Giải bài tập SGK Bài 18 Vật lý 10 Cơ bản & Nâng cao

Momen lực đối với một trục quay là gì? Cánh tay đòn của lực là gì? Khi nào thì lực tác dụng vào một vật có trục quay cố định không làm cho vật quay ?

Phát biểu điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (hay quy tắc momen lực).

Hãy vận dụng quy tắc momen lực vào các trường hợp sau:

a) Một người dùng xà beng để đẩy một hòn đá (Hình 18.3)

b) Một người cầm càng xe cút kít nâng lên (Hình 18.4).

c) Một người cầm hòn gạch trên tay (Hình 18.5).

Một người dùng búa để nhổ một chiếc đinh (Hình 18.6). Khi người ấy tác dụng một lực 100 N vào đầu búa thì đinh bắt đầu chuyển động. Hãy tính lực cản của gỗ tác dụng vào đỉnh.

Hãy giải thích nguyên tắc hoạt động của chiếc cân (Hình 18.7)

Ở trường hợp nào sau đây, lực có tác dụng làm vật rắn quay quanh trục?

A. lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và cắt trục quay.

B. lực có giá song song với trục quay

C. lực có giá cắt trục quay

D. lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và không cắt trục quay. 

Một thanh chắn đường dài 7,8m, có trọng lượng 210N và có trọng tâm cách đầu bên trái 1,2m (Hình 29.7). Thanh có thể quay quanh một trục nằm ngang ở cách đầu bên trái 1,5m. Hỏi phải tác dụng vào đầu bên một lực bằng bao nhiêu để giữ thanh ấy nằm ngang?

Một chiếc búa đinh dùng để nhổ một chiếc đinh (hình 29.8). Hãy vẽ trục quay của búa, các lực của tay và của đinh tác dụng và búa và cánh tay đòn của hai lực đó.

Thanh OA có khối lượng không đáng kể, có chiều dài 20cm, quay dễ dàng quanh trục nằm ngang O. Một lò xo gắn vào điểm C. Người ta tác dụng vào đầu A của thanh một lực F = 20N hướng thẳng đứng xuống dưới (hình 29.9 SGK). Khi thanh ở trạng thái cân bằng, lò xo có phương vuông góc với OA, và OA làm thành một góc α = 30o so với đường nằm ngang.

a) Tính phản lực N của lò xo vào thanh.

b) Tính độ cứng k của lò xo, biết lò xo ngắn đi 8cm so với lúc không bị nén.

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 (H.18.1) 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 (H. 18.2). 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 (H.18.3). 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.4N.                                   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 (H.18.4). 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 người nâng một tấm gỗ đồng chất, tiết diện đều, có trọng lượng P = 200 N. Người ấy tác dụng một lực F vào đầu trên của tấm gỗ để giữ cho nó hợp với mặt đất một góc a = 30°. Tính độ lớn của lực trong hai trường hợp :

a) Lực F vuông góc với tấm gỗ (H.18.5a).

b) Lực F hướng thẳng đứng lên trên (H_.18.5b).

Một thanh sắt dài, đồng chất, tiết diện đều, được đặt trên bàn sao cho ¼  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 ?

Một thanh dài AO, đồng chất, có khối lượng 1,0 kg. Một đầu O của thanh liên kết với tường bằng một bản lề, còn đầu A được treo vào tường bằng một sợi dây AB. Thanh được giữ nằm ngang và dây làm với thanh một góc α = 30° (H.18.7). Lấy g = 10 m/s². Tính lực căng của dây.

Một dây phơi căng ngang tác dụng một lực T₁ = 200 N lên cột.

a) Tính lực căng T₂ của dây chống. Biết góc α = 30° (H.18.8).

b) Tính áp lực của cột vào mặt đất. Bỏ qua trọng lực của cột.