Trắc nghiệm Bài 6. Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật - Vật Lí 10 Cánh diều
Đề bài
Momen của một lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho?
-
A.
Tác dụng kéo của lực.
-
B.
Tác dụng làm quay của lực.
-
C.
Tác dụng uốn của lực.
-
D.
Tác dụng nén của lực.
Mômen lực được xác định bằng công thức:
-
A.
\(F = ma\)
-
B.
\(M = \dfrac{F}{d}\)
-
C.
\(P = mg\)
-
D.
\(M = F{\rm{d}}\)
Momen lực có đơn vị là:
-
A.
kg.m/s2.
-
B.
N.m
-
C.
kg.m/s
-
D.
N/m
Đoạn thẳng nào sau đây là cánh tay đòn của lực?
-
A.
Khoảng cách từ trục quay đến giá của lực.
-
B.
Khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt của lực.
-
C.
Khoảng cách từ vật đến giá của lực.
-
D.
Khoảng cách từ trục quay đến vật .
Nhận xét nào sau đây là đúng. Quy tắc mômen lực:
-
A.
Chỉ được dùng cho vật rắn có trục cố định.
-
B.
Chỉ được dùng cho vật rắn không có trục cố định.
-
C.
Không dùng cho vật nào cả.
-
D.
Dùng được cho cả vật rắn có trục cố định và không cố định.
Để có mômen của một vật có trục quay cố định là 10 Nm thì cần phải tác dụng vào vật một lực bằng bao nhiêu? Biết khoảng cách từ giá của lực đến tâm quay là 20cm.
-
A.
0.5 (N).
-
B.
50 (N).
-
C.
200 (N).
-
D.
20(N)
Mômen lực của một lực đối với trục quay là bao nhiêu nếu độ lớn của lực là 5,5 N và cánh tay đòn là 2 mét ?
-
A.
10 N.
-
B.
10 Nm.
-
C.
11N.
-
D.
11Nm.
Một thanh đồng chất có trọng lượng P được gắn vào tường nhờ một bản lề và được giữ nằm ngang bằng một dây treo thẳng đứng. Xét momen lực đối với bản lề. Hãy chọn đáp án đúng?
-
A.
Momen của lực căng > momen của trọng lực
-
B.
Momen của lực căng < momen của trọng lực
-
C.
Momen của lực căng = momen của trọng lực
-
D.
Lực căng của dây = trọng lượng của thanh
Thanh kim loại có chiều dài \(l\), khối lượng m đặt trên bàn nhô ra một đoạn bằng \(\frac{1}{4}\)chiều dài thanh. Tác dụng lực có độ lớn 40N hướng xuống thì đầu kia của thanh kim loại bắt đầu nhô lên, lấy \(g = 10m/{s^2}\). Khối lượng của thanh kim loại là:
-
A.
2kg
-
B.
4kg
-
C.
2,5kg
-
D.
1kg
Một thanh AB nặng 30kg, dài 9m, trọng tâm tại G, biết BG = 6m. Trục quay tại O biết AO = 2m. Người ta phải tác dụng vào đầu B một lực F =100N. Treo vào đầu A một vật để thanh nằm cân bằng. Độ lớn của lực tác dụng vào O có giá trị là bao nhiêu? Lấy \(g = 10m/{s^2}\)
-
A.
450N
-
B.
400N
-
C.
500N
-
D.
900N
Một người nâng một tấm gỗ nặng 60kg, dài 1,5m. Biết lực nâng hướng thẳng đứng lên trên, tấm gỗ hợp với mặt đất nằm ngang một góc \(\alpha \), trọng tâm của tấm gỗ cách đầu mà người đó nâng 120cm. lực nâng của người đó có giá trị là bao nhiêu? Lấy \(g = 10m/{s^2}\)
-
A.
120N
-
B.
480N
-
C.
80N
-
D.
90N
Một thanh nhẹ gắn vào sàn tại B như hình vẽ. Tác dụng lên đầu A lực kéo F = 100N theo phương ngang. Thanh được giữ cân bằng nhờ dây AC. Lực căng của dây có giá trị là bao nhiêu? Biết \(\alpha = {30^0}\)
-
A.
250N
-
B.
150N
-
C.
100N
-
D.
200N
Một thanh AB có trọng lượng 150N, có trọng tâm G chia đoạn AB theo tỉ lệ BG = 2AG. Thanh AB được treo lên trần bằng dây nhẹ, không dãn. Cho góc \(\alpha = {30^0}\), lực căng dây T có giá trị là:
-
A.
75N
-
B.
100N
-
C.
150N
-
D.
50N
Một cái thước AB = 1m đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục qua O cách đầu A một khoảng 80cm. Một lực \({F_1} = 4N\) tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thứ hai \({F_2}\) tác dụng lên đầu B của thước và theo phương vuông góc với thước. Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động thì lực \({F_2}\) có hướng và độ lớn:
-
A.
Bằng 0
-
B.
Vuông góc với \(\overrightarrow {{F_1}} \) và có độ lớn \({F_2} = 16N\)
-
C.
Cùng hướng với \(\overrightarrow {{F_1}} \) và có độ lớn \({F_2} = 16N\)
-
D.
Ngược hướng với \(\overrightarrow {{F_1}} \) và có độ lớn \({F_2} = 16N\)
Một thanh AB dài 2m khối lượng m = 2kg được giữ nghiêng một góc \(\alpha \) trên mặt sàn nằm ngang bằng một sợi dây nằm ngang BC dài 2m nối đầu B của thanh với một bức tường đứng thẳng; đầu A của thanh tựa lên mặt sàn. Hệ số ma sát giữa thanh và mặt sàn bằng \(\frac{{\sqrt 3 }}{2}\). Các giá trị của \(\alpha \) để thanh có thể cân bằng.
-
A.
\(\alpha = {10^0}\)
-
B.
\(\alpha \le {60^0}\)
-
C.
\(\alpha \ge {30^0}\)
-
D.
\(\alpha = {45^0}\)
Dùng cân đòn để cân một vật. Vì cánh tay đòn của cân không thật bằng nhau nên khi đặt vật ở đĩa cân bên này ta được 40g nhưng khi đặt vật sang bên kia ta cân được 44,1g. Khối lượng đúng của vật là
-
A.
43g
-
B.
42,05g
-
C.
41,5g
-
D.
42g
Bán cầu đồng chất khối lượng 100g. Trên mép bán cầu đặt một vật nhỏ khối lượng 7,5g. Hỏi mặt phẳng của bán cầu sẽ nghiêng góc \(\alpha \) bao nhiêu khi có cân bằng. Biết rằng trọng tâm bán cầu ở cách mặt phẳng của bán cầu một đoạn \(\frac{{3R}}{8}\) (R - bán kính bán cầu)
-
A.
\(11,{31^0}\)
-
B.
\({15^0}\)
-
C.
\({20^0}\)
-
D.
\({12^0}\)
Gió thổi vào xe theo hướng vuông góc với thành bên của xe với vận tốc V. Xe có khối lượng \(m = {10^4}kg\), chiều cao \(2b = 2,4m\), chiều ngang \(2{\rm{a}} = 2m\), chiều dài \(l = 8m\) . Áp suất gió tính bởi công thức \(p = \rho {v^2}\) với \(\rho = 1,3kg/{m^3}\)là khối lượng riêng của không khí. V bằng bao nhiêu để xe bị lật ngã?
-
A.
\(V = 32m/s\)
-
B.
\(V \ge 58m/s\)
-
C.
\(V \le 42m/s\)
-
D.
\(V > 28m/s\)
Một người gánh một thúng lúa và một thúng gạo, thúng lúa nặng 10kg, thúng gạo nặng 15kg. Đòn gánh dài 1,5m, hai thúng đặt ở hai đầu mút của đòn gánh. Xác định vị trí đòn gánh đặt trên vai để đòn gánh cân bằng nằm ngang.
-
A.
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,6m và cách đầu gánh thúng gạo 0,9m.
-
B.
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 1m và cách đầu gánh thúng gạo 0,5m.
-
C.
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,9m và cách đầu gánh thúng gạo 0,6m.
-
D.
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,5m và cách đầu gánh thúng gạo 1m.
Thanh AB dài 10m có khối lượng 7kg và có trọng tâm cách đầu A một đoạn 2m như hình vẽ. Thanh có thể quay quanh một trục O cách đầu A một đoạn 3m, lấy g = 10m/s2. Phải tác dụng vào đầu B một lực \(\overrightarrow {\rm{F}} \) bằng bao nhiêu để thanh AB nằm cân bằng theo phương ngang
-
A.
10 N
-
B.
30 N
-
C.
20 N
-
D.
15 N
Thanh AB đồng chất, tiết diện đều có khối lượng $1kg$ được treo bằng $1$ sợi dây nhẹ BC như hình vẽ. Một đầu thanh được tì vuông góc vào bức tường tại điểm A, lấy $g = 10m/s^2$, \({\rm{\alpha = 3}}{{\rm{0}}^{\rm{0}}}\). Lực căng của dây BC là
-
A.
\(5\sqrt 2 \) N
-
B.
$\dfrac{{10}}{{\sqrt 3 }}N$
-
C.
$10 N$
-
D.
\(\dfrac{{20}}{{\sqrt 3 }}\) N
Một thanh AB tiết diện đều, đồng chất dài 90cm, nặng 2kg, móc vào đầu A của thanh 1 vật có khối lượng 4kg, đầu B một vật có khối lượng 6kg. Thanh AB được đặt nằm ngang lên một giá đỡ O như vẽ. Xác định vị trí của giá đỡ O để thanh AB nằm cân bằng theo phương ngang
-
A.
O cách đầu A một đoạn 50,5 cm
-
B.
O cách đầu B một đoạn 50,5 cm
-
C.
O cách đầu B một đoạn 52,5 cm
-
D.
O cách đầu A một đoạn 52,5 cm
Một thanh $AB$ có trọng lượng \(150\left( N \right)\) có trọng tâm $G$ chia đoạn $AB$ theo tỉ lệ \(BG = 2AG\). Đầu $B$ của thanh được treo lên trần bằng dây nhẹ, không giãn. Đầu $A$ có thể quay quanh trục nằm ngang. Thanh $AB$ hợp với phương ngang góc $α$ (hình vẽ). Tính lực căng dây T?
-
A.
\(75\left( N \right)\)
-
B.
\(100\left( N \right)\)
-
C.
\(150\left( N \right)\)
-
D.
\(50\left( N \right)\)
Thanh OA có khối lượng không đáng kể, chiều dài \(20\left( {cm} \right)\), quay dễ dàng quanh trục nằm ngang O. Một lò xo gắn vào trung điểm C của thanh. Người ta tác dụng vào đầu A của thanh một lực \(F = 20\left( N \right)\), vuông góc với thanh và hướng xuống. Khi thanh ở trạng thái cân bằng, trục lò xo vuông góc với OA. Biết lò xo ngắn đi \(8\left( {cm} \right)\) so với lúc không bị nén (hình vẽ). Tính độ cứng của lò xo?
-
A.
\(500\left( {N/m} \right)\)
-
B.
\(400\left( {N/m} \right)\)
-
C.
\(300\left( {N/m} \right)\)
-
D.
\(200\left( {N/m} \right)\)
Có đòn bẩy như hình 10. Đầu A của đòn bẩy treo một vật có trọng lượng \(30\left( N \right)\). Chiều dài đòn bẩy dài \(50\left( {cm} \right)\). Khoảng cách từ đầu A đến trục quay O là \(20\left( {cm} \right)\). Vậy đầu B của đòn bẩy phải treo một vật khác có trọng lượng là bao nhiêu để đòn bẩy cân bằng theo phương ngang? (Bỏ qua khối lượng đòn bẩy)
-
A.
\(15\left( N \right)\)
-
B.
\(20\left( N \right)\)
-
C.
\(25\left( N \right)\)
-
D.
10 (N)
Một người nâng một đầu của một thanh gỗ thẳng, đồng chất, tiết diện đều có khối lượng \(m = 20\left( {kg} \right)\) lên cao hợp với phương nằm ngang một góc α. Lấy \(g = 10\left( {m/{s^2}} \right)\) (hình vẽ). Tính độ lớn của lực nâng \(\vec F\) của người đó?
-
A.
\(50\left( N \right)\)
-
B.
\(100\left( N \right)\)
-
C.
\(200\left( N \right)\)
-
D.
\(20\left( N \right)\)
Một thanh sắt dài đồng chất, tiết diện đều được đặt trên mặt bàn sao cho 1/4 chiều dài của nó nhô ra khỏi mặt bàn (hình vẽ). Tác dụng vào đầu nhô ra một lực F hướng thẳng đứng xuống dưới. Khi lực tác dụng đạt tới giá trị 120 N thì đầu kia của thanh sắt bắt đầu bênh lên. Hỏi trọng lượng của thanh sắt là
-
A.
240 N
-
B.
30 N
-
C.
60 N
-
D.
120 N
Một chiếc xà ngang AB có tiết diện đều, đồng chất dài $1m$ có khối lượng $20kg$. Một đầu xà gắn vuông góc vào tường, đầu kia được treo bằng một sợi dây như hình vẽ. Biết góc hợp bởi dây và phương ngang là \({\rm{\alpha = 6}}{{\rm{0}}^{\rm{0}}}\). Lấy $g = 10m/s^2$. Lực căng của sợi dây BC là:
-
A.
100\(\sqrt 3 \) N
-
B.
\(\frac{{200}}{{\sqrt 3 }}\) N
-
C.
100 N
-
D.
200 N
Một thanh chắn đường dài AB có chiều dài 7,8 m; trọng lượng 420 N và có trọng tâm cách đầu A của thanh 1,2 m. Thanh có thể quay quanh một trục O nằm ngang ở cách đầu A một khoảng 1,5 m như hình vẽ. Để giữ thanh nằm ngang ta phải tác dụng lên đầu B của thanh một lực có độ lớn bao nhiêu
-
A.
10 N
-
B.
20 N
-
C.
30 N
-
D.
40 N
Một thanh cứng AB, dài 7 m, có khối lượng không đáng kể, có trục quay O, hai đầu chịu 2 lực F1 và F2. Cho F1 = 50 N; F2 = 200 N và OA = 2 m. Đặt vào thanh một lực F3 hướng lên và có độ lớn 300 N để cho thanh nằm ngang. Hỏi khoảng cách OC?
-
A.
1 m.
-
B.
2 m
-
C.
3 m
-
D.
4 m
Một thanh đồng chất AB, có trọng lượng P1 = 10 N, đầu A được gắn với tường bằng một bản lề, còn đầu B được giữ yên nhờ một sợi dây nằm ngang buộc vào tường tại C. Một vật có trọng lượng P2 = 15 N, được treo vào đầu B của thanh. Cho biết AC = 1 m; BC = 0,6 m. Lực căng T2 và T1 của hai đoạn dây lần lượt là
-
A.
15 N; 15 N.
-
B.
15 N; 12 N.
-
C.
12N; 12 N.
-
D.
12 N; 15 N.
Một thanh dài l = 1 m, khối lượng m = 1,5 kg. Một đầu thanh được gắn vào trần nhà nhờ một bản lề, đầu kia được giữ bằng một dây treo thẳng đứng. Trọng tâm của thanh cách bản lề một đoạn d = 0,4 m. Lấy g = 10 m/s2. Lực căng của dây là:
-
A.
6 N
-
B.
5 N
-
C.
4 N
-
D.
3 N
Một bàn đạp có trọng lượng không đáng kể, có chiều dài OA = 20 cm, quay dễ dàng quanh trục O nằm ngang. Một lò xo gắn vào điểm giữa C. Người ta tác dụng lên bàn đạp tại điểm A một lực F vuông góc với bàn đạp và có độ lớn 20 N. Bàn đạp ở trạng thái cân bằng khi lò xo có phương vuông góc với OA và bị ngắn đi một đoạn 8 cm so với khi không bị nén. Lực của lò xo tác dụng lên bàn đạp và độ cứng của lò xo là
-
A.
40 N; 50 N/m.
-
B.
10 N; 125 N/m
-
C.
40 N; 5 N/m.
-
D.
40 N; 500 N/m.
Một thanh sắt dài, đồng chất, tiết diện đều, được đặt trên bàn sao cho 1/4 chiều dài của nó nhô ra khỏi bàn (H.18.6). Tại đầu nhô ra, người ta đặt một lực F hướng thẳng đứng xuống dưới. Khi lực đạt tới giá trị 40 N thì đầu kia của thanh sắt bắt đầu bênh lên. Hỏi trọng lượng của thanh sắt bằng bao nhiêu?
-
A.
30 N
-
B.
40 N
-
C.
50 N
-
D.
60 N
Một dây phơi căng ngang tác dụng một lực T1 = 200 N lên cột. Lực căng T2 của dây chống là bao nhiêu? Biết α = 300
-
A.
300 N
-
B.
400 N
-
C.
500 N
-
D.
600 N
Lời giải và đáp án
Momen của một lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho?
-
A.
Tác dụng kéo của lực.
-
B.
Tác dụng làm quay của lực.
-
C.
Tác dụng uốn của lực.
-
D.
Tác dụng nén của lực.
Đáp án : B
Xét một lực \(\overrightarrow F \) nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay Oz. Momen của lực \(\overrightarrow F \) đối với trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực quanh trục ấy và được đo bằng tích độ lớn của lực với cánh tay đòn.
Mômen lực được xác định bằng công thức:
-
A.
\(F = ma\)
-
B.
\(M = \dfrac{F}{d}\)
-
C.
\(P = mg\)
-
D.
\(M = F{\rm{d}}\)
Đáp án : D
Xét một lực \(\overrightarrow F \) nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay Oz. Momen của lực \(\overrightarrow F \) đối với trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực quanh trục ấy và được đo bằng tích độ lớn của lực với cánh tay đòn.
\(M = F{\rm{d}}\)
Momen lực có đơn vị là:
-
A.
kg.m/s2.
-
B.
N.m
-
C.
kg.m/s
-
D.
N/m
Đáp án : B
Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
\(M = F{\rm{d}}\)
=> Momen lực có đơn vị là: N.m
Đoạn thẳng nào sau đây là cánh tay đòn của lực?
-
A.
Khoảng cách từ trục quay đến giá của lực.
-
B.
Khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt của lực.
-
C.
Khoảng cách từ vật đến giá của lực.
-
D.
Khoảng cách từ trục quay đến vật .
Đáp án : A
d (cánh tay đòn): là khoảng cách từ trục quay tới giá của lực
Nhận xét nào sau đây là đúng. Quy tắc mômen lực:
-
A.
Chỉ được dùng cho vật rắn có trục cố định.
-
B.
Chỉ được dùng cho vật rắn không có trục cố định.
-
C.
Không dùng cho vật nào cả.
-
D.
Dùng được cho cả vật rắn có trục cố định và không cố định.
Đáp án : D
Quy tắc momen lực dùng được cho cả vật rắn có trục quay cố định và không có trục quay cố định nếu như trong một tình huống cụ thể nào đó ở vật xuất hiện trục quay.
Để có mômen của một vật có trục quay cố định là 10 Nm thì cần phải tác dụng vào vật một lực bằng bao nhiêu? Biết khoảng cách từ giá của lực đến tâm quay là 20cm.
-
A.
0.5 (N).
-
B.
50 (N).
-
C.
200 (N).
-
D.
20(N)
Đáp án : B
Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
Ta có, momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
theo yêu cầu của đề bài, ta suy ra:
\(F = \frac{M}{d} = \frac{{10}}{{0,2}} = 50N\)
Mômen lực của một lực đối với trục quay là bao nhiêu nếu độ lớn của lực là 5,5 N và cánh tay đòn là 2 mét ?
-
A.
10 N.
-
B.
10 Nm.
-
C.
11N.
-
D.
11Nm.
Đáp án : D
Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = Fd\)
Ta có, momen của lực: \(M = Fd = 5,5.2 = 11N.m\)
Một thanh đồng chất có trọng lượng P được gắn vào tường nhờ một bản lề và được giữ nằm ngang bằng một dây treo thẳng đứng. Xét momen lực đối với bản lề. Hãy chọn đáp án đúng?
-
A.
Momen của lực căng > momen của trọng lực
-
B.
Momen của lực căng < momen của trọng lực
-
C.
Momen của lực căng = momen của trọng lực
-
D.
Lực căng của dây = trọng lượng của thanh
Đáp án : C
Thanh cân bằng => theo quy tắc momen, ta có: \({M_T} = {M_P}\) hay momen của lực căng bằng momen của trọng lực
Thanh kim loại có chiều dài \(l\), khối lượng m đặt trên bàn nhô ra một đoạn bằng \(\frac{1}{4}\)chiều dài thanh. Tác dụng lực có độ lớn 40N hướng xuống thì đầu kia của thanh kim loại bắt đầu nhô lên, lấy \(g = 10m/{s^2}\). Khối lượng của thanh kim loại là:
-
A.
2kg
-
B.
4kg
-
C.
2,5kg
-
D.
1kg
Đáp án : B
+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
+ Vận dụng quy tắc momen: \({M_1} + {M_2} + ... = 0\)
Ta có:
Tâm quay O, lực F làm vật quay theo chiều kim đồng hồ trọng lực P làm vật quay ngược nhiều kim đồng hồ
+ \(\left\{ \begin{array}{l}{M_F} = F.OB\\{M_P} = P.OG\end{array} \right.\)
Mặt khác: \(AG = GB = \frac{1}{2}AB = 2OB \to OB = OG = \frac{1}{4}AB\)
+ Thanh cân bằng, áp dụng quy tắc momen, ta có:
\(\begin{array}{l}{M_F} = {M_P} \leftrightarrow F.OB = P.OG\\ \leftrightarrow F = mg \leftrightarrow 40 = m.10 \to m = 4kg\end{array}\)
Một thanh AB nặng 30kg, dài 9m, trọng tâm tại G, biết BG = 6m. Trục quay tại O biết AO = 2m. Người ta phải tác dụng vào đầu B một lực F =100N. Treo vào đầu A một vật để thanh nằm cân bằng. Độ lớn của lực tác dụng vào O có giá trị là bao nhiêu? Lấy \(g = 10m/{s^2}\)
-
A.
450N
-
B.
400N
-
C.
500N
-
D.
900N
Đáp án : D
+ Vận dụng quy tắc momen: \({M_1} + {M_2} + ... = 0\)
+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
+ Xác định lực tổng hợp tác dụng lên O
Ta có:
$AO = 2m, AB = 9m, BG = 6m$
$m = 30kg, F = 100N$
+ Thanh cân bằng và tâm quay tại O, theo quy tắc momen, ta có: \({M_A} = {M_G} + {M_B}\)(1)
+ \(\left\{ \begin{array}{l}{M_A} = {m_A}g.AO\\{M_G} = mg.OG\\{M_B} = F.OB\end{array} \right.\)
thay vào (1) ta được:
\(\begin{array}{l}{m_A}g.AO = mg.OG + F.OB\\ \to {m_A} = \frac{{mg.OG + F.OB}}{{g.AO}} = \frac{{30.10.1 + 100.(6 + 1)}}{{10.2}} = 50kg\end{array}\)
+ Lực tác dụng vào O:
\(\begin{array}{l}N = {P_A} + P + F = {m_A}g + mg + F\\ = 50.10 + 30.10 + 100 = 900N\end{array}\)
Một người nâng một tấm gỗ nặng 60kg, dài 1,5m. Biết lực nâng hướng thẳng đứng lên trên, tấm gỗ hợp với mặt đất nằm ngang một góc \(\alpha \), trọng tâm của tấm gỗ cách đầu mà người đó nâng 120cm. lực nâng của người đó có giá trị là bao nhiêu? Lấy \(g = 10m/{s^2}\)
-
A.
120N
-
B.
480N
-
C.
80N
-
D.
90N
Đáp án : A
+ Vận dụng quy tắc momen: \({M_1} + {M_2} + ... = 0\)
+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
Ta có:
m = 60kg, AB = 1,5m, GB = 1,2m
Tâm quay tại A
Cánh tay đòn của lực F: \(AH = AB.c{\rm{os}}\alpha \)
Cánh tay đòn của lực P: \(AI = AG.c{\rm{os}}\alpha \)
+ Theo quy tắc momen, ta có: \({M_P} = {M_F}\)(1)
+ \(\left\{ \begin{array}{l}{M_P} = P.AI = P.AG.c{\rm{os}}\alpha \\{M_F} = F.AH = F.AB.c{\rm{os}}\alpha \end{array} \right.\) (2)
Từ (1) và (2), ta suy ra:
\(\begin{array}{l}P.AG.c{\rm{os}}\alpha = F.AB.c{\rm{os}}\alpha \\ \leftrightarrow mg.AG = F.AB\\ \to F = \frac{{mg.AG}}{{AB}} = \frac{{60.10.(1,5 - 1,2)}}{{1,5}} = 120N\end{array}\)
Một thanh nhẹ gắn vào sàn tại B như hình vẽ. Tác dụng lên đầu A lực kéo F = 100N theo phương ngang. Thanh được giữ cân bằng nhờ dây AC. Lực căng của dây có giá trị là bao nhiêu? Biết \(\alpha = {30^0}\)
-
A.
250N
-
B.
150N
-
C.
100N
-
D.
200N
Đáp án : D
+ Vận dụng quy tắc momen: \({M_1} + {M_2} + ... = 0\)
+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
+ Áp dụng quy tăc momen lực với trục quay qua B, ta có:
\({M_F} = {M_T}\)
+ Mặt khác: \(\left\{ \begin{array}{l}{M_F} = F.AB\\{M_T} = T.AB.\sin \alpha \end{array} \right.\)
ta suy ra:
\(\begin{array}{l}F.AB = T.AB.sin{30^0}\\ \to T = \frac{F}{{\sin {{30}^0}}} = \frac{{100}}{{\sin {{30}^0}}} = 200N\end{array}\)
Một thanh AB có trọng lượng 150N, có trọng tâm G chia đoạn AB theo tỉ lệ BG = 2AG. Thanh AB được treo lên trần bằng dây nhẹ, không dãn. Cho góc \(\alpha = {30^0}\), lực căng dây T có giá trị là:
-
A.
75N
-
B.
100N
-
C.
150N
-
D.
50N
Đáp án : D
+ Vận dụng quy tắc momen: \({M_1} + {M_2} + ... = 0\)
+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
+ Áp dụng quy tắc momen, ta có:\({M_T} = {M_P}\)
+ Mặt khác: \(\left\{ \begin{array}{l}{M_T} = T.AB.c{\rm{os}}\alpha \\{M_P} = P.AG.c{\rm{os}}\alpha \end{array} \right.\)
Ta suy ra:
\(\begin{array}{l}T.AB.c{\rm{os}}\alpha {\rm{ = P}}{\rm{.AG}}{\rm{.cos}}\alpha \\ \to {\rm{T}}{\rm{.AB = P}}{\rm{.}}\frac{{AB}}{3} \to T = \frac{P}{3} = \frac{{150}}{3} = 50N\end{array}\)
Một cái thước AB = 1m đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục qua O cách đầu A một khoảng 80cm. Một lực \({F_1} = 4N\) tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thứ hai \({F_2}\) tác dụng lên đầu B của thước và theo phương vuông góc với thước. Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động thì lực \({F_2}\) có hướng và độ lớn:
-
A.
Bằng 0
-
B.
Vuông góc với \(\overrightarrow {{F_1}} \) và có độ lớn \({F_2} = 16N\)
-
C.
Cùng hướng với \(\overrightarrow {{F_1}} \) và có độ lớn \({F_2} = 16N\)
-
D.
Ngược hướng với \(\overrightarrow {{F_1}} \) và có độ lớn \({F_2} = 16N\)
Đáp án : C
+ Vận dụng quy tắc momen: \({M_1} + {M_2} + ... = 0\)
+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
Ta có, 2 lực ở hai bên so với trục quay
Thước không chuyển động, nên:
+ Áp dụng quy tắc momen, ta có: \({M_{{F_1}}} = {M_{{F_2}}}\)
+ Mặt khác: \(\left\{ \begin{array}{l}{M_{{F_1}}} = {F_1}.AO\\{M_{{F_2}}} = {F_2}.BO\end{array} \right.\)
Ta suy ra:
\(\begin{array}{l}{F_1}.AO = {F_2}.BO\\ \to {F_2} = \frac{{{F_1}.AO}}{{BO}} = \frac{{4.0,8}}{{0,2}} = 16N\end{array}\)
Và \(\overrightarrow {{F_2}} \uparrow \uparrow \overrightarrow {{F_1}} \)
Một thanh AB dài 2m khối lượng m = 2kg được giữ nghiêng một góc \(\alpha \) trên mặt sàn nằm ngang bằng một sợi dây nằm ngang BC dài 2m nối đầu B của thanh với một bức tường đứng thẳng; đầu A của thanh tựa lên mặt sàn. Hệ số ma sát giữa thanh và mặt sàn bằng \(\frac{{\sqrt 3 }}{2}\). Các giá trị của \(\alpha \) để thanh có thể cân bằng.
-
A.
\(\alpha = {10^0}\)
-
B.
\(\alpha \le {60^0}\)
-
C.
\(\alpha \ge {30^0}\)
-
D.
\(\alpha = {45^0}\)
Đáp án : C
+ Vận dụng quy tắc momen: \({M_1} + {M_2} + ... = 0\)
+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
Ta có:
Xét tâm quay tại A, ta có
+ Áp dụng quy tắc momen, ta có: \({M_P} = {M_T}\)
+ Mặt khác: \(\left\{ \begin{array}{l}{M_P} = P.AO.c{\rm{os}}\alpha = P.\frac{{AB}}{2}.c{\rm{os}}\alpha \\{M_T} = T.AB.\sin \alpha \end{array} \right.\)
Ta suy ra:
\(\begin{array}{l}P.\frac{{AB}}{2}{\rm{cos}}\alpha {\rm{ = T}}{\rm{.AB}}{\rm{.}}\sin \alpha \\ \to T = 0,5P.cot\alpha \end{array}\)
Theo phương ngang, để thanh cân bằng thì
\(\begin{array}{l}{F_{m{\rm{s}}}} \le T \leftrightarrow \mu mg \le 0,5mg.\cot \alpha \\ \to \cot \alpha \ge \sqrt 3 \to \alpha \ge {30^0}\end{array}\)
Dùng cân đòn để cân một vật. Vì cánh tay đòn của cân không thật bằng nhau nên khi đặt vật ở đĩa cân bên này ta được 40g nhưng khi đặt vật sang bên kia ta cân được 44,1g. Khối lượng đúng của vật là
-
A.
43g
-
B.
42,05g
-
C.
41,5g
-
D.
42g
Đáp án : D
+ Vận dụng quy tắc momen: \({M_1} + {M_2} + ... = 0\)
+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
Gọi “đĩa cân bên này” là đĩa cân 1, “đĩa cân bên kia” là đĩa cân 2; \({P_x}\) là trọng lượng của vật cần cân.
Áp dụng quy tắc momen, ta có:
Khi cân lần 1: \({P_1}{l_1} = {P_x}{l_2} \to {m_1}{l_1} = {m_x}{l_2}\) (1)
Khi cân lần 2: \({P_x}{l_1} = {P_2}{l_2} \to {m_x}{l_1} = {m_2}{l_2}\) (2)
Lấy (1) chia cho (2), ta được:
\(\frac{{{m_1}}}{{{m_x}}} = \frac{{{m_x}}}{{{m_2}}} \to {m_x} = \sqrt {{m_1}{m_2}} = \sqrt {40.44,1} = 42g\)
Bán cầu đồng chất khối lượng 100g. Trên mép bán cầu đặt một vật nhỏ khối lượng 7,5g. Hỏi mặt phẳng của bán cầu sẽ nghiêng góc \(\alpha \) bao nhiêu khi có cân bằng. Biết rằng trọng tâm bán cầu ở cách mặt phẳng của bán cầu một đoạn \(\frac{{3R}}{8}\) (R - bán kính bán cầu)
-
A.
\(11,{31^0}\)
-
B.
\({15^0}\)
-
C.
\({20^0}\)
-
D.
\({12^0}\)
Đáp án : A
+ Xác định các lực tác dụng lên bán cầu
+ Vận dụng quy tắc momen: \({M_1} + {M_2} + ... = 0\)
+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
+ Các lực tác dụng lên bán cầu gồm: trọng lực \(\overrightarrow P \) (bán cầu), trọng lực \(\overrightarrow p \) (vật nhỏ), phản lực \(\overrightarrow Q \) (tại điểm tiếp xúc A)
+ Áp dụng quy tắc momen lực đối với trục quay qua O, ta có:
\({M_P} = {M_p}\) (vì \(\overrightarrow Q \) có giá đi qua trục quay tại A nên \({M_Q} = 0\))
+ Mặt khác, ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{M_P} = P.OG.\sin \alpha \\{M_p} = p.R.c{\rm{os}}\alpha \end{array} \right.\)
=> Ta suy ra:
\(\begin{array}{l}P.OG.\sin \alpha = p.R.c{\rm{os}}\alpha \\ \leftrightarrow Mg.\frac{{3R}}{8}\sin \alpha = mgRc{\rm{os}}\alpha \\ \to {\rm{M}}\frac{{3}}{8}\sin \alpha = mc{\rm{os}}\alpha \\ \to {\rm{tan}}\alpha {\rm{ = }}\frac{{8m}}{{3M}} = \frac{{8.7,5}}{{3.100}} = 0,2\\ \to \alpha = 11,{31^0}\end{array}\)
Gió thổi vào xe theo hướng vuông góc với thành bên của xe với vận tốc V. Xe có khối lượng \(m = {10^4}kg\), chiều cao \(2b = 2,4m\), chiều ngang \(2{\rm{a}} = 2m\), chiều dài \(l = 8m\) . Áp suất gió tính bởi công thức \(p = \rho {v^2}\) với \(\rho = 1,3kg/{m^3}\)là khối lượng riêng của không khí. V bằng bao nhiêu để xe bị lật ngã?
-
A.
\(V = 32m/s\)
-
B.
\(V \ge 58m/s\)
-
C.
\(V \le 42m/s\)
-
D.
\(V > 28m/s\)
Đáp án : B
+ Xác định các lực tác dụng lên xe ôtô
+ Vận dụng quy tắc momen: \({M_1} + {M_2} + ... = 0\)
+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: \(M = F{\rm{d}}\)
+ Các lực tác dụng lên xe gồm: trọng lực \(\overrightarrow P \) , phản lực \(\overrightarrow Q \), lực tác dụng \(\overrightarrow F \) của gió.
+ Khi xe bắt đầu lật, theo quy tắc momen lực đối với trục qua hai bánh xe, ta có:
\({M_{\overrightarrow P }} = {M_{\overrightarrow F }}\) (vì \(\overrightarrow Q \) có giá đi qua trục quay nên \({M_{\overrightarrow Q }} = 0\))
+ Mặt khác, ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{M_{\overrightarrow P }} = P{\rm{a}}\\{M_{\overrightarrow F }} = Fb\end{array} \right.\)
Ta suy ra, \(F{\rm{a}} = Fb \to F = \frac{a}{b}P = \frac{a}{b}mg\)
Vì \(F = pS = \rho S{V^2} = \rho 2bl{V^2}\)
Ta suy ra:
\(\begin{array}{l}\frac{a}{b}mg = 2\rho {V^2}bl\\ \to V = \frac{1}{b}\sqrt {\frac{{amg}}{{2\rho l}}} = \frac{1}{{1,2}}\sqrt {\frac{{1.10000.10}}{{2.1,3.8}}} = 58m/s\end{array}\)
=>Vận tốc của gió để xe bị lật ngã là \(V \ge 58m/s\)
Một người gánh một thúng lúa và một thúng gạo, thúng lúa nặng 10kg, thúng gạo nặng 15kg. Đòn gánh dài 1,5m, hai thúng đặt ở hai đầu mút của đòn gánh. Xác định vị trí đòn gánh đặt trên vai để đòn gánh cân bằng nằm ngang.
-
A.
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,6m và cách đầu gánh thúng gạo 0,9m.
-
B.
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 1m và cách đầu gánh thúng gạo 0,5m.
-
C.
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,9m và cách đầu gánh thúng gạo 0,6m.
-
D.
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,5m và cách đầu gánh thúng gạo 1m.
Đáp án : C
+ Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó: \(M = F.d\)
+ Quy tắc monen lực: Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
Hình vẽ biểu diễn các lực tác dụng vào vai người. Gọi O là điểm đặt của vai.
Trọng lượng của gạo và lúa là: \(\left\{ \begin{array}{l}{P_1} = 150N\\{P_2} = 100N\end{array} \right.\)
Ta có: \({d_1} + {d_2} = 1,5m\,\,\,\left( 1 \right)\)
Để đòn gánh cân bằng nằm ngang thì:
\({P_1}{d_1} = {P_2}{d_2} \Leftrightarrow 150.{d_1} = 100{d_2} \Leftrightarrow 150{d_1} - 100{d_2} = 0\,\,\,\left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{d_1} = 0,6m\\{d_2} = 0,9m\end{array} \right.\)
Vậy vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,9m và cách đầu gánh thúng gạo 0,6m.
Thanh AB dài 10m có khối lượng 7kg và có trọng tâm cách đầu A một đoạn 2m như hình vẽ. Thanh có thể quay quanh một trục O cách đầu A một đoạn 3m, lấy g = 10m/s2. Phải tác dụng vào đầu B một lực \(\overrightarrow {\rm{F}} \) bằng bao nhiêu để thanh AB nằm cân bằng theo phương ngang
-
A.
10 N
-
B.
30 N
-
C.
20 N
-
D.
15 N
Đáp án : A
điều kiện cân bằng của vật rắn:
+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không
+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ(Quy tắc momen lực)
Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực, để thanh cân bằng thì \(P.{d_1} = F.{d_2} < = > mg{d_1} = F{d_2} < = > 7.10.(3 - 2) = F.(10 - 3) < = > F = 10N\)
Thanh AB đồng chất, tiết diện đều có khối lượng $1kg$ được treo bằng $1$ sợi dây nhẹ BC như hình vẽ. Một đầu thanh được tì vuông góc vào bức tường tại điểm A, lấy $g = 10m/s^2$, \({\rm{\alpha = 3}}{{\rm{0}}^{\rm{0}}}\). Lực căng của dây BC là
-
A.
\(5\sqrt 2 \) N
-
B.
$\dfrac{{10}}{{\sqrt 3 }}N$
-
C.
$10 N$
-
D.
\(\dfrac{{20}}{{\sqrt 3 }}\) N
Đáp án : B
điều kiện cân bằng của vật rắn:
+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không
+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ(Quy tắc momen lực)
Quy tắc mômen lực:
\(T{d_1} = P{d_2}\) (1)
Từ hình ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{d_1} = ABcos\alpha \\{d_2} = \dfrac{{AB}}{2}\end{array} \right.\)
Thay vào (1) ta được:
\(\begin{array}{l} \leftrightarrow T.AB.\cos \alpha = m.g.\dfrac{{AB}}{2}\\ \leftrightarrow T = \dfrac{{\dfrac{{mg}}{2}}}{{\cos \alpha }} = \dfrac{{\dfrac{{1.10}}{2}}}{{\dfrac{{\sqrt 3 }}{2}}} = \dfrac{{10}}{{\sqrt 3 }}\,N\end{array}\)
Một thanh AB tiết diện đều, đồng chất dài 90cm, nặng 2kg, móc vào đầu A của thanh 1 vật có khối lượng 4kg, đầu B một vật có khối lượng 6kg. Thanh AB được đặt nằm ngang lên một giá đỡ O như vẽ. Xác định vị trí của giá đỡ O để thanh AB nằm cân bằng theo phương ngang
-
A.
O cách đầu A một đoạn 50,5 cm
-
B.
O cách đầu B một đoạn 50,5 cm
-
C.
O cách đầu B một đoạn 52,5 cm
-
D.
O cách đầu A một đoạn 52,5 cm
Đáp án : D
điều kiện cân bằng của vật rắn:
+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không
+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)
Gọi \({O_1}\) là trọng tâm của thanh \(AB\) ,\({O_1}\) là trung điểm của \(AB\)
Giả sử đặt giá đỡ tại điểm \(O\) trong khoảng \({O_1}B\) ( vì \({P_2} > {P_1}\) nên giả thiết này là hợp lí). Các lực tác dụng lên thanh \(AB\) là: các trọng lực \(\overrightarrow P ,\overrightarrow {{P_1}} ,\overrightarrow {{P_2}} \), đặt tại \({O_1},A,B\) và phản lực \(\overrightarrow N \) của giá đỡ \(O\)
Vì thanh \(AB\) có thể quay xung quanh trục đi qua \(O\) nên muốn cho thanh \(AB\) nằm cân bằng ta áp dụng quy tắc mômen đối với trục quay \(O\) ( và lưu ý rằng momen của \(\overrightarrow N \) đối với \(O\) bằng không):
\(\begin{array}{l}M\left( P \right) + M\left( {{P_1}} \right) = M\left( {{P_2}} \right)\\P.O{O_1} + {P_1}.OA = {P_2}.OB\\P\left( {OA - A{O_1}} \right) + {P_1}.OA = {P_2}\left( {AB.OA} \right)\end{array}\)
Suy ra \(OA = \frac{{P.A{O_1} + {P_2}.AB}}{{P + {P_1} + {P_2}}} = \frac{{m.A{O_1} + {m_2}.AB}}{{m + {m_1} + {m_2}}}\)
Thay số ( \(AB = 90cm,A{O_1} = 45cm\) ) ta được \(OA = 52,5{\rm{ }}cm\)
Muốn cho thanh nằm cân bằng phải đặt thanh lên giá đỡ tại điểm O cách đầu A là 52,5cm
Một thanh $AB$ có trọng lượng \(150\left( N \right)\) có trọng tâm $G$ chia đoạn $AB$ theo tỉ lệ \(BG = 2AG\). Đầu $B$ của thanh được treo lên trần bằng dây nhẹ, không giãn. Đầu $A$ có thể quay quanh trục nằm ngang. Thanh $AB$ hợp với phương ngang góc $α$ (hình vẽ). Tính lực căng dây T?
-
A.
\(75\left( N \right)\)
-
B.
\(100\left( N \right)\)
-
C.
\(150\left( N \right)\)
-
D.
\(50\left( N \right)\)
Đáp án : D
Điều kiện cân bằng của vật rắn:
+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không
+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)
Vật cân bằng, ta suy ra tổng quy tắc mônmen lực của vật bằng 0.
\(P.AG\cos \alpha = T.AB\cos \alpha \\< = > P.AG\cos \alpha = T.3AG\cos \alpha \\< = > P = 3T < = > T = 50N\)
Thanh OA có khối lượng không đáng kể, chiều dài \(20\left( {cm} \right)\), quay dễ dàng quanh trục nằm ngang O. Một lò xo gắn vào trung điểm C của thanh. Người ta tác dụng vào đầu A của thanh một lực \(F = 20\left( N \right)\), vuông góc với thanh và hướng xuống. Khi thanh ở trạng thái cân bằng, trục lò xo vuông góc với OA. Biết lò xo ngắn đi \(8\left( {cm} \right)\) so với lúc không bị nén (hình vẽ). Tính độ cứng của lò xo?
-
A.
\(500\left( {N/m} \right)\)
-
B.
\(400\left( {N/m} \right)\)
-
C.
\(300\left( {N/m} \right)\)
-
D.
\(200\left( {N/m} \right)\)
Đáp án : A
điều kiện cân bằng của vật rắn:
+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không
+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)
Công thức độ lớn lực đàn hồi: \({F_{dh}} = k\Delta l\)
Khi lò xo bị biến dạng sẽ xuất hiện lực đàn hồi. Áp dụng quy tắc mômen lực:
\({F_{dh}}{d_1} = F{d_2} < = > {F_{dh}} = 2F < = > {F_{dh}} = 40N\)
Mặt khác: \({F_{dh}} = k.\Delta l < = > 40 = k.0,08 < = > k = 500\,N/m\)
Có đòn bẩy như hình 10. Đầu A của đòn bẩy treo một vật có trọng lượng \(30\left( N \right)\). Chiều dài đòn bẩy dài \(50\left( {cm} \right)\). Khoảng cách từ đầu A đến trục quay O là \(20\left( {cm} \right)\). Vậy đầu B của đòn bẩy phải treo một vật khác có trọng lượng là bao nhiêu để đòn bẩy cân bằng theo phương ngang? (Bỏ qua khối lượng đòn bẩy)
-
A.
\(15\left( N \right)\)
-
B.
\(20\left( N \right)\)
-
C.
\(25\left( N \right)\)
-
D.
10 (N)
Đáp án : B
điều kiện cân bằng của vật rắn:
+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không
+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)
Quy tắc mômen lực: \({P_2}.OB = {P_1}.OA < = > {P_2}(50 - 20) = 30.20 < = > {P_2} = 20\,N\)
Một người nâng một đầu của một thanh gỗ thẳng, đồng chất, tiết diện đều có khối lượng \(m = 20\left( {kg} \right)\) lên cao hợp với phương nằm ngang một góc α. Lấy \(g = 10\left( {m/{s^2}} \right)\) (hình vẽ). Tính độ lớn của lực nâng \(\vec F\) của người đó?
-
A.
\(50\left( N \right)\)
-
B.
\(100\left( N \right)\)
-
C.
\(200\left( N \right)\)
-
D.
\(20\left( N \right)\)
Đáp án : B
điều kiện cân bằng của vật rắn:
+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không
+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)
Vì thanh có khối lượng nên sẽ bị tác dụng bởi trọng lực đặt tại trung điểm của thanh
Quy tắc mômen lực: \(P.\frac{l}{2} = F.l < = > P/2 = F < = > mg/2 = F < = > 20.10/2 = F < = > F = 100\,N\)
Một thanh sắt dài đồng chất, tiết diện đều được đặt trên mặt bàn sao cho 1/4 chiều dài của nó nhô ra khỏi mặt bàn (hình vẽ). Tác dụng vào đầu nhô ra một lực F hướng thẳng đứng xuống dưới. Khi lực tác dụng đạt tới giá trị 120 N thì đầu kia của thanh sắt bắt đầu bênh lên. Hỏi trọng lượng của thanh sắt là
-
A.
240 N
-
B.
30 N
-
C.
60 N
-
D.
120 N
Đáp án : D
điều kiện cân bằng của vật rắn:
+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không
+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)
Vì thanh có khối lượng nên sẽ bị tác dụng của trọng lực và có điểm đặt tại trung điểm của thanh
Quy tắc mômen lực:\(P{d_1} = F{d_2} < = > Pl/4 = Fl/4 < = > P = F = 120N\)
Vậy trọng lượng của thanh là 120N
Một chiếc xà ngang AB có tiết diện đều, đồng chất dài $1m$ có khối lượng $20kg$. Một đầu xà gắn vuông góc vào tường, đầu kia được treo bằng một sợi dây như hình vẽ. Biết góc hợp bởi dây và phương ngang là \({\rm{\alpha = 6}}{{\rm{0}}^{\rm{0}}}\). Lấy $g = 10m/s^2$. Lực căng của sợi dây BC là:
-
A.
100\(\sqrt 3 \) N
-
B.
\(\frac{{200}}{{\sqrt 3 }}\) N
-
C.
100 N
-
D.
200 N
Đáp án : B
điều kiện cân bằng của vật rắn:
+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không
+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)
Vì thanh có khối lượng nên sẽ bị tác dụng của trọng lực và có điểm đặt tại trung điểm của thanh
Vẽ hình ta được:
Quy tắc mômen lực:
\(P.{d_1} = T.{d_2} < = > mg{d_1} = T{d_2} < = > mg\frac{{AB}}{2} = T.AB\sin \alpha < = > 20.10.0,5 = T\sin 60 < = > T = \frac{{200}}{{\sqrt 3 }}\,N\)
Một thanh chắn đường dài AB có chiều dài 7,8 m; trọng lượng 420 N và có trọng tâm cách đầu A của thanh 1,2 m. Thanh có thể quay quanh một trục O nằm ngang ở cách đầu A một khoảng 1,5 m như hình vẽ. Để giữ thanh nằm ngang ta phải tác dụng lên đầu B của thanh một lực có độ lớn bao nhiêu
-
A.
10 N
-
B.
20 N
-
C.
30 N
-
D.
40 N
Đáp án : B
điều kiện cân bằng của vật rắn:
+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không
+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)
Quy tắc mômen lực:
\(P{{\rm{d}}_1} = F{d_2} < = > P.OG = F.OB < = > 420.(1,5 - 1,2) = F.(7,8 - 1,5) < = > F = 20N\)
Một thanh cứng AB, dài 7 m, có khối lượng không đáng kể, có trục quay O, hai đầu chịu 2 lực F1 và F2. Cho F1 = 50 N; F2 = 200 N và OA = 2 m. Đặt vào thanh một lực F3 hướng lên và có độ lớn 300 N để cho thanh nằm ngang. Hỏi khoảng cách OC?
-
A.
1 m.
-
B.
2 m
-
C.
3 m
-
D.
4 m
Đáp án : C
Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (qui tắc momen): muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.
Ta có: lực \(\overrightarrow {{F_2}} \) làm vật quay theo chiều kim đồng hồ; lực \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_3}} \) làm vật quay theo chiều ngược kim đồng hồ
Áp dụng quy tắc moment lực: \({M_1} + {M_3} = {M_2}\)
\(\begin{array}{l} \to {F_1}.OA + {F_3}.OC = {F_2}.OB\\ \to 50.2 + 300.x = 200.5\\ \to x = 3(m)\end{array}\)
Một thanh đồng chất AB, có trọng lượng P1 = 10 N, đầu A được gắn với tường bằng một bản lề, còn đầu B được giữ yên nhờ một sợi dây nằm ngang buộc vào tường tại C. Một vật có trọng lượng P2 = 15 N, được treo vào đầu B của thanh. Cho biết AC = 1 m; BC = 0,6 m. Lực căng T2 và T1 của hai đoạn dây lần lượt là
-
A.
15 N; 15 N.
-
B.
15 N; 12 N.
-
C.
12N; 12 N.
-
D.
12 N; 15 N.
Đáp án : B
Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (qui tắc momen): muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.
Từ hình vẽ ta có:
+ Vật đứng yên: T2 = P2 = 15 N
+ Thanh AB đứng yên với A làm trục quay:
T1 = T2 .0,6 + P1 .0,3 = 15.0,6 +10.0,3 = 12 N
Một thanh dài l = 1 m, khối lượng m = 1,5 kg. Một đầu thanh được gắn vào trần nhà nhờ một bản lề, đầu kia được giữ bằng một dây treo thẳng đứng. Trọng tâm của thanh cách bản lề một đoạn d = 0,4 m. Lấy g = 10 m/s2. Lực căng của dây là:
-
A.
6 N
-
B.
5 N
-
C.
4 N
-
D.
3 N
Đáp án : A
Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (qui tắc momen): muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.
Áp dụng quy tắc moment, ta có: P.OA = T.OB
\( \to T = P.\frac{{OA}}{{OB}}\)
Mà \(\frac{{OA}}{{OB}} = \frac{d}{l}\) (Theo định lí Ta – lét)
\( \to T = 1,5.10.\frac{{0,4}}{1} = 6(N)\)
Một bàn đạp có trọng lượng không đáng kể, có chiều dài OA = 20 cm, quay dễ dàng quanh trục O nằm ngang. Một lò xo gắn vào điểm giữa C. Người ta tác dụng lên bàn đạp tại điểm A một lực F vuông góc với bàn đạp và có độ lớn 20 N. Bàn đạp ở trạng thái cân bằng khi lò xo có phương vuông góc với OA và bị ngắn đi một đoạn 8 cm so với khi không bị nén. Lực của lò xo tác dụng lên bàn đạp và độ cứng của lò xo là
-
A.
40 N; 50 N/m.
-
B.
10 N; 125 N/m
-
C.
40 N; 5 N/m.
-
D.
40 N; 500 N/m.
Đáp án : D
Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (qui tắc momen): muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.
Áp dụng qui tắc moment, ta có: Fđh .OC = F.OA
\( \to {F_{dh}} = F.\frac{{OA}}{{OC}} = 20.2 = 40(N)\)
Lại có:
Fđh = K.Δx
\( \to K = \frac{{{F_{dh}}}}{{\Delta x}} = \frac{{40}}{{0,08}} = 500(N/m)\)
Một thanh sắt dài, đồng chất, tiết diện đều, được đặt trên bàn sao cho 1/4 chiều dài của nó nhô ra khỏi bàn (H.18.6). Tại đầu nhô ra, người ta đặt một lực F hướng thẳng đứng xuống dưới. Khi lực đạt tới giá trị 40 N thì đầu kia của thanh sắt bắt đầu bênh lên. Hỏi trọng lượng của thanh sắt bằng bao nhiêu?
-
A.
30 N
-
B.
40 N
-
C.
50 N
-
D.
60 N
Đáp án : B
Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (qui tắc momen): muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.
Coi mép bàn là trục quay O, ta có: MF = MP
\( \to P.\frac{l}{4} = F.\frac{l}{4} \to P = F = 40(N)\)
Một dây phơi căng ngang tác dụng một lực T1 = 200 N lên cột. Lực căng T2 của dây chống là bao nhiêu? Biết α = 300
-
A.
300 N
-
B.
400 N
-
C.
500 N
-
D.
600 N
Đáp án : B
Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (qui tắc momen): muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.
Xét moment lực đối với trục quay O, ta có:
\(\begin{array}{l}{M_{{T_1}}} = {M_{{T_2}}} \to {T_2}.l.\sin \alpha = {T_1}.l\\ \to {T_2} = \frac{{{T_1}}}{{\sin \alpha }} = \frac{{200}}{{0,5}} = 400(N)\end{array}\)
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 5. Tổng hợp và phân tích lực Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 4. Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 3. Ba định luật Newton về chuyển động Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 2. Một số lực thường gặp Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
- Trắc nghiệm Bài 2. Sự biến dạng - Vật Lí 10 Cánh diều
- Trắc nghiệm Bài 1. Chuyển động tròn - Vật Lí 10 Cánh diều
- Trắc nghiệm Bài 2. Động lượng và năng lượng trong va chạm - Vật Lí 10 Cánh diều
- Trắc nghiệm Bài 1. Động lượng và định luật bảo toàn động lượng - Vật Lí 10 Cánh diều
- Trắc nghiệm Bài 2. Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng - Vật Lí 10 Cánh diều
