Bài giảng Chuyên đề Vật lý 10 - Chương 3: Chủ đề 1 trang bị cho người học kiến thức về vật chịu tác dụng của 2, 3 lực cân bằng. Lý thuyết trong bài này gồm có: Điều kiện cân bằng; các cách xác định trọng tâm của một vật phẳng,mỏng bằng phương pháp thực nghiệm; quy tắc tổng hợp hai lực có giá động quy; điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song.
Trang 11
Chương 3: TĨNH HỌC VẬT RẮN
Chủ đề 1: Vật chịu tác dụng của 2,3 lực cân bằng
Chủ đề 2: Momen ngẫu lực
Chủ đề 3: Quy tắc hợp lực song song
Chủ đề 4: Các dạng cân bằng
Chủ đề 5: Chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay
Vu Dinh Hoang lophocthem.com vuhoangbg@gmail.com
-01689.996.187
Trang 22
I Kiến thức:
1 Điều kiện cân bằng:
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
2 Các cách xác định trọng tâm của một vật phẳng,mỏng bằng phương pháp thực
nghiệm:
- đối với những vật phẳng,mỏng và có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm nằm ở tâm đối
xứng của vật
- đối với những vật phẳng mỏng và có dạng bất kì thì trọng tâm được xác định bằng phương
pháp thực nghiệm
3 Quy tắc tổng hợp hai lực có giá động quy;
Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên một vật rắn,trước hết ta phải trượt hai véc
tơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy,rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp
lực
4 Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song:
Muốn cho một vật chịu tác dụng của ba lực không song song ở trạng thái cân bằng thì:
- ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy
- hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba
Vu Dinh Hoang lophocthem.com vuhoangbg@gmail.com
-01689.996.187
Trang 33
Chủ đề 1: VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA 2,3 LỰC CÂN BẰNG
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
VÍ DỤ MINH HOẠ
VD1 Một quả cầu đồng chất có trọng lượng 40N được treo vào tường nhờ
một sợi dây (hình 17.7).Dây làm với tường một góc α = 300 Bỏ qua ma sát
ở chổ tiếp xúc của quả cầu với tường.Hãy xác định lực căng của dây và
lực của tường tác dụng lên quả cầu
HD. phân tích các lực tác dụng lên vật: vật chịu tác dụng của 3 lực trọng lực, lực căng của dây và phản
lực của tường(P T N, , )
+ áp dụng điều kiện cân bằng : T+N=Q= −P
+ áp dụng mối liên hệ toán học: tanα= N P ⇒N=Ptanα=40 tan 300≈23(N)
0 23
sin sin 30
T
α
α
Vu Dinh Hoang lophocthem.com vuhoangbg@gmail.com
-01689.996.187
Trang 44
Chủ đề 1: VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA 2,3 LỰC CÂN BẰNG
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
VÍ DỤ MINH HOẠ
VD2 Một vật có khối lượng m = 2 kg được giữ yên trên một mặt phẵng
nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính Biết góc nghiêng
α = 300, g = 9,8 m/s2 và ma sát không đáng kể Xác định lực căng của sợi
dây và phản lực của mặt phẵng nghiêng lên vật
Vu Dinh Hoang lophocthem.com vuhoangbg@gmail.com
-01689.996.187
Trang 55
Chủ đề 1: VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA 2,3 LỰC CÂN BẰNG
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
VÍ DỤ MINH HOẠ
VD3 Một quả cầu đồng chất có khối lượng 5 kg được treo vào tường nhờ
một sợi dây Dây làm với tường một góc α = 200 Bỏ qua ma sát ở chổ tiếp
xúc giữa quả cầu với tường Hãy xác định lực căng của dây và phản lực
của tường tác dụng lên quả cầu Lấy g = 9,8 m/s2
HD. Quả cầu chịu tác dụng của các lực: Trọng lực →
P, phản lực →
N và sức căng →
T
của sợi dây (điểm đặt của các lực được đưa về trọng tâm của vật)
Điều kiện cân bằng: →
P + →
N + →
T = →
0 Chiếu lên trục Oy, ta có:
P - Tcosα = 0 T = α α
cos cos
mg
P = = 52 N
Chiếu lên trục Ox, ta có:
N - Tsinα = 0 N = Tsinα = 17,8 N
Vu Dinh Hoang lophocthem.com vuhoangbg@gmail.com
-01689.996.187
Trang 66
Chủ đề 1: VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA 2,3 LỰC CÂN BẰNG
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
VÍ DỤ MINH HOẠ
VD4 Trên một cái giá ABC có treo một vật nặng m có khối lượng 12 kg như
hình vẽ Biết AC = 30 cm, AB = 40 cm Lấy g = 10 m/s2 Tính lực đàn hồi
của thanh AB và thanh BC
HD. Điểm B chịu tác dụng của các lực: Trọng lực →
P, lực đàn hồi →
AB
T của thanh AB
và lực đàn hồi →
BC
T của thanh BC
Điều kiện cân bằng: →
P + →
AB
T + →
BC
T = →
0 Chiếu lên trục Oy, ta có:
P - TBCsinα = 0 TBC =
BC AC mg
P =
α sin = 200 N
(với BC = 2 2
AC
AB + = 50 cm)
Chiếu lên trục Ox, ta có:
TAB - TBCcosα = 0 TAB = TBCcosα = TBC
BC
AB = 160 N
Vu Dinh Hoang lophocthem.com vuhoangbg@gmail.com
-01689.996.187
Trang 77
Chủ đề 1: VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA 2,3 LỰC CÂN BẰNG
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Thang có khối lượng m = 20kg được dựa vào tường trơn nhẵn dưới
góc nghiêng α Hệ số ma sát giữa thang và sàn là μ = 0,6
a, Thang đứng yên cân bằng, tìm các lực tác dụng lên thang nếu α = 450
b, Tìm các giá trị của αđể thang đứng yên không trượt trên sàn nhà
c, Một người khối lượng m/ = 40kg leo lên thang khi α = 450 Hỏi người này
lên đến vị trí O/ nào thì thang sẽ bị trượt Chiều dài thang l = 20m
ĐS: a, NA = 200N; NB = Fms = 100N
b, α ≥ 400 c, AO/ > 1,3m
B
A
Bài 2: Hai vật có cùng khối lượng 5 kg được buộc vào 1 lực kế có độ chỉ
tính ra Newton bằng 2 sợi dây nhẹ không co dãn vắt qua 2 ròng rọc trơn
như hình vẽ:
Độ chỉ của lực kế sẽ là:
a.Bằng 0 b.49N c.98N d.147N
lực kế
Vu Dinh Hoang lophocthem.com vuhoangbg@gmail.com
-01689.996.187