Bài tập về xác định phản lực của vật quay có trục cố định có lời giải

Quý Lê Xuân Ngày: 20-08-2024 Lớp 10

Tải xuống 12 13.9 K 129

Tailieumoi.vn xin giới thiệu đến các quý thầy cô, các em học sinh đang trong quá trình ôn tập bộ Bài tập xác định phản lực của vật quay có trục cố định Vật lý 10, tài liệu bao gồm 12 trang, tuyển chọn Bài tập xác định phản lực của vật quay có trục cố định có phương pháp giải chi tiết và bài tập có đáp án (có lời giải), giúp các em học sinh có thêm tài liệu tham khảo trong quá trình ôn tập, củng cố kiến thức và chuẩn bị cho kì thi môn Vật lý sắp tới. Chúc các em học sinh ôn tập thật hiệu quả và đạt được kết quả như mong đợi.

Tài liệu Bài tập xác định phản lực của vật quay có trục cố định gồm nội dung chính sau:

Phương pháp giải

- Tóm tắt lý thuyết ngắn gọn Phản lực của vật quay có trục cố định.

1. Ví dụ minh họa

- Gồm 4 ví dụ minh họa đa dạng có đáp án và lời giải chi tiết Bài tập xác định phản lực của vật quay có trục cố định.

2. Bài tập tự luyện

- Gồm 11 bài tập tự luyện có đáp án và lời giải chi tiết giúp học sinh tự rèn luyện cách giải các dạng Bài tập xác định phản lực của vật quay có trục cố định.

Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:

Bài tập xác định phản lực của vật quay có trục cố định (ảnh 1)

Bài tập xác định phản lực của vật quay có trục cố định

· Phương pháp giải:

− Theo điều kiện cân bằng Momen

− Phân tích tất cả các lực tác dụng lên thanh

− Theo điều kiện cân bằng lực

− Chiếu theo phưcmg của Ox, Oy

1. VÍ DỤ MINH HỌA

Câu 1. Thanh BC khối lượng m₁ = 2kg, gắn vào tường bởi bản lề C. Đầu B treo vật nặng có khối lượng m₂ = 2kg và được giữ cân bằng nhờ dây AB như hình vẽ. Biết AB₁AC, AB = AC. Xác định phản lực tại C do thanh BC tác dụng lên. Lấy g = 10 (m/s²) .

A. 100N B. 50N

C. 250N D. 150N

Bài tập xác định phản lực của vật quay có trục cố định (ảnh 2)

? Lời giải:

Ta có các lực tác dụng lên thanh BC:

− Trọng lực P₁ của thanh: P₁ = m₁g = 2.10 = 20 (N)

− Lực căng cua dây treo m₂, bằng trọng lực của rm: P₂ = m₂g = 2.10 = 20(N)

− Lực căng T của dây AB.

Bài tập xác định phản lực của vật quay có trục cố định (ảnh 3)

− Lực đàn hồi N của bản lề C.

Theo điều kiện cân bằng Momen: $M_{T} = M_{P 1} + M_{P 2} \Rightarrow T d_{1} = P d_{F 1} + P_{2} d_{P 2} \Rightarrow T . C A = P_{1} \frac{A B}{2} + P_{2} . A B$

Theo bài ra: $A C = A B \Rightarrow T = \frac{P_{1}}{2} + P_{2} = 30 N$

Theo điều kiện cân bằng lực: ${\vec{P}}_{1} + {\vec{P}}_{2} + \vec{T} + \vec{N} = 0 (1)$

− Chiếu (1) lên Ox: − T + N = 0 → N = T = 30N

− Chiếu (1) lên Oy: − P1 − P2 + N = 0 → N = P1 + P2 = 40N

Phản lực của thanh tường tác dụng lên thanh BC là:

$N = \sqrt{N_{x}^{2} + N_{y}^{2}} = 50 N (\tan α = \frac{N_{x}}{N_{y}} = \frac{30}{40} = \frac{3}{4} \Rightarrow α = 37^{0})$

Chọn đáp án B

Câu 2. Thanh AB khối lượng m = 2kg; đầu B dựng vào góc tường, đầu A nối với dây treo AC sao cho BC = AC và B vuông góc với AC. Tìm các lực tác dụng lên thanh. Lấy g = 10 (m/s²)

A. N₁ = 20N; N₂ = 10N B. N₁ = 30N; N₂ = 20N

C. N₁ = 50N; N₂ = 50N D. N₁ = 10N; N₂ = 30N

Bài tập xác định phản lực của vật quay có trục cố định (ảnh 4)

Câu 3. Thanh AB có khối lượng m = 15kg, đầu A tựa trên sàn nhám, đầu B nối với tường bằng dây BC nằm ngang, góc α = 60° . Xác định độ lớn các lực tác dụng lên thanh AB.

A. N = 250N; P = 350N

B. N = 150N; P = 150N

C. N₁ = 50N; N₂ = 70N

D. N₁ = 100N; N₂ = 320N

Bài tập xác định phản lực của vật quay có trục cố định (ảnh 6)

Lời giải:

+ Ta có: $P = m g = 1, 5.10 = 150 N$

+ Theo điều kiện cân bằng của vật rắn xung quanh trục A:

$M_{T} = M_{P} \Rightarrow T . d_{1} = P . d_{P}$

$\Rightarrow T . A B . \sin α = P . \frac{A B}{2} . \cos α (*) \Rightarrow T = \frac{150. \frac{1}{2} . \frac{1}{2}}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = 25 \sqrt{3} (N)$

+ Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ

+ Theo điều kiện cân bằng của vật rắn: $\vec{P} + \vec{N} + {\vec{f}}_{m s} + \vec{T} = 0 (1)$

+ Chiếu (1) lên Ox: $f_{m s} - T = \vec{0} \Rightarrow f_{m s} = 25 \sqrt{3} N$

+ Chiếu (1) lên Oy: $P - N = 0 \Rightarrow N = P = 150 (N)$

Chọn đáp án B

Bài tập xác định phản lực của vật quay có trục cố định (ảnh 7)

Câu 4. 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 (Hình 18.1). Xét momen lực đối với bản lề. Hãy chọn câu đúng.

30 câu trắc nghiệm Cân bằng của một vật có trục quay cố định - Momen lực cực hay có đáp án (phần 1)

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.

Lời giải:

Chọn C.

Thanh chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực P dặt tại chính giữa thanh, lực căng T của sợi dây và phản lực toàn phần Q tại bản lề.

Thanh có thể quay quanh bản lề. Do vậy khi xét momen lực đối với bản lề thì M_Q/O = 0.

Khi thanh cân bằng thì momen của lực căng = momen của trọng lực.

Câu 5. Một thanh AB = 7,5 m có trọng lượng 200 N có trọng tâm G cách đầu A một đoạn 2 m. Thanh có thể quay xung quanh một trục đi qua O. Biết OA = 2,5 m. Để AB cân bằng phải tác dụng vào đầu B một lực F có độ lớn bằng

A. 100 N.

B. 25 N.

C. 10 N.

D. 20 N.

Lời giải:

Chọn D.

Áp dụng quy tắc momen lực:

30 câu trắc nghiệm Cân bằng của một vật có trục quay cố định - Momen lực cực hay có đáp án (phần 1)

Câu 6. Một thanh AB có trọng lượng 150 N, có trọng tâm G chia đoạn AB theo tỉ lệ BG = 2AG. Thanh AB được treo lên trần bằng dây nhẹ, không dãn ( Hình 18.2). Cho góc α=30, lực căng dây T có giá trị là

30 câu trắc nghiệm Cân bằng của một vật có trục quay cố định - Momen lực cực hay có đáp án (phần 1)