Để hệ thống cân bằng người ta treo vào đầu B một vật có khổi lượng m (kg). Trọng tâm của xà cách đầu A một khoảng GA = 4m. Hãy xác định lực đỡ của tường lên các đầu xà... Bạn Nam sử d[r]
Trang 1CHUYÊN ĐỀ: MÁY CƠ ĐƠN GIẢN
A ĐÒN BẨY
I Lý thuyết:
- Đòn bẩy là một loại máy cơ đơn giản Đòn bẩy thường gồm một thanh dài và một điểm tựa
- Người ta thường dùng đòn bẩy để nâng được các vật có trọng lượng lớn bằng lực nhỏ hơn trọng lượng vật
- Dùng đòn bẩy được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi do đó không được lợi gì về công
Công thức:
Trong đó F1; F2 là các lực tác dụng lên đòn bẩy, l1; l2 là các tay đòn của lực hay khoảng cách từ giá của các lực đến trục quay
II Bài tập:
Bài 1: Người ta sử dụng một đòn bẩy như hình vẽ Biết
OO1 = 10cm; OO2 = 60cm Người ta tác dụng vào điểm
O2 lực có độ lớn 100N Tính độ lớn lực F1 tại điểm O1
để đòn bẩy cân bằng ?
Bài 2: Một đòn bẩy như trên hình vẽ ở bài 1 Nếu tăng lực F2 lên 4 lần thì lực F1 sẽ thay đổi
như thế nào để thanh vẫn thăng bằng ?
Trang 2Bài 3: Một đòn bẩy như trên hình vẽ Ban đầu
lực F2 tác dụng vào điểm O2 thì ở O1 xuất hiện
lực F1 có độ lớn 400N thanh sẽ cân bằng Nếu
dịch điểm đặt lực F2 vào điểm O3 sao cho O2 là
trung điểm của đoạn OO3 (OO2 = O2O3) thì độ
lớn lực F1 là bao nhiêu để thanh vẫn cân bằng?
Bài 4: Người ta dùng một đòn bẩy như hình vẽ
để nâng một vật nặng Biết OO2 = 4.OO1 Nếu
tác dụng vào điểm O2 một lực có độ lớn 50N thì
độ lớn lực F1 xuất hiện ở O1 là bao nhiêu?
Bài 5: Để bẩy một hòn đá có khối lượng 1 tấn
người ta sử dụng một đòn bẩy như trên hình vẽ
Biết OO2 = 5.OO1 Lực F2 tối thiểu tác dụng vào
O2 là bao nhiêu để có thể nâng được tảng đá này
lên là bao nhiêu?
Bài 6: Một thanh nhẹ AB có thể quay tự do quanh một điểm O cố định với OA=2OB Đầu A
treo một vật có khối lượng 8 kg Để hệ thống cân bằng người ta treo vào đầu B một vật có khổi lượng m (kg) Giá trị của m là bao nhiêu?
Bài 7: Muốn nâng một tảng đá có khối lượng
300kg, người ta phải dùng một đòn bẩy có
chiều dài tối thiểu là bao nhiêu? Biết rằng
điểm tựa O cách điểm đặt của tảng đá OA=
40cm và người thợ có sức đè tối ta là F =
800N
Bài 8: Một chiếc xà không đồng chất dài l = 16m, khối lượng 100 kg được tì hai đầu A, B lên
hai bức tường Trọng tâm của xà cách đầu A một khoảng GA = 4m Hãy xác định lực đỡ của tường lên các đầu xà
Trang 3Bài 9: Một thanh đồng chất, tiết diện đều, một đầu
nhúng vào nước, đầu kia tựa vào thành chậu tại O
sao cho OA = 1/2 OB Khi thanh nằm cân bằng,
mực nước ở chính giữa thanh Tìm khối lượng
riêng D của thanh, biết khối lượng riêng của nước
là D0 = 1000kg/m3
B RÒNG RỌC Bài 1: Để đưa vật có khối lượng 20kg lên cao Bạn Nam sử
dụng ròng rọc cố định như hình vẽ Lực cần thiết để đưa vật
lên cao là bao nhiêu?
Bài 2: Bạn Hưng dùng một ròng rọc cố định như trên hình để
kéo một chiếc hộp có khối lượng 25kg từ mặt đất lên độ cao
2m Ròng rọc cố định trong trường hợp này có tác dụng gì?
Công của Hưng là bao nhiêu?
Bài 3: Dùng hệ thống ròng rọc như hình vẽ
để kéo vật đi lên đều có trọng lượng P =
200N Lực kéo F có độ lớn ít nhất là bao
nhiêu để vật đi lên trên?
Bài 4: Dùng hệ thống ròng rọc như bài 3 để
kéo vật đi lên đều có trọng lượng P Để nâng
vật lên cao 2m thì phải kéo dây một đoạn bao
nhiêu mét?
Bài 5: Cho hệ ròng rọc như hình vẽ Vật nặng có trọng lượng P = 1000N Để kéo được vật lên
thì lực F cần thiết là bao nhiêu? Tính công để kéo vật lên cao 2m? các ròng rọc có khối lượng không đáng kể, ma sát rất nhỏ
Trang 4Bài 6: Cho hệ thống như hình vẽ Biết vật có trọng lượng là
200N, vật cần kéo lên cao 0,5m
a.Tính lực kéo vật lên và quãng đường đầu dây dịch
chuyển
b.Thực tế do có ma sát nên phải kéo đầu dây một lực là
F = 110N
- Tính hiệu suất của ròng rọc và lực ma sát của ròng rọc
Bài 7: Người ta dùng một hệ ròng rọc để kéo
vật có khối lượng lượng 3000N lên độ cao
3m (hình vẽ)
a) Hệ trên cho ta lợi mấy lần về lực? Lực F
cần thiết để kéo vật lên cao là bao nhiêu?
b) Để kéo vật lên cao 3m thì phải kéo dây đi
một đoạn là bao nhiêu mét?
Bài 8: Có hệ ròng rọc như hình vẽ Vật A và
B có trọng lượng lần lượt là 30N và 7N Bỏ qua ma sát và khối lượng dây Xem trọng lượng của các ròng rọc là không đáng kể a) Vật A đi lên hay đi xuống
b) Muốn vật A chuyển động đều đi lên 6cm thì vật B phải có trọng lượng ít nhất là bao nhiêu và di chuyển bao nhiêu?
Trang 5Câu 10: Một hệ ròng rọc được sử dụng để kéo vật B lên
cao như trong hình vẽ Biết vật A có trọng lượng 200N,
mỗi ròng rọc có trọng lượng 5N Bỏ qua ma sát và khối
lượng của các dây treo
a Hỏi với hệ thống trên có thể nâng vật B có trọng lượng
tối đa là bao nhiêu?
b Tính hiệu suất của hệ ròng rọc
C MẶT PHẲNG NGHIÊNG
I Lý thuyết:
Nếu ma sát không đáng kể, dùng mặt phẳng
nghiêng được lợi bao nhiêu lần về lực thì
thiệt bấy nhiêu lần về đường đi, không được
lợi gì về công
II Bài tập:
Bài 1: Người ta dùng một mặt phẳng nghiêng cao 2m, dài 5m để kéo một thùng hàng nặng 50kg
lên cao Bỏ qua ma sát Lực cần thiết để kéo thùng hàng là bao nhiêu?
Bài 2: Để kéo một thùng dầu có khối lượng 50kg lên độ cao 1,5m người ta dùng một tấm gỗ
phẳng làm mặt phẳng nghiêng Biết lực dùng để kéo thùng dầu có độ lớn là 100N Bỏ qua ma sát giữa tấm gỗ và thùng hàng Tính chiều dài của tấm ván gỗ
Bài 3: Một hệ ròng rọc, mặt phẳng nghiêng
như trên hình vẽ Hai vật A và B ở hình vẽ
đứng yên Cho biết MN = 120cm, NH = 30cm
Tính tỉ số khối lượng của hai vật B và A? Biết
rằng ma sát và khối lượng dây là không đáng
kể
Trang 6Bài 4: Cho hệ thống như hình vẽ Góc
nghiêng α = 30°, dây và ròng rọc là lý tưởng,
ỏ qua mọi ma sát Cho khối lượng m = 5kg
Xác định khối lượng của vật M để hệ thống
cân bằng?
Bài 5: Cho hệ thống như hình vẽ Biết khối
lượng của mỗi ròng rọc, vật m1 và vật m2 lần
lượt là 0,2 kg; 10kg và 8kg, AB = 2.BC, bỏ qua
ma sát và khối lượng của các dây nối Hỏi hệ
thống có cân bằng không ? Tại sao?
Bài 6: Một vật hình trụ có thể lăn không ma sát trên một mặt phẳng nghiêng AB như hình vẽ
Người ta nhận thấy khi góc nghiêng α = 0° thì lò xo dài l0 = 40cm và khi α = 90° thì lò xo dài 50cm Biết độ dãn của lò xo tỉ lệ thuận với lực tác dụng vào đầu lò xo Nếu α = 30° thì chiều dài của lò xo là bao nhiêu?
