TopStudy

Đáp án và lời giải

Bài tập Bài 20. Động học của chuyển động tròn có đáp án

Về trang đề

Câu 1

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

- Quỹ đạo của vệ tinh nhân tạo của Trái Đất (Hình 20.1) có hình dạng tròn.

- Tốc độ chuyển động của vệ tinh có phụ thuộc độ cao của vệ tinh đối với Trái Đất.

Câu 2

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta biết một đường tròn tương ứng với góc 3600^{0} hay góc rad.

Cung tròn s chắn góc

Chiều dài cung tròn = số đo góc chắn tâm của cung tròn đó nhân với bán kính quỹ đạo.

Hay

Câu 3

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Công thức tính: s = R.a

Đơn vị của góc là rad

Câu 4

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Số đo theo độ00^{0}300^{0}450^{0}600^{0}900^{0}1800^{0}3600^{0}
Số đo theo rad0π6\frac{π}{6}π4\frac{π}{4}π3\frac{π}{3}π2\frac{π}{2}ππ2π2π

Câu 5

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Quãng đường s dài bằng: với tính theo rad

Câu 6

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Khi sử dụng công thức (20.2) cần lưu ý đổi đơn vị góc về rad.

Câu 7

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Tốc độ chuyển động của em phụ thuộc vào góc hợp bởi giữa bán kính (xét bán kính đi qua tâm Trái Đất và vị trí em đứng) với trục quay của trái đất và tốc độ tự quay của Trái Đất.

Hình minh hoạ

Câu 8

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Tốc độ góc của các vệ tinh: ω=ΔαΔt=2π12.3600=1,45.10−4 rad/sω=\frac{Δα}{Δt}=\frac{2π}{12.3600}=1,{45.10}^{-4}\ rad/s

Câu 9

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Vì các điểm gần trục quay sẽ có bán kính nhỏ hơn các điểm ở xa trục quay. Khi đó tốc độ của các điểm gần trục quay nhỏ hơn tốc độ các điểm xa trục quay, dẫn đến chúng chuyển động coi như chậm hơn nên nhìn những điểm gần trục quay rõ nét hơn.

Câu 10

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Chuyển động tròn đều có gia tốc, và gia tốc luôn hướng vào tâm quỹ đạo. Vì độ lớn của vận tốc của vật không đổi về độ lớn (chính là tốc độ) nhưng hướng của vận tốc luôn thay đổi (có phương tiếp tuyến với quỹ đạo).

Câu 11

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Từ đề bài trên: Một bánh xe đạp có đường kính bằng 62,2 cm, quay đều với tốc độ 7 vòng/s. Ở câu hỏi này yêu cầu tính gia tốc hướng tâm của một điểm chính giữa một nan hoa xe đạp.

Tốc độ góc: ω=7.2π=14π (rad/s)ω=7.2π=14π\ (rad/s)

Gia tốc hướng tâm của điểm đó: a=ω2R=(14π)2.62,2.10−24=300,8 m/s2a={ω}^{2}R={(14π)}^{2}.\frac{{62{,}2.10}^{-2}}{4}=300{,}8\ m/{s}^{2}

Câu 12

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Vận dụng công thức: radian = độ. π1800\frac{π}{{180}^{0}}

Độ150{15}^{0}1350{135}^{0}1500{150}^{0}180{18}^{0}
Radπ12\frac{π}{12}3π4\frac{3π}{4}5π6\frac{5π}{6}π10\frac{π}{10}

Câu 13

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Chiều dài cung tròn: s=α.R=200.2π360.1,2=4,19 ms=α.R=\frac{200.2π}{360}.1{,}2=4{,}19\ m

Câu 14

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Chu kì quay: T=24.36002=43200 sT=\frac{24.3600}{2}=43200\ s

Tốc độ góc: ω=2πT=2π43200=1,45.10−4 rad/sω=\frac{2π}{T}=\frac{2π}{43200}=1,{45.10}^{-4}\ rad/s

Bán kính từ tâm trái đất đến vệ tính: R=6400+20200=26600​kmR=6400+20200=26600\text{​}km

Tốc độ của vệ tinh: v=Rω=26600.1000.1,45.10−4=3857 m/sv=Rω=26600.1000.1,{45.10}^{-4}=3857\ m/s

Gia tốc hướng tâm của vệ tính: a=Rω2=26600.1000.(1,45.10−4)2=0,559 m/s2a=R{ω}^{2}=26600.1000.{(1,{45.10}^{-4})}^{2}=0{,}559\ m/{s}^{2}