Trường THPT Quang Trung C 3 Động lực học – Vật Lý 10 GV Trương Thị Kỳ Hoa 1 Năm học 2022 2023 MOMENT LỰC – CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN I Tóm tắt lý thuyết Moment lực Moment lực đối với trục quay là đại lượng[.]
Trang 1Trường THPT Quang Trung C 3 Động lực học – Vật Lý 10
MOMENT LỰC – CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
I Tóm tắt lý thuyết
Moment lực
Moment lực đối với trục quay: là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của
lực với cánh tay đòn của nó
𝑴 = 𝑭 𝒅 (d: tay đòn của lực, là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực)
Hoặc M = F y OA (O trục quay, A điểm đặt lực, Fy thành phần vuông góc với vật)
Đơn vị: F (N), d (m), M (N.m)
………
………
………
………
………
………
………
Chú ý: Lực có giá đi qua trục quay thì M = 0 Quy tắc moment: Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, tổng độ lớn các moment lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng độ lớn các moment lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược lại: MKĐH = MNKĐH Chú ý: Trong điều kiện về moment lực, ta cần quy ước các moment lực có xu hướng làm vật quay theo một chiều có giá trị dương Từ đó, các moment lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược với chiều dương quy ước sẽ có giá trị âm Điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định: Tổng các moment lực tác dụng lên vật (đối với một điểm bất kì) bằng 0: M = 0 Qui tắc moment lực còn áp dụng cho trục quay tạm thời Ví dụ: dùng búa nhổ đinh Điều kiện cân bằng: Khi vật rắn ở trạng thái cân bằng, lực tác dụng vào vật phải có hai điều kiện sau: + Lực tổng hợp tác dụng lên vật bằng không: 𝐹⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝐹 ℎ𝑙 1+ 𝐹 2+ +𝐹 𝑛 = 0⃗ + Tổng moment lực tác dụng lên vật đối với một điểm bất kì bằng không: M = 0 * Phương pháp giải: ………
………
………
………
………
………
BÀI TẬP Câu 1: Mômen của một lực có tác dụng như thế nào đối với một vật quay quanh một trục cố định? A Làm vật chuyển động tịnh tiến B Làm vật quay quanh trục đó C Làm vật biến dạng D Giữ cho vật đứng yên Câu 2: Ở trường hợp nào sau đây, lực có tác dụng làm cho,vật rắn quay quanh trục? A Lực có giá cắt trục quay
B Lực có giá song song với trục quay C Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và cắt trục quay
D Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và không cắt trục quay
Câu 3: Đối với vật quay quanh 1 trục cố định, câu nào sau đây đúng? A Vật quay được là nhờ Mômen lực tác dụng lên nó B Nếu không chịu Mômen lực tác dụng thì vật phải đứng yên C Khi không còn Mômen lực tác dụng thì vật đang quay lập tức dừng lại D Khi thấy tốc độ góc của vật thay đổi thì chắc chắn là có moment lực tác dụng lên vật Câu 4: Một vật quay quanh 1 trục cố định, câu nào sau đây là chưa chính xác?
Trang 2Trường THPT Quang Trung C 3 Động lực học – Vật Lý 10
GV: Trương Thị Kỳ Hoa 2 Năm học: 2022 - 2023
A Nếu không còn moment nào tác dụng thì vật sẽ quay chậm lại B Khi không còn mômen tác dụng thì vật đang quay
sẽ quay đều C Khi vật chịu tác dụng của mômen cản (ngược chiều quay) thì vật sẽ quay chậm lại
D Khi thấy vận tốc góc của vật thay đổi thì chắn chắc là đã có mômen lực tác dụng lên vật
Bài 1 Cho hệ như hình vẽ: Thanh AB đồng chất, tiết diện đều, nặng 3N Trọng lượng của vật tại A là 8N Tìm
a Trọng lượng của vật tại B để thanh cân bằng b Phản lực của trục quay tác dụng lên thanh
………
………
………
………
Bài 2 Cho hệ như hình vẽ: Thanh AB đồng chất, tiết diện đều, dài 1,2m; nặng 1kg Treo vật m1 = 2kg, m2 = 3kg tại A và B, đặt giá đỡ tại O để thanh cân bằng, lấy g = 10m/s2 Tìm
a chiều dài OA; b phản lực của trục quay tác dụng lên thanh ………
………
………
………
………
………
Bài 3 Thanh AB dài 10m, đồng chất, tiết diện đều, nặng 500kg đặt trên 2 giá đỡ tại C và D Biết AC = 2m, BD = AE = 3m , hai vật nặng m1 = 800kg, m2 = 300kg treo tại A và E, g = 10m/s2 Tìm các lực tác dụng lên thanh ………
………
………
………
………
m1
m2
Trang 3Trường THPT Quang Trung C 3 Động lực học – Vật Lý 10
Bài 4: Cho một thanh đồng chất AB có khối lượng là 10kg Tác dụng một lực F ở đầu thanh
A như hình vẽ, làm cho thanh bị nâng lên hợp với phương ngang một góc 30° Xác định độ
lớn của lực biết lực hợp với thanh một góc 60°
………
………
………
………
………
Bài 5: Thanh nhẹ OB có thể quay quanh trục O Tác dụng lên thanh các lực F1 và F2 đặt tại A và B Biết lực F1 = 20 N, OA = 10 cm, AB = 40 cm Thanh cân bằng, các lực F1 và F2 hợp với AB các góc 𝛼 = 300; 𝛽 = 600 Tính F2 ………
………
………
………
………
………
………
Bài 6: Một thanh AB có khối lượng 15kg có trọng tâm G chia đoạn AB theo tỉ lệ BG = 2AG như hình vẽ Thanh AB được treo lên trần nhà bằng dâỵ nhẹ , không dãn, góc α = 30° Dây BC vuông góc với thanh AB, thanh AB dài 1,2 m Tính lực căng dây trên dây BC? ………
………
… ………
………
………
Bài 7 Cho hệ như hình vẽ: Thanh AB = 2m, đồng chất, tiết diện đều, nặng 3kg, g = 10m/s2 Tìm các lực tác dụng lên thanh a Thanh được treo bằng 2 sợi dây tại I và B, với AI = 25cm b Thanh được treo bằng sợi dây ở đầu B, đầu A tựa trên cạnh bàn ………
………
A
B
I
Trang 4Trường THPT Quang Trung C 3 Động lực học – Vật Lý 10
GV: Trương Thị Kỳ Hoa 4 Năm học: 2022 - 2023
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Bài 8 Thanh AB đồng chất, tiết diện đều, nặng 5kg được gắn vào lề A và dây buộc BC Lấy g = 10m/s2, = 300, = 600 Tìm sức căng dây, phản lực của trục quay và góc hợp bỡi phản lực với phương ngang ………
………
………
Bài 9 Một sợi dây phơi căng ngang chịu tác dụng của lực căng T1 = 200N Cột chống AB tiết diện đều, đồng chất nặng 10kg, Lấy g = 10m/s2 Tìm lực căng T2 của dây nghiêng và phản lực của mặt đất tác dụng lên chân cột, biết = 300 ………
A
B
C
β
α
A
B
α
𝑇1
⃗⃗⃗
Trang 5Trường THPT Quang Trung C 3 Động lực học – Vật Lý 10
Bài 10 Thanh AB đồng chất, tiết diện đều có trọng lượng P = 10N; dài 1,2m Vật nặng m1 = 1kg, thanh được giữ nằm
ngang nhờ bản lề A và dây CD Biết = 300, BC = 30cm; lấy g = 10m/s2 Tìm các lực tác dụng lên thanh
………
………
Bài 11 Thanh OA đồng chất, tiết diện đều, dài 60cm có trọng lượng 4N đặt nằm ngang cân bằng khi = 450 Biết m1 = 0,6kg; AB = 20cm, g = 10m/s2 Tìm các lực tác dụng lên thanh ………
………
………
………
………
………
Bài 12 Thanh OA nhẹ, đầu O gắn với bản lề, đầu A chịu tác dụng của lực F = 10N Điểm C giữa thanh gắn với lò xo có trục vuông góc với thanh, lò xo có độ cứng 100N/m Thanh cân bằng hợp với mp ngang góc 300 Tìm các lực tác dụng lên thanh và độ biến dạng của lò xo khi: a Lực F nằm ngang hướng sang phải b Lực F thẳng đứng hướng lên ………
………
………
………
………
………
C
B
O
m1
A
D
C
B
α
m1
O
C
A
α
Trang 6Trường THPT Quang Trung C 3 Động lực học – Vật Lý 10
GV: Trương Thị Kỳ Hoa 6 Năm học: 2022 - 2023
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Bài 13: Cho một thanh gỗ hình hộp chữ nhật như hình vẽ có khối lượng 50kg với OA = 80cm; AB = 40cm Xác định lực 𝐹 tối thiểu đế làm quay khúc gỗ quanh cạnh đi qua O Lấy g = 10m/s2 ………
………
………
………
………
………
Bài 14: Một vật hình trụ có khối lượng 10 kg chịu tác dụng của lực F luônsong song với mặt ngang như hình vẽ Nếu h = R/3 thì lực F tối thiểu để trụ vượt qua bậc thang là bao nhiêu? ………
………
………
………
………
………
Bài 15: Một người dùng búa để nhổ một chiếc đinh Khi người ấy tác dụng một lực F = 100N vào đầu búa thì đinh bắt đầu chuyển động Lực cản của gỗ tác dụng vào đinh bằng bao nhiêu? ………
………
………
………
………
………
………
………
20cm
2cm
O
C
A
α