BÀI TẬP CƠ HỌC VẬT RẮN VẬT LÝ 10

Chương 3: CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮNBÀI 17: Cân Bằng Của Vật Chịu Tác Dụng Của Hai Lực Và Ba Lực Không Song Song 1.. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của 3 lực k

Trang 1

Chương 3: CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN

BÀI 17: Cân Bằng Của Vật Chịu Tác Dụng Của Hai Lực Và Ba Lực Không

Song Song

1 Ví dụ:

Fr1

Fr2

1

Pr

Pr2

Nhận xét: Hai lực F1 và F2 có cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều

2 Điều kiện cân bằng

Muốn cho một vật chịu tác dụng của 2 lực ở trạng thái cân bằng thì 2 lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều

Fr  Fr

2 Quy tắc tổng hợp 2 lực có giá đồng quy.

Muốn tổng hợp 2 lực có giá đồng quy tác dụng lên một vật rắn, trước hết ta phải trượt 2 vectơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực

3 Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của 3 lực không song song.

- Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy

- Hợp lực của 2 lực đó phải cân bằng với lực thứ 3

Fr Fr  Fr

* BÀI TẬP:

Bài 1: Một quả cầu đồng chất có trọng lượng 40N được treo vào tường bằng 1 sợi dây Dây hợp với tường 1 góc 300 Bỏ qua ma sát chỗ tiếp xúc giữa tường với quả cầu Xác định lực căng dây và lực của tường tác dụng lên quả cầu

Bài 2: Một vật có khối lượng m = 2 kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính Biết góc nghiêng α = 30o, g = 9,8 m/s2 và ma sát là không đáng kể Hãy xác định:

a Lực căng của dây b Phản lực của mặt phẳng nghiêng lên vật

Bài 3: Hai mặt phẳng đỡ tạo với mặt phẳng nằm ngang 1 góc 450 Trên 2 mặt phẳng này đặt một quả cầu đồng chất có khối lượng 2 kg bò qua ma sát Lấy g = 10 m/s2 Tính áp lực của quả cầu lên mỗi mặt phẳng đỡ là bao nhiêu?

Bài 4 Một quả cầu đồng chất có khối lượng 3 kg được treo vào tường bằng 1 sợi dây Dây hợp với tường 1 góc 200 Bỏ qua ma sát chỗ tiếp xúc giữa tường với quả cầu Xác định lực căng dây

Bài 5: Một chiếc đèn được treo vào tường nhờ một sợi dây AB, người ta đặt một thanh chống nằm ngang để giữ cho đèn không đụng vào tường Biết đèn có khối lượng 2 kg và dây hợp với phương nằm ngang một góc

450 Tính lực căng của các đoạn dây AB và phản lực của thanh Lấy g = 9,8 m/s2

Bài 6 Cho một hệ vật gồm Thanh sắt AC có khối lượng 2 kg nằm ngang, đầu A gắn vào tường, đầu C được treo bằng 1 sợi dây không giãn.Góc hợp bởi dây và tường là 600 Tìm lực căng dây và áp lực tác dụng vào tường.Lấy g=10m/s2

Bài 7 Một vật có trọng lượng P=10N được treo cân bằng tại điểm O bằng 2 sợi dây, dây OA hợp với trần một góc 600 và OB nằm ngang.Độ lớn của lực căng T1 của dây OA và T2 của dây OB là bao nhiêu?

Trang 1

Trang 2

Bài 18: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỚ ĐỊNH - MOMEN LỰC

I Cân bằng của mợt vật có trục quay cớ định Momen lực

1 Ví dụ

Fr2

Fr1

d 2 d1

NX: Lực Fr1

có tác dụng làm đĩa quay theo chiều KĐH; Fr2

có tác dụng làm đĩa quay ngược chiều KĐH Đĩa đứng yên tác dụng làm quay của Fr1

lực cân bằng với lực

2 Momen lực

Momen lực đới với mợt trục quay là địa lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được

đo bằng tích của lực với cánh tay địn của nó M F d.

- Đơn vị là N.m

- Khoảng các d từ trục quay đến giá của lực gọi là cánh tay đòn của lực.

II Điều kiện cân bằng của mợt vật có trục quay cớ định (hay quy tắc momen lực)

1 Quy tắc

Muớn cho mợt vật có trục quay cớ định ở trạng thái cân bằng, thì tởng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều KĐH phải bằng tởng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều KĐH

2 Chú y

Quy tắc momen lực cịn áp dụng cho cả trường hợp vật khơng có trục quay cớ định mà có trục quay tức thời

IV Bài Tập

Bài 1.Đặt mợt thanh AB dài 5m có khới lượng 20 kg tại đỉnh O cách A mợt đoạn 1,2 m Phải tác dụng mợt lực bằng bao nhiêu ở vị trí điểm A để có thể giữ thanh thăng bằng? Lấy g=10m/s2

Bài 2: Mợt thanh chắn đường dài 7,8m có trọng lượng 2100N và trọng tâm ở cách đầu bên trái 1,2m Thanh có thể quay quanh mợt trục nằm ngang ở cách đầu bên trái 1,5m Hỏi phải tác dụng vào đầu bên phải mợt lực bằng bao nhiêu để giữ thanh ấy nằm ngang?

Bài 3.Mợt người nâng mợt tấm gỗ đờng chất , tiết diện đều ,trọng lượng 200N Người ấy tác dụng lực F vào đầu trên của tấm gỗ để giữ cho nó hợp với mặt đất góc 300 Tính đợ lớn của lực trong hai trường hợp:

a) Lực F vuơng góc với tấm gỗ

b) Lực F hướng thẳng đứng lên trên

Bài 4 Thanh nhẹ OA có thể quay tự do quanh O Tại đầu A tác dụng lực F2 = 2N có hướng thẳng

đứng xuớng dưới và tại M tác dụng lực F1 hợp với thanh góc 300 thì thanh OA nằm ngang cân bằng Biết OM = 10cm, MA = 40cm

a) Tính momen lực F2 đới với trục quay O

b) Tính đợ lớn của lực F1

Bài 5.Có mợt địn bẩy ban đầu cân bằng Đầu A của đòn bẩy treo một vật có trọng lượng 30N Chiều dài đòn bẩy là 50cm Khoảng cách từ đầu

A đến trục quay O là 20 cm Vậy đầu B của đòn bẩy phải treo một vật khác có trọng lượng là bao nhiêu để đòn bẩy cân bằng như ban đầu?

Trang 2

Trang 3

Bài 6.Đặt mụ̣t thanh AB dài 4m có khụ́i lượng 10 kg lờn đỉnh O cách A mụ̣t đoạn 1 m Ở vị trớ của

A đặt thờm mụ̣t vọ̃t nặng 20 kg Phải tác dụng mụ̣t lực bằng bao nhiờu ở vị trớ điờ̉m B đờ̉ có thờ̉ giữ thanh thăng bằng? Lấy g=10m/s2

Bài 7 Mụ̣t thanh AB đụ̀ng chất tiờ́t diện thẳng dài 1,5 m được đặt lờn mụ̣t giá đỡ Tác dụng vào 2 đầu A và B lần lượt 2 lực có đụ̣ lớn FA = 10 N và FB = 20 N theo phương hướng thẳng đứng xuụ́ng dưới Phải đặt thanh

AB lờn giá đỡ ở vị trớ nào đờ̉ thanh AB nằm cõn bằng?(bỏ qua trọng lượng của thanh)

Bài 8 Mụ̣t thanh AB thẳng dài 3 m, đụ̀ng chất tiờ́t diện đờ̀u được treo lờn mụ̣t sợi dõy tại vị trớ O cách đầu A 1

m Treo vào đầu A mụ̣t vọ̃t có khụ́i lượng mA = 20 kg Đờ̉ cho thanh AB nằm cõn bằng thì phải treo vào đầu B mụ̣t vọ̃t có khụ́i lượng bằng bao nhiờu? Bỏ qua khụ́i lượng của thanh

Bài 9 Mụ̣t người dùng chiờ́c gọ̃y thẳng dài 1 m đờ̉ bẩy mụ̣t hũn đá nặng 50 kg, gọ̃y được đặt lờn điờ̉m tựa cách hũn đá 20 cm Tớnh đụ̣ lớn tụ́i thiờ̉u mà người cần thực hiện đờ̉ có thờ̉ nõng hũn đá lờn Lấy g = 9,8 m/s2

Bỏ qua khụ́i lượng của gọ̃y

Bài 10 Mụ̣t người nõng mụ̣t đầu của mụ̣t thanh gỗ thẳng, đụ̀ng chất tiờ́t diện đờ̀u dài l, có khụ́i lượng 30 kg lờn cao hợp với phương nằm ngang mụ̣t góc α = 300 Lấy g = 9,8 m/s2 Tớnh đụ̣ lớn của lực nõng F của người đó trong các trường hợp sau:

a Lực F vuụng góc với mặt phẳng tấm gỗ

b Lực F hướng thẳng đứng lờn trờn

Bài 19: QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG CÙNG CHIấ̀U

I Quy tắc tụ̉ng hợp 2 lực song song cùng chiờ̀u

A O1

O

d O2 1

Fr1

B

d2 Fr2

Fr

- Hợp lực là mụ̣t lực song song, cùng chiờ̀u và có đụ̣ lớn bằng tụ̉ng các đụ̣ lớn của 2 lực

F F F 

- Giá của hợp lực chia trong khoảng cách giữa 2 điờ̉m thành những đoạn tỉ lệ nghịch với đụ̣ lớn 2 lực

F  d (chia trong)

II Bài Tập.

Bài1: Hai lực song song cùng chiều F F uur uur1; 2

đặt tại hai điểm A, B Biết F1=2N; F2= 6 N ; AB = 4 cm Xác định đụ̣ lớn hợp lực và vị trớ điờ̉m đặt của hợp lực

Bài2: Hai lực F F uur uur1; 2

song song cùng chiều đặt tại hai đầu thanh AB có hợp lực

đặt tại O cách A 12 cm; cách B 8 cm và có độ lớn F = 10 N Tìm F1; F2 = ?

Bài 3.Hai ngửụứi duứng moọt chieỏc ủoứn ủeồ khieõng moọt gioỷ traựi caõy naởng 700N ẹieồm treo gioỷ traựi caõy caựch vai ngửụứi thửự nhaỏt 60cm vaứ caựch vai ngửụứi thửự hai 40cm.Boỷ qua troùng lửụùng cuỷa ủoứn Hoỷi moói ngửụứi phaỷi chũu moọt lửùc laứ bao nhieõu?

Trang 3

Trang 4

Bài 4.Hai ngời dùng một chiếc gậy để khiêng một vật nặng 1000N Điểm treo vật cách vai ngời thứ nhất 60cm và cách vai ngời thứ hai 40cm Bỏ qua trọng l-ợng của gậy Hỏi ngời thứ nhất và ngời thứ hai chịu lần lợt các lực F1 và F2 bằng bao nhiêu?

Bài 5.Một ngời gánh một thúng gạo nặng 300N và một thúng ngô nặng 200N

Đòn gánh dài 1m Hỏi vai ngời đó phải đặt ở điểm cách thúng gạo một đoạn bằng bao nhiêu và phải chịu một lực bằng bao nhiêu? Bỏ qua trọng lợng của

đòn gánh

Bài 6.Mụ̣t tấm ván nặng 500 N được bắc qua mụ̣t con mương Trọng tõm của tấn ván cách điờ̉m tựa A 2,5 m và cách điờ̉m tựa B 1,5 m Hỏi lực mà tấm ván tác dụng lờn điờ̉m mỗi điờ̉m tựa bằng bao nhiờu?

Bài 7.Mụ̣t người đang quẩy trờn vai mụ̣t chiờ́c bị có trọng lượng 50N Chiờ́c bị buụ̣c ở đầu gọ̃y cách vai 6 cm Tay người giữ ở đầu kia cách vai 30 cm Bỏ qua trọng lượng của gọ̃y

a/ Hóy tớnh lực giữ của tay

b/ Nờ́u dịch chuyờ̉n gọ̃y cho bị cách vai 30cm và tay cách vai 60cm, thì lực giữ bằng bao nhiờu?

Trang 5

Trang 4

Định dạng
Số trang	5
Dung lượng	104,5 KB