Trắc Nghiệm Bài Cân Bằng Và Chuyển Động Của Vật Rắn Vật Lý 10 Có Đáp Án Và Lời Giải

0
131

Trắc nghiệm bài Cân bằng và chuyển động của vật rắn Vật Lí 10 có đáp án và lời giải gồm các phần: Kiến thức trọng tâm, các dạng bài tập có ví dụ, bài tập rèn luyện. Các bạn xem để ôn tập các lý thuyết, nắm vững các dạng và rèn luyện kỹ năng làm bài nhé.

Chủ đề III: CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN

Vấn đề cần nắm:

– Cân bằng của một lực, cân bằng của một vật có trục quay cố định.

– Quy tắc hợp lực song song cùng chiều

Các dạng cân bằng

Chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay

Ngẫu lực

Chủ đề 3 đề cập đến trạng thái cơ bản nhất của vật chất là trạng thái cân bằng. Ở đây chúng tôi đề cập đến cân bằng của vật rắn trong một trường hợp khác nhau đó là:

– Vật chịu tác dụng của hai lực.

– Vật chịu tác dụng củ ba lực.

– Vật có gía đỡ.

– Vật có trục quay cố định.

Ngoài ra chủ đề 3 còn đề cập đến trọng tâm của vật, quy tắc hợp lực và quy tắc mô men. Chủ đề 3 là sự nối tiếp chủ đề 2 với nền tảng là định luật I Niu – tơn được áp dụng đa dạng trong các trường hợp cân bằng khác nhau được tác giả tiếp cận theo logic khoa học từ chủ đề 2 nên giúp bạn đọc dễ tiếp cận, có cái nhìn bao quát và tiếp nối liền mạch xuyên suốt của kiến thức.

I. TRỌNG TÂM KIẾN THỨC

1. Cân bằng của một vật chiu tác dụng của hai lực và ba lực không song song

1.1. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực

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: ${\vec F_1} = – {\vec F_2}$

1.2. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song

Qui tắc tổng hợp hai lực có giá đồng qui

Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng qui tác dụng lên một vật rắn, trước hết ta phải trượt hai véc tơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng qui, rồi áp dụng qui tắc hình bình hành để tìm hợp lực.

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 đồng phẳng và đồng qui.

– Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba: ${\vec F_1} + {\vec F_2} = – {\vec F_3}$

2. Cân bằng của một vật có trục quay cố định

2.1. Mômen lực

Mômen 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:

Momen lực

${\rm{M = F }}{\rm{. d}}$

2.2. Quy tắc mômen lực

– Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược lại.

– Qui tắc mômen còn được áp dụng cho cả trường hợp một vật không có trục quay cố định nếu như trong một tình huống cụ thể nào đó ở vật xuất hiện trục quay.

3. Quy tắc hợp lực song song cùng chiều

3.1. Quy tắc

– Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy.

– Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.

$\vec F = {\vec F_1} + {\vec F_2};{\vec F_1} \uparrow \uparrow {\vec F_2} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{F = {F_1} + {F_2}}\\{\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}}({\rm{chia trong}})}\end{array}} \right.$

3.2. Phân tích một lực thành hai lực song song cùng chiều

– Là phép làm ngược lại với phép tổng hợp lực.

– Lực $\overrightarrow F $ phân tích thành hai lực thành phần ${\vec F_1},{\vec F_2}$ thỏa mãn: $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{F = {F_1} + {F_2}}\\{\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}}}\end{array}} \right.$

3.3. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song

Muốn cho một vật chịu tác dụng của ba lực song song ở trạng thái cân bằng thì hợp lực của hai lực cùng chiều phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều với lực còn lại:

${\vec F_1} + {\vec F_2} = – {\vec F_3}$

4. Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế

4.1. Các dạng cân bằng

+ Có ba dạng cân bằng là cân bằng bền, cân bằng không bền và cân bằng phiếm định.

+ Khi vật bị kéo ra khỏi vị trí cân bằng một chút mà trọng lực của vật có xu hướng:

– kéo nó trở về vị trí cân bằng thì đó là vị trí cân bằng bền.

– kéo nó ra xa vị trí cân bằng thì đó là vị trí cân bằng không bền.

– giữ nó đứng yên ở vị trí mới thì đó là vị trí cân bằng phiếm định.

Chú ý:

Nguyên nhân gây ra các dạng cân bằng khác nhau là vị trí trọng tâm của vật:

– Cân bằng không bền, trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận.

– Cân bằng bền, trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận.

– Cân bằng phiếm định, vị trí trọng tâm không thay đổi hoặc ỏ một độ cao không đổi.

4.2. Cân bằng của một vật có mặt chân đế

Mặt chân đế

Mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc của vật với mặt đỡ.

Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế

Giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế).

Mức vững vàng của sự cân bằng

Mức vững vàng của sự cân bằng được xác định bởi độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế. Trọng tâm của vật càng cao và mặt chân đế càng nhỏ thì vật càng dễ bị lật đổ và ngược lại.

5. Chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay của vật rắn

5.1. Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn

a. Định nghĩa

Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là chuyển động trong đó đường nối hai điểm bất kỳ của vật luôn luôn song song với chính nó.

b. Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến

– Trong chuyển động tịnh tiến, tất cả các điểm của vật đều chuyển động như nhau. Nghĩa là đều có cùng một gia tốc.

Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến

Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến xác định theo định luật II Newton:

$\vec a = \frac{{\vec F}}{m}$ hay $\vec F = m\vec a$

Trong đó $\vec F = {\vec F_1} + {\vec F_2} + \ldots $ là hợp lực của các lực tác dụng vào vật.

5.2. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

a. Đặc điểm của chuyển động quay. Tốc độ góc

– Khi vật rắn quay quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật có cùng một tốc độ góc $\omega $ gọi là tốc độ góc của vật.

– Nếu vật quay đều thì $\omega $ = const. Vật quay nhanh dần thì $\omega $ tăng dần. Vật quay chậm dần thì $\omega $ giảm dần.

b. Tác dụng của mômen lực

Mômen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật.

c. Mức quán tính trong chuyển động quay

– Mọi vật quay quanh một trục đều có mức quán tính. Mức quán tính của vật càng lớn thì vật càng khó thay đổi tốc độ góc và ngược lại.

– Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật và sự phân bố khối lượng đó đối với trục quay. Khối lượng của vật càng lớn và được phân bố càng xa trục quay thì mức quán tính của vật càng lớn và ngược lại.

6. Ngẫu lực

6.1. Định nghĩa

Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật.

6.2. Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn

– Ngẫu lực tác dụng vào một vật chỉ làm cho vật quay chứ không chuyển động tịnh tiến.

– Trường hợp vật không có trục quay cố định: ngẫu lực sẽ làm vật quay quanh trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.

– Trường hợp vật có trục quay cố định: ngẫu lực sẽ làm vật quay quanh trục cố định đó.

6.3. Mômen của ngẫu lực

 Công thức tính: M = F.d với F là độ lớn của mỗi lực; d là cánh tay đòn của ngẫu lực (khoảng cách giữa hai giá của hai lực tạo nên ngẫu lực).

– Mômen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH

Ví dụ 1: Một thanh cứng đồng chất, tiết diện đều, chiều dài $\ell $ = AB = 60 cm, khối lượng m = 1 kg có thể quay không ma sát xung quanh một bản lề tại đầu A. Thanh được giữ cân bằng nằm ngang bởi một sợi dây nhẹ, không dãn BC. Biết rằng khoảng cách AC = 20$\sqrt 3 $ cm. Tính độ lớn lực mà bản lề tác dụng lên thanh tại A. Lấy g = 10 m/s2.

A. 5$\sqrt 3 $ N. B. 5 N. C. 10 N. D. 15 N.

Lời giải:

1. Có $\tan \alpha  = \frac{{AC}}{{AB}} = \frac{{20\sqrt 3 }}{{60}} = \frac{1}{{\sqrt 3 }} \to \alpha  = {30^o}$

+ Quy tắc mô men lực đối với trục A:

$T.AH = P.AO \Rightarrow T.AB.\sin {30^o} = P.\frac{{AB}}{2} \Rightarrow T = P = 10N$

+ Điều kiện cân bằng của AB: $\vec T + \vec P + \vec Q = \vec 0$

Chiếu lên phương thẳng đứng và nằm ngang:

$\begin{array}{l}{Q_x} = T\cos {30^o} = 5{Q_x} = T\cos {30^o} = 5\sqrt 3 \,N\\{Q_y} = P – T\sin {30^o} = 5N \Rightarrow Q = \sqrt {Q_x^2 + Q_x^2} \, = 10N\end{array}$

Đáp án C.

STUDY TIPS:

– Để xác định chính xác hướng của $\overrightarrow Q $ ta lưu ý rằng AB chịu tác dụng của ba lực không song song nên điều kiện cân bằng là ba lực phải đồng quy, nghĩa là giá của $\overrightarrow Q $ đi qua giao hai giá của $\overrightarrow P $ và $\overrightarrow T $.

– Gọi $\alpha $ là góc giữa $\overrightarrow Q $ và AB ta có: $\tan \alpha = \frac{{{Q_y}}}{{{Q_x}}}$

Ví dụ 2: Khối gỗ hình hộp hình chữ nhật có tiết diện thẳng là hình chữ nhật ABCD vơi AB = 20 cm, AD = 10 cm đặt trên mặt phẳng nghiêng góc $\alpha $ như hình vẽ. Giả thiết ma sát đủ lớn để không xảy ra sự trượt. Tìm $\alpha $ lớn nhất để khối hộp không bị lật.

A. 63,4°. B. 30°.

C. 60°. D. 26,6°.

Lời giải

Để khối gỗ không bị lật thì giá của trọng lực phải rơi trên mặt chân đế BC. Khi khối gỗ bắt đầu lật thì $\overrightarrow P $ có giá đi qua C như hình vẽ: ${\alpha _{\max }} = \widehat {BAC}$

Từ hình vẽ ta có: $\tan {\alpha _{\max }} = \frac{{BC}}{{AB}} = \frac{1}{2} \Rightarrow {\alpha _{\max }} = 26,{6^o}$

Đáp án D.

Ví dụ 3: Ba quả cầu nhỏ khối lượng m1, m2 và m3 được gắn theo thứ tự tại các điểm A, B và C trên một thanh cứng, nhẹ AC, Biết m1 = 2m= 2m và B là trung điểm của AC. Thanh cân bằng nằm ngang đối với điểm tựa tại O là trung điểm của AB. Khối lượng m3 bằng

A. $\frac{m}{3}$ B. $3m$ C. $\frac{{2m}}{3}$ D. $\frac{{3m}}{4}$

Lời giải:

Theo quy tắc mô men lực đối với trục quay qua O và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ:

$\begin{array}{*{20}{l}}{{P_1}.OA = {P_2}.OB + {P_3}.OC}\\{ \Rightarrow {m_1}.OA = {m_2}.OB + {m_3}.OC}\\{ \Leftrightarrow 2m\frac{{AC}}{4} = m\frac{{AC}}{4} + {m_3}\frac{{3AC}}{4} \Leftrightarrow {m_3} = \frac{m}{3}}\end{array}$

Đáp án A.

Ví dụ 4: Người ta khoét một lỗ tròn bán kính $\frac{R}{2}$ trên một đĩa tròn đồng chất bán kính R. Trọng tâm của phần còn lại cách tâm đĩa tròn lớn bao nhiêu?

A. $\frac{R}{2}$ B. $\frac{R}{6}$

C. $\frac{R}{3}$ D. $\frac{R}{4}$

Lời giải

Ta có: $\vec P = {\vec P_1} + {\vec P_2}$

Gọi x là khoảng cách từ tâm hình tròn lớn O đến trọng tâm phần còn lại O1.

Theo quy tắc hợp lực song song: $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{P = {P_1} + {P_2}}\\{{P_1}x = {P_2} \cdot \frac{R}{2}}\end{array}} \right.$

$ \Rightarrow \left( {\pi {R^2} – \pi {{\left( {\frac{R}{2}} \right)}^2}} \right)x = \pi {\left( {\frac{R}{2}} \right)^2} \cdot \frac{R}{2} \to x = \frac{R}{6}$

Đáp án B.

STUDY TIPS: Đối với các vật mỏng, phẳng, đồng chất, khối lượng tỉ lệ thuận với diện tích.

III. BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG

Câu 1: Khi một lực tác dụng vào vật rắn, yếu tố nào sau đây của lực có thể thay đổi mà không ảnh hưởng đến tác dụng của lực?

A. Độ lớn B. Chiều

C. Giá. D. Điểm đặt dọc theo giá.

Câu 2: Kết luận nào dưới đây về điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là đúng nhất?

A. ba lực đó phải đồng phẳng và đồng quy.

B. ba lực đó phải đồng quy.

C. ba lực đó phải đồng phẳng.

D. hợp lực của hai lực bất kỳ phải cân bằng với lực thứ ba.

Câu 3: Chọn kết luận đúng

A. Khi vật rắn cân bằng thì trọng tâm là điểm đặt của tất cả các lực.

B. Trọng tâm của bất kỳ vật rắn nào cũng nằm trên trục đối xứng của vật.

C. Mỗi vật rắn chỉ có một trọng tâm và có thể là một điểm không thuộc vật đó.

D. Trọng tâm của bất kỳ vật rắn nào cũng đặt tại một điểm trên vật

Câu 4: Trong trường hợp nào sau đây, lực có tác dụng làm cho vật rắn quay quanh trục?

A. Lực có giá đi qua trục quay.

B. Lực có giá song song với trục quay.

C. Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và không đi qua trục quay.

D. Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và đi qua trục quay.

Câu 5: Nhận xét nào sau đây là sai? Hợp lực của hai lực song song cùng chiều có đặc điểm

A. Cùng giá với các lực thành phần.

B. Có giá nằm giữa hai giá của hai lực thành phần theo quy tắc chia trong.

C. Cùng chiều với hai lực thành phần.

D. Có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực thành phần.

Câu 6: Chọn kết luận đúng. Cân bằng bền là loại cân bằng mà vật có vị trí trọng tâm ở vị trí

A. thấp nhất so với các vị trí lân cận.

B. cao bằng với các vị trí lân cận.

C. cao nhất so với các vị trí lân cận.

D. bất kì so với các vị trí lân cận.

Câu 7: Nhận xét nào sau đây về ngẫu lực là sai?

A. Có thể thay thế ngẫu lực bằng hợp lực tìm được bằng quy tắc hợp lực song song (ngược chiều).

B. Ngẫu lực là hệ gồm hai lực song song, ngược chiều và có độ lớn bằng nhau.

C. Momen của ngẫu lực tính theo công thức: ${\rm{M = F d}}$ (trong đó d là cánh tay đòn của ngẫu lực).

D. Nếu vật không có trục quay cố định chịu tác dụng của ngẫu lực thì nó sẽ quay quanh một trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.

Câu 8: Khi dùng Tua-vít để vặn đinh vít, người ta đã tác dụng vào các đinh vít

A. một ngẫu lực B. hai ngẫu lực

C. cặp lực cân bằng D. cặp lực trực đối

Câu 9: Một vật đang quay quanh một trục cố định với tốc độ góc không đổi. Nếu bỗng nhiên tất cả mômen lực tác dụng lên vật mất đi thì

A. Vật quay chậm dần rồi dừng lại.

B. Vật quay nhanh dần đều.

C. Vật lập tức dừng lại.

D. Vật tiếp tục quay đều.

Câu 10: Đối với một vật quay quanh một trục cố định, kết luận nào sau đây đúng?

A. Khi tốc độ góc của vật thay đổi thì chắc chắn là đã có momen lực tác dụng lên vật.

B. Nếu không có mômen lực tác dụng lên vật thì vật phải đứng yên.

C. Vật quay được là nhờ có mômen lực tác dụng lên vật

D. Khi tất cả mômen lực tác dụng lên vật bỗng nhiên mất đi thì vật đang quay sẽ lập tức dừng lại.

Câu 11: Một vật không có trục quay cố định, khi chịu tác dụng của một ngẫu lực thì vật sẽ

A. chuyển động tịnh tiến.

B. chuyển động quay.

C. vừa quay, vừa tịnh tiến.

D. nằm cân bằng.

Câu 12: Mức quán tính của một vật chuyển động quay quanh một trục cố định không phụ thuộc vào

A. Khối lượng của vật.

B. Tốc độ góc của vật

C. Hình dạng, kích thước của vật.

D. Sự phân bố khối lượng của vật đối với trục quay.

Câu 13: Tác dụng một lực $\overrightarrow F $ có giá đi qua trọng tâm của một vật thì vật đó sẽ

A. chuyển động tịnh tiến.

B. chuyển động quay.

C. vừa quay vừa tịnh tiến.

D. quay rồi chuyển động tịnh tiến.

Câu 14: Chọn kết luận sai:

A. Tốc độ góc đặc trưng cho sự quay nhanh hay chậm của vật rắn.

B. Khi vật rắn quay quanh một trục cố định, các điểm ở gần trục quay có tốc độ góc nhỏ hơn so với các điểm ở xa.

C. Khi vật quay đều, tốc độ góc không đổi.

D. Đơn vị tốc độ góc là rad/s.

Câu 15: Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định. Các điểm trên vật rắn không thuộc trục quay sẽ có cùng tốc độ góc.

A. có cùng tốc độ góc.

B. có cùng tốc độ dài.

C. có cùng gia tốc hướng tâm.

D. có cùng gia tốc toàn phần.

Câu 16: Một thanh cứng AB đồng chất, tiết diện đều có trọng lượng P = 100N ở trạng thái cân bằng nằm ngang. Đầu A của thanh tựa vào tường thẳng đứng còn đầu B được giữ bởi sợi dây nhẹ, không dãn BC như hình vẽ. Biết BC = 2AC. Tìm độ lớn lực căng dây BC.

A. 200N. B. 150N. C. 75 N. D. 100 N.

Câu 17: Một thanh AB dài 7,5m; trọng lượng 200N có trọng tâm G cách đầu A một đoạn 2m. Thanh có thể quay xung quanh một trục đi qua điểm O nằm trên thanh với OA = 2,5m. Phải tác dụng vào đầu B một lực có độ lớn bằng bao nhiêu để AB cân bằng nằm ngang?

A. 100 N. B. 25 N. C. 10 N. D. 20 N.

Câu 18: Một thanh AB có trọng lượng 150N có trọng tâm G chia đoạn AB theo tỉ lệ BG = 2AG. Thanh AB được giữ cân bằng nhờ một bản lề tại A và dây nhẹ, không giãn tại B như hình vẽ. Biết góc $\alpha $ = 30°.Tính lực căng của dây.

A. 75 N. B. 100 N. C. 150 N. D. 50 N

Câu 19: Hai lực ${\vec F_1},{\vec F_2}$ song song cùng chiều, cách nhau đoạn 30cm. Biết rằng F1 = 18N và hợp lực F = 24N. Giá của hợp lực cách của lực ${\vec F_2}$ đoạn là bao nhiêu?

A. 7,5cm. B. 10cm. C. 22,5cm. D. 20cm.

Câu 20: Một người gánh hai thúng: thúng gạo có trọng lượng 300N, thúng ngô có trọng lượng 200N ở hai đầu đòn gánh nhẹ, dài 1,5m. Tìm lực tác dụng lên vai người ấy khi đòn gánh cân bằng nằm ngang.

A. 600N. B. 120N. C. 250N. D. 500N

Câu 21. Một người gánh hai thúng: thúng gạo có trọng lượng 300N, thúng ngô có trọng lượng 200N ở hai đầu đòn gánh nhẹ, dài 1,5m. Hỏi vai người ấy phải đặt cách thúng gạo bao nhiêu để đòn gánh cân bằng nằm ngang?

A. 60 cm. B. 90 cm. C. 75cm. D. 50cm.

Câu 22. Một tấm ván nặng 240N được bắc qua con mương. Trọng tâm của tấm ván cách bờ A một đoạn 2,4m, cách bờ B một đoạn 1,2m. Xác định lực mà tấm ván tác dụng lên hai bờ B.

A. 160 B. 120 N. C. 180 N. D. 80 N

Câu 23: Một người dùng chiếc búa dài 25cm để nhổ một cây đinh đóng ở một tấm gỗ. Người đó tác dụng vào đầu cán búa một lực 180N vuông góc với cán búa thì vừa vặn nhổ được đinh. Tìm lực mà đinh tác dụng thẳng góc lên búa, nếu đinh cách điểm tựa một đoạn 9cm. Coi trọng lực của búa có giá đi qua điểm tựa.

A. 180 N. B. 64,8 N. C. 500 N. D. 420 N.

Câu 24: Hai người khiêng một vật có khối lượng 100kg bằng một đòn nhẹ, có chiều dài 2m. Điểm treo của vật cách vai người thứ nhất 120cm. Tìm lực tác dụng lên vai người thứ hai.

A. 400 N. B. 600 N. C. 500 N. D. 420 N.

Câu 25: Một thước thẳng, đồng chất, tiết diện đều có chiều dài AB = 100cm, trọng lượng P = 30N. Thước có thể quay xung quanh một trục nằm ngang đi qua điểm O trên thước với OA = 30cm. Để thước cân bằng nằm ngang, cần treo tại đầu A một vật có trọng lượng bằng bao nhiêu?

A. 30 N. B. 20 N. C. 10 N. D. 15 N

Câu 26: Một thanh thẳng, đồng chất, tiết diện đều có chiều dài AB = 2m, khối lượng m = 2kg. Người ta treo vào hai đầu A, B của hai vật có khối lượng lần lượt là m1 = 5kg và m2 = 1kg. Hỏi phải đặt một giá đỡ tại điểm O cách đầu A một khoảng bao nhiêu để thanh cân bằng nằm ngang?

A. 60 cm. B. 100 cm. C. 75 cm. D. 50 cm.

Câu 27: Cho một hệ gồm hai chất điểm m1 = 50g đặt tại điểm P và m2 = 0,1kg đặt tại điểm Q. Cho PQ = 15cm. Trọng tâm của hệ

A. cách P 10cm và cách Q 25cm.

B. cách P 10cm và cách Q 5cm.

C. cách P 5 cm và cách Q 10cm.

D. cách P 5cm và cách Q 20cm.

Câu 28: Một ngọn đèn khối lượng m1 = 4kg dược treo vào tường bởi dây BC và thanh cứng AB. Thanh AB khối lượng của thanh AB có khối lượng m2 = 2 kg được gắn vào tường ở bản lề tại A. Cho $\alpha $ = 30°; lấy g = 10m/s2. Tìm lực căng của dây treo.

A. 57,7N. B. 30,6N. C. 40,0N. D. 60,0N.

Câu 29: Trong Câu 28, tìm góc tạo bởi phản lực của tường tác dụng lên thanh AB tại A và thanh AB.

A. 30° B. 0° C. 60° D. 180°

Câu 30: Một tấm tôn mỏng, phẳng, có dạng một tam giác đều ABC, cạnh a = 10cm. Người ta tác dụng một ngẫu lực lên hai điểm A và C và nằm trong mặt phẳng của tấm. Lực ở A có độ lớn 10N song song với $\overrightarrow {BC} $. Momen của ngẫu lực là:

A. 1,00Nm. B. 0,87Nm. C. 1,73Nm. D. 86,60Nm.

Câu 31: Một vật rắn hình trụ có khối lượng m = 100kg, bán kính tiết diện R = 15cm. Tác dụng một lực kéo $\overrightarrow F $ theo phương ngang thông qua một sợi dây buộc vào trục hình trụ để kéo hình trụ lên bậc thang cao O1O2 = h = 5 cm. Tìm lực giá trị tối thiểu của F hình trụ có thể vượt qua bậc thang.

A. 984N. B. 1118N. C. 1414 N. D. 1500N.

Câu 32: Một quả cầu có khối lượng 10kg nằm trên hai mặt phẳng nghiêng nhẵn vuông góc với nhau. Tính lực nén của quả cầu lên mỗi mặt phẳng nghiêng bên phải nếu góc nghiêng của này so với phương ngang là $\alpha $ = 30°. Lấy g = 10m/s2.

A. 100N. B. 50N. C. 50$\sqrt 3 $N. D. 50/$\sqrt 3 $N.

ĐÁP ÁN

1.D 2.D 3.C 4.C 5.A 6.A 7.A 8.A 9.D 10.A 11.B
12.B 13.A 14.B 15.A 16.D 17.D 18.D 19.C 20.D 21.A 22.A
23.C 24.C 25.B 26.D 27.B 28.A 29.B 30.B 31.B 32.C

HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Đáp án D.

Tác dụng của lực tác dụng lên vật rắn không thay đổi nếu ta trượt lực đó trên giá của nó.

Câu 2: Đáp án D.

Câu 3: Đáp án C.

Câu 4: Đáp án C.

Câu 5: Đáp án A.

Câu 6: Đáp án A.

Câu 7: Đáp án A.

Câu 8: Đáp án A.

Câu 9: Đáp án D.

Câu 10: Đáp án A.

Mômen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định có tác dụng làm thay đổi tốc độ góc của vật.

Câu 11: Đáp án B.

Câu 12: Đáp án B.

Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật và sự phân bố khối lượng đó đối với trục quay. Khối lượng của vật càng lớn và được phân bố càng xa trục quay thì mức quán tính của vật càng lớn và ngược lại.

Câu 13: Đáp án A.

Câu 14: Đáp án B.

Khi vật rắn quay quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật có cùng một tốc độ góc $\omega $ gọi là tốc độ góc của vật.

Câu 15: Đáp án A.

Câu 16: Đáp án D.

$\alpha = \widehat {ABC};\sin \alpha = \frac{{AC}}{{CB}} = \frac{1}{2} \Rightarrow \alpha = {30^^\circ }$

Chọn trục quay đi qua A và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ.

Quy tắc mômen: $P \cdot \frac{\ell }{2} = T\ell .\sin \alpha \quad (l = AB)$

$ \to {\rm{T}} = \frac{P}{{2\sin \alpha }} = 100{\rm{N}}$

Câu 17: Đáp án D.

$P.OG = F.OB \Leftrightarrow 200.0,5 = F.(7,5 – 2,5) \Leftrightarrow F = 20{\rm{N}}$

Câu 18: Đáp án D.

Quy tắc mômen lực đối với trục qua A:

$P.AG.\cos \alpha = T.AB.\cos \alpha \Leftrightarrow T = P \cdot \frac{{AG}}{{AB}} = 150\frac{1}{3} = 50{\rm{N}}$

Câu 19: Đáp án C.

Hai lực song song, cùng chiều nên:

$\begin{array}{*{20}{l}}{F = {F_1} + {F_2} = 24 \Rightarrow {F_2} = 6{\rm{N}}}\\{{F_1}{d_1} = {F_2}{d_2} \Leftrightarrow 18\left( {d – {d_2}} \right) = 6{d_2}{d_2} = 22,5{\rm{cm}}}\end{array}$

Câu 20: Đáp án D.

Câu 21: Đáp án A.

${\rm{F = }}{{\rm{P}}_1}{\rm{ + }}{{\rm{P}}_2}{\rm{ = 500 N}}$

Gọi d1, d2 là khoảng cách từ thúng gạo và thúng ngô đến vai:

${P_1}{d_1} = {P_2}{d_2} \Leftrightarrow 300{d_1} = \left( {1,5 – {d_1}} \right).200 \Rightarrow {d_1} = 0,6{\rm{m}}$

Câu 22: Đáp án A.

$\begin{array}{*{20}{l}}{P = {P_1} + {P_2} = 240{\rm{N}} \Rightarrow {P_1} = 240 – {P_2}}\\{{P_1}{d_1} = {P_2}{d_2} \Leftrightarrow \left( {240 – {P_2}} \right).2,4 = {P_2}.1,2 \Rightarrow {P_2} = 160{\rm{N}}}\end{array}$

Câu 23: Đáp án C.

${F_1}.{d_1} = {F_2}.{d_2} \Leftrightarrow 180.0,25 = {F_2}.0,09 \Rightarrow {F_2} = 500{\rm{N}}$

Câu 24: Đáp án C.

$\begin{array}{*{20}{l}}{{P_1}.{d_1} = {P_2}.{d_2} \Leftrightarrow {P_1}.1,2 = 0,8.\left( {1000 – {P_1}} \right)}\\{ \Rightarrow {P_1} = 400N \Rightarrow {P_2} = 600{\rm{N}}}\end{array}$

Câu 25: Đáp án B.

Quy tắc mômen lực đối với trục quay qua O:

${P_1}.OA = P.OG \to {P_1} = \frac{{OG}}{{OA}}P = 20{\rm{N}}$

Câu 26: Đáp án D.

Dễ thấy, nếu O nằm giữa G và B thì thanh không thể cân bằng nên O nằm giữa A và G. Quy tắc mômen lực đối với trục qua O:

$\begin{array}{*{20}{l}}{{P_A}.OA = P.OG + {P_B}.OB}\\{ \Leftrightarrow {m_A}g.OA = mg.(AG – OA) + {m_B}g.(AB – OA)}\\{ \Rightarrow OA = 0,5m}\end{array}$

Câu 27: Đáp án B.

Áp dụng quy tắc hợp lực song song:

$\begin{array}{*{20}{l}}{\frac{{PG}}{{GQ}} = \frac{{{P_2}}}{{{P_1}}} = \frac{{{m_2}}}{{{m_1}}} = 2{\rm{ và }}PG + GQ = 15}\\{ \Rightarrow PG = 10{\rm{cm}};GQ = 5{\rm{cm}}}\end{array}$

Câu 28: Đáp án A.