệ vật như hình 5.1. Ban đầu hai vật được giữ sao cho lò xo bị nén một đoạn 10,0 cm (lò xo nhẹ và không gắn vào vật) sau đó đốt sợi dây nối hai vật. Biết độ cứng của lò xo k = 45,0 Nm; ${\mathrm{m}}_1$= 0,50 kg; ${\mathrm{m}}_2$ = 1,50 kg. Bỏ qua lực ma sát và lực cản của không khí tác dụng lên các vật. 

a) Tính gia tốc của mỗi vật ngay sau khi sợi dây đứt.
b) Biết rằng khi hai vật rời nhau thì ${\mathrm{m}}_1$ chuyển động với tốc độ là 3,00 m/s. Tính tốc độ của ${\mathrm{m}}_2$.

Cho các dụng cụ sau:
- Giá thí nghiệm đã gắn thước đo độ dài: 1 cái.
- Lò xo chưa biết độ cứng: 1 cái.
- Vật có móc treo đã biết trọng lượng là ${\mathrm{P}}_0$: 1 quả.
- Một vật X có móc treo cân xác định trọng lượng ${\mathrm{P}}_{\mathrm{x}}$.
Hãy trình bày một phương án thí nghiệm để tìm trọng lượng của vật X.

Cho các dụng cụ sau:
- Lực kế: 1 cái.
- Thước đo độ dài: 1 cái.
- Lò xo cần xác định độ cứng: 1 cái.
Hãy trình bày một phương án thí nghiệm để đo độ cứng của lò xo đã cho.

Một nhóm học sinh tìm hiểu độ cứng của lò xo. Họ dùng các lò xo giống nhau có cùng chiều dài và cùng độ cứng kết hợp thành hệ hai lò xo mắc nối tiếp và hệ hai lò xo mắc song song. Sau đó, họ treo các vật với trọng lượng khác nhau vào đầu dưới mỗi hệ lò xo treo thẳng đứng, rồi đo độ giãn. Kết quả đo được cho ở bảng dưới đây.

a) Với mỗi hệ lò xo nối tiếp và hệ lò xo song song, vẽ đồ thị biểu diễn liên hệ giữa lực tác dụng vào đầu dưới hệ lò xo và độ giãn của hệ.
b) Sử dụng đồ thị để tính độ cứng cho mỗi hệ lò xo.
c) Sử dụng đồ thị để chứng tỏ rằng độ cứng của hệ hai lò xo nối tiếp bằng một phần tư độ cứng của hệ hai lò xo song song.
d) Đối với hệ hai lò xo nối tiếp, tính sai số tỉ đối trong mỗi lần đo độ giãn, nếu sai số tuyệt đối là ± 0,1 cm.