22 câu trắc nghiệm Lực hướng tâm cực hay có đáp án (phần 2)

---

---

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 5,3.10³ 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.

Hiển thị đáp án

Chọn D.

Tại độ cao h, lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm:

F_hd = F_ht

Vì ở độ cao h, vệ tinh có trọng lượng 920 N nên

F_hd = 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.

Hiển thị đáp án

Chọn A.

Khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn thì trọng lực và lực căng dây đóng vai trò là lực hướng tâm:

F_ht = P + T → T = F_ht - P

⟹ T = mω²r – mg = 0,4.8².0,5 – 0,4.9,8 = 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.

Hiển thị đáp án

Chọn A.

Tổng hợp lực của trọng lực và lực căng dây đóng vai trò là lực hướng tâm:

→ Fht/P = tan30° → Fht = 0,5.9,8.tan30° = 2,83 N

Quả cầu chuyển động theo quỹ đạo tròn với bán kính:

r = ℓsin30° = 0,5.sin30° = 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.

Hiển thị đáp án

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:

F_ht = P – N → N = P – F_ht

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.

Hiển thị đáp án

Chọn D.

Khi vật không trượt chịu tác dụng của 3 lực P→, N→, F_msn→

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.

Hiển thị đáp án

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 = 80.10²/8 – 80.9,8 = 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.

Hiển thị đáp án

Chọn D.

v = 72 km/h = 20 m/s.

Xe chuyển động tròn đều nên F_msn→ 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.

Hiển thị đáp án

Chọn B.

Lực ma sát đóng vai trò là lực hướng tâm.

Ta có:

→ F_ht > F_{ms 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.

Hiển thị đáp án

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 rơi.Cho g = 10 m/s².

   A. 15 m/s.

   B. 8 m/s.

   C. 12 m/s.

   D. 9,3 m/s.

Hiển thị đáp án

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 ω = 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 < 0,28 m.

   B. r < 0,35 m.

   C. r > 0,35 m.

   D. r > 0,28 m.

Hiển thị đáp án

Chọn A.

Lực ma sát đóng vai trò là lực hướng tâm. Vật không bị văng ra xa tâm bàn khi F_ht ≤ F_ms.

Xem thêm các Bài tập trắc nghiệm Vật Lí lớp 10 có đáp án hay khác:

• 22 câu trắc nghiệm Lực hướng tâm cực hay có đáp án (phần 1)
• 17 câu trắc nghiệm Bài toán về chuyển động ném ngang cực hay có đáp án
• 20 câu trắc nghiệm Ôn tập Chương 2 cực hay có đáp án (phần 1)
• 20 câu trắc nghiệm Ôn tập Chương 2 cực hay có đáp án (phần 2)
• 15 câu trắc nghiệm Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song cực hay có đáp án

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---

---

---