Chuyên đề Vật lý 12: Momen động lượng định luật bảo toàn Momen động lượng

Nhằm phục vụ quá trình học tập, giảng dạy của giáo viên và học sinh chuyên đề Vật lý 12 chủ đề 3 Momen động lượng định luật bảo toàn Momen động lượng sẽ là tư liệu ôn tập hữu ích, giúp các bạn hệ thống lại kiến thức đã học. Mời các bạn cùng tham khảo để chuẩn bị tốt cho kì kiểm tra sắp tới.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chuyên đề Vật lý 12: Momen động lượng định luật bảo toàn Momen động lượng CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 12 LUYỆN THI TN THPT – CAO ĐẲNG – ĐẠI HỌC CHỦ ĐỀ 3 MOMEN ĐỘNG LƯỢNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Momen động lượng Momen động lượng L của vật rắn trong chuyển động quay quanh trục là : L = I trong đó: I là momen quán tính của vật rắn đối với trục quay ω là tốc độ góc của vật rắn trong chuyển động quay quanh trục Đơn vị của momen động lượng là kg.m2/s. 2. Dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục Độ biến thiên momen động lượng ∆L của một vật rắn trong khoảng thời gian ∆t bằng tổng các momen lực tácdụng lên vật trong thời gian ấy Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục được viết dưới dạng khác là : ∆L ∆L= M t⇔ ∆ =M = L t ∆t trong đó: M là momen lực tác dụng vào vật rắn L = I là momen động lượng của vật rắn đối với trục quay ∆L là độ biến thiên của momen động lượng của vật rắn trong thời gian ∆t 3. Định luật bảo toàn momen động lượng Nếu tổng các momen lực tác dụng lên một vật rắn hay hệ vật đối với một trục bằng không thì tổng momenđộng lượng của vật (hay hệ vật đối với một trục đó đ ược bảo toàn. M = 0 ⇔ L = Iω = hằng số + Trường hợp I không đổi thì ω không đổi : vật rắn (hay hệ vật đứng yên hoặc quay đều. + Trường hợp I thay đổi thì ω thay đổi : vật rắn hay hệ vật có I giảm thì ω tăng, có I tăngthì ω giảm (Iω = hằng số hay I1ω1 = I2ω2. B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆMCâu 1: Một vật có momen quán tính 0,72 kg.m2 quay đều 10 vòng trong 1,8 s. Momen động lượng của vật có độ lớnbằng A. 8 kg.m2/s. B. 4 kg.m2/s. C. 25 kg.m2/s. D. 13 kg.m2/s. Câu 2: Hai đĩa tròn có momen quán tính I1 và I2 I1 1 đang quay đồng trục và cùng chiều với tốc độ góc ω1 và ω2 hình bên. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó cho hai đĩa dính vào nhau thì hệ hai đĩa quay với tốc độ góc ω xác định bằng công I2 2 ω thức I11 + I 22 I 11 − I 2 2 I1 + I 2 I 1 2 + I 21 A.  = . B.  = . C.  = . D.  = . I1 + I 2 I1 + I 2 I 11 + I 2 2 I1 + I 2 Câu 3: Hai đĩa tròn có momen quán tính I1 và I2 đang quay đồng trục và ngược chiều với tốc độ góc I1 1 ω1 và ω2 hình bên. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó cho hai đĩa dính vào nhau thì hệ hai đĩa quay với tốc độ góc ω xác định bằng công thức I2 2 Trang 15 CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 12 LUYỆN THI TN THPT – CAO ĐẲNG – ĐẠI HỌC I 11 + I 2 2 I11 − I 22 I 1 2 + I 21 I 1 2 − I 21 A.  = . B.  = . C.  = . D.  = . I1 + I 2 I1 + I 2 I1 + I 2 I1 + I 2Câu 4: Một nghệ sĩ trượt băng nghệ thuật đang thực hiện động tác quay tại chỗ trên sân băng quay xung quanh m ộttrục thẳng đứng từ chân đến đầu với hai tay đang dang theo ph ương ngang. Người này thực hiện nhanh động tác thutay lại dọc theo thân người thì A. momen quán tính của người tăng, tốc độ góc trong chuyển động quay của người giảm. B. momen quán tính của người giảm, tốc độ góc trong chuyển động quay của người tăng. C. momen quán tính của người tăng, tốc độ góc trong chuyển động quay của người tăng. D. momen quán tính của người giảm, tốc độ góc trong chuyển động quay của người giảm.Câu 5: Một thanh đồng chất, tiết diện đều, dài 50 cm, khối lượng 0,1 kg quay đều trong mặt phẳng ngang với tốc độ75 vòng/phút quanh một trục thẳng đứng đi qua trung điểm của thanh. Tính momen động lượng của thanh đối với trụcquay đó. A. 0,016 kg.m2/s. B. 0,196 kg.m2/s. C. 0,098 kg.m2/s. D. 0,065 kg.m2/s.Câu 6: Một vành tròn đồng chất có bán kính 50 cm, khối lượng 0,5 kg quay đều trong mặt phẳng ngang với tốc độ 30vòng/phút quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm vành tròn. Tính momen động lượng của vành tròn đối với trục quayđó. A. 0,393 kg.m2/s. B. 0,196 kg.m2/s. C. 3,75 kg.m2/s. D. 1,88 kg.m2/s.Câu 7: Một đĩa tròn đồng chất có bán kính 50 cm, khối lượng 2 kg quay đều trong mặt phẳng ngang với tốc độ 60vòng/phút quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm đĩa. Tính momen động lượng của đĩa đối với trục quay đó. A. 1,57 kg.m2/s. B. 3,14 kg.m2/s. C. 15 kg.m2/s. D. 30 kg.m2/s.Câu 8: Một quả cầu đồng chất có bán kính 10 cm, khối lượng 2 kg quay đều với tốc độ 270 vòng/phút quanh một trụcđi qua tâm quả cầu. Tính momen động lượng của quả cầu đối với trục quay đó. A. 0,226 kg.m2/s. B. 0,565 kg.m2/s. C. 0,283 kg.m2/s. D. 2,16 kg.m2/s.Câu 9: Một người đứng trên một chiếc ghế đang quay, hai tay cầm hai quả tạ. Khi người ấy dang tay theo phươngngang, ghế và người quay với tốc độ góc ω. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó người ấy co tay lại kéo haiquả tạ gần người sát vai. Tốc độ góc mới của hệ “người + ghế” A. tăng lên. ...