Giai bai tap mon vat ly lop 10 bai 17 can bang cua mot vat chiu tac dung cua hai luc va cua ba luc khong song song tài l...
Trang 1Giải bài tập môn Vật Lý lớp 10 Bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng
của hai lực và của ba lực không song song Hướng dẫn giải bài tập lớp 10 Bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
I KIẾN THỨC CƠ BẢN
I Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực.
Muốn cho một vật chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều
Giá của lực là đường thẳng mang vec tơ lực
Dựa vào điều kiện cân bằng trên bằng phương pháp thực nghiệm người ta có thể xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng
II Cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song.
1 Tổng hợp hai lực có giá đồng quy: Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy, trước hết ta phải trượt hai vật đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực
2 Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song:
- Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy
- Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba
II TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI
Bài 1 Phát biểu điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của hai lực Hướng dẫn giải:
Tổng hợp 2 lực đó vào vật rắn phải bằng không
Bài 2: Trọng tâm của một vật là gì ? Trình bày phương pháp xác định trọng tâm của vật phẳng, mỏng bằng thí nghiệm.
Hướng dẫn giải:
Trọng tâm của vật là điểm đặt vectơ trọng lực của vật
Thí nghiệm là ta có thể đặt vật trên 1 cái đinh, nếu vật đó ít bị dao động nhất và không bị đổ, thì tại vị trí đầu đinh tiếp xung với vật là trọng tâm của vật
Trang 2Hướng dẫn giải:
Nó nằm ở tâm đối xứng của vật đó
Bài 4: Phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy?
Hướng dẫn giải:
Quy tắc:
+ Trượt 2 lực trên giá của chúng cho đến khi điểm đặt của 2 lực là I
+ Áp dụng quy tắc hình để tìm hợp lực của 2 lực
Bài 5: Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song?
Hướng dẫn giải:
Tổng 3 lực tác dụng vào vật phải bằng không
Bài 6: Một vật có khối lượng m = 2kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính (Hình 17.9) Biết góc nghiêng α = 30 o , g = 9,8 m/s 2 và ma sát là không đáng kể Hãy xác đinh:
a) lực căng của dây;
b) phản lực của mặt phẳng nghiêng lên vật
Hướng dẫn giải:
Lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ:
a) + Khi vật m cân bằng Ta có:
+ = => =
Trang 3Xét ∆P'NO, ta có: sinα = =
=> T = P sinα
=> T = mg sin30o = 2.9,8 = 9,8 (N)
b) Ta có: cosα = =
=> N = Pcosα = mgcosα = 3 9,8
=> N = 16,97N
Bài 7: Hai mặt phẳng tạo với mặt phẳng nằm ngang các góc α = 45 o Trên hai mặt phẳng đó người ta đặt một quả cầu đồng chất có khối lượng 2 kg (Hình 17.10) Bỏ qua ma sát và lấy g = 10 m/ s 2 Hỏi áp lực của quả cầu lên mỗi mặt phẳng đỡ bằng bao nhiêu?
A 20N B 28N
C 14N D 1,4N
Hướng dẫn giải:
Trang 4Lực tác dụng lên quả cầu được biểu diễn như hình vẽ Khi hệ cân bằng ta có: + + = (1)
Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ, chiếu phương trình (1) lên Ox, Oy
(Ox): N1cosα – N2 cosα = 0 (2)
(Oy): - P + N1sinα + N2sinα = 0 (3)
(2) => N1 = N2 Thay vào (3)
=> P = 2N1sinα => N1 = =
=> N1 =N2 = (α = 45o)
=> N1 = N2 = 10√2 = 14N
Chọn C
Bài 8: Một quả cầu đồng chất có khối lượng 3kg được treo vào tường nhờ một sợi dây Dây làm với tường một góc α = 20o (hình 17.11) Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc của quả cầu với tường lấy g = 9,8 m/s2
Lực căng T của dây là bao nhiêu?
A.88N; B 10N;
C 22N; D 32N
Trang 5Hướng dẫn giải:
Lực tác dụng lên quả cầu được biểu diễn trên hình vẽ
Khi cân bằng, ta có:
+ =
+ = => =
Xét ∆N'OT, ta có:
cosα = => T =
=> T = = =
=> T = 31,612N ≈ 32N
Chọn D