Môn Lý - Lớp 10
50 bài tập cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song mức độ vận dụng
Câu hỏi
Hai mặt phẳng đỡ tạo với mặt phẳng nằm ngang các góc α = 45o . 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/s2. Hỏi áp lực của quả cầu lên mỗi mặt phẳng đỡ bằng bao nhiêu?
- A 20 N
- B 28 N
- C 14 N
- D 1,4 N
Phương pháp giải:
Điều kiện cân bằng của một chất điểm là hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng 0:
\(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + ... = \overrightarrow 0 \)
Lời giải chi tiết:
Lực tác dụng lên quả cầu được biểu diễn như hình vẽ.
Khi hệ cân bằng ta có: \(\overrightarrow P + \overrightarrow {{N_1}} + \overrightarrow {{N_2}} = \overrightarrow 0 \,\,\,\,\left( 1 \right)\)
Chọn hệ trục toạ độ Oxy như hình vẽ.
Chiếu phương trình (1) lên các trục Ox, Oy ta có :
\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}{N_1}.\cos \alpha - {N_2}.\cos \alpha = 0\\ - P + {N_1}.\sin \alpha + {N_2}.\sin \alpha = 0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{N_1} = {N_2}\\P = {N_1}.\sin \alpha + {N_2}.\sin \alpha \end{array} \right. \Rightarrow P = 2{N_1}\sin \alpha \\ \Rightarrow {N_1} = \dfrac{P}{{2\sin \alpha }} = \dfrac{{mg}}{{2\sin \alpha }} = \dfrac{{2.10}}{{2.\sin 45}} \approx 14N \Rightarrow {N_1} = {N_2} = 14N\end{array}\)
Chọn C