Bài tập môn Vật lý 10 (nâng cao) - Chương III: Tĩnh học vật rắn

Bài tập chương III tĩnh học vật rắn Phần A. cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của các lực có giá đồng qui A. trắc nghiệm tự luận Bài 1( 6.38 NC-VTK) Cho cơ hệ có sơ đồ như hình vẽ Các đĩa cân và hai quả nặng có khối lượng Bằng nhau cùng bằng m1=m2= 3kg Lấy g=10m/s2, các ròng rọc nhỏ không khối lượng và không ma sát , Lực kế có lò so nằm ngang Tính số chỉ của lực kế Bài 2 ( 7.1/NC-VTK) Cho cơ hệ có sơ đồ như hình vẽ R là ròng rọc nhỏ không khối lượng không ma sát , Vật A có khối lượng m=2kg được đỗư bằng dây BCDE Dây DE thẳng đứng còn BC nghiêng so với phương thẳng đứng Góc . Do tác dụng của lực F nằm ngang nên cơ hệ cân bằng Lấy g=10m/s2 Tính độ lớn của lực Fvà lực căng của hai nhánh sợi dây Bài 3 (7.5/NC-VTK) Một vật có khối lượng m=20kg nằm trên một mặt phẳng nghiêng góc So với phương ngang ( Hvẽ ) Muốn giữ vật đứng yên trên mặt phẳng nghiêng đó người ta tác dụng vào vật lực F có hướng song song với mặt phẳng nghiêng và hướng lên đỉnh mặt phẳng nghiêng . Lấy g=10m/s2 Tính độ lớn của lực F trong hai trường hợp 1) Bỏ qua ma sát giữa vật với mặt phẳng nghiêng 2) Hệ số ma sát nghỉ giữa vật với mặt phẳng nghiêng Bài 4* Vẫn sử dụng đề như bài 3 nhưng lực F hướng song song với phương ngang và hướng vào mặt phẳng nghiêng Bài 5 (3.6. CLVL10) Cho cơ hệ như hình vẽ . các vật A, B,Ccó khối lượng Các ròng rọc nhỏ không khối lượng ,không ma sát M1=9kg, m2=3kg, , Bỏ qua mọi ma sát các dây không dãn và khối lượng không đáng kể Lấy g=10nm/s2 Tính khối lượng m3 của C và lực nén của A lên mặt phẳng nghiêng Bài 6 Cho cơ hệ nhjư hình vẽ quả cầu có khối lượng m=6kg được giữ tren mặt phẳng nghiêng góc So với phương ngang ,nhờ dây BA. BA hợp với phương thẳng đứng góc và lực căng của AB bằng 20N. g=10m/s2.Bỏ qua ma sát Tính góc và lực nén của quả cầu lên mặt phẳng nghiêng B. Trắc nghiệm khách quan Câu 1 Phát biểu nào sau đây chưa chính xác A. Một vật cân bằng khi có hai lực tác dụng lên vật B. Một vật cân bằng nếu chịu tác dụng của hai lực thì hợp lực của hai lực đó bằng véc tơ không C.Trọng tâm của vật rắn là điểm đặt của trọng lực D. Vật treo vào dây nằm cân bằng thì dây treo có phương thẳng đứng và đi qua trọng tâm G của vật Câu 2 Điều kiện nào sau đây là đủ để hệ ba lực tác dụng lên một vật rắn cân bằng A. Ba lực phải đồng qui B. Ba lực phải đồng phẳng C. Ba lực phải đồng phẳng và đồng qui D. Hợp lực của hai lực bất kì cân bằng với lực thứ ba Câu 3 Vật có trọng lượng 200N được treo bằng hai dây OA và OB Như hình vẽ . Khi vật cân bằng , g=10m/s2 lực căng của hai dây OA Và OB có giá trị lần lượt là A. 400N và 200 B. 200và 400N C. 100N và 100 D. 100 và 100N Câu4 Một người có khối lượng m1=70kg, đứng trên mặt đất , dùng một ròng rọc cố định kéo một vật có khối lượng m2=40kg lên khỏi mặt đất , chuyển động thẳng đều . Trong thời gian kéo vật , lực tác dụng của người đó lên mặt đất bằng A. 1078N B. 392 N C. 294N 686 N Phần B : qui tắc hợp các lực có giá song song Và điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định Phần trắc nghiệm tự luận Bài 1 ( bài 3.4 /tr34/BTVL10NC) Một hình trụ bằng nhôm có chiều cao 20 cm , bán kính 1cm ,được treo vào đầu một lực kế R. biết khối lượng riêng của nhôm là 2700 kg/m3. Lấy g= 10m/s2 Từ từ nhúng chìm hình trụ hoàn toàn vào trong một bình nước sao cho trục của lò xo nằm trong phương thẳng đứng . Xác định số chỉ của lực kế khi khối trụ đứng cân bằng Bài 2( 3.7/tr35/BTVL10 NC) Hai lực có giá song song và có độ lớn lần lượt là F1=20 N và F2=30N. khoảng cách từ giá của hợp lực đến giá của lực F2 bằng 0,8m . Tìm khoảng cách giữa hai lực đó trong hai trường hợp sau : 1) Hai lực cùng chiều 2) Hai lực ngược chiều Bài 3 (3.14/tr37/BTVL10NC) Một thanh thẳng đồng chất tiết diện đều ( có trọng tâm nằm đúng giữa thanh ) và có trọng lượng P=1N, và có chiều dài AB=1m, được đặt nằm ngang . A B có thể quay quanh một trục cố định tại Avà B được treo vào móc của một lực kế có trục nằm trong đường thẳng đứng (H vẽ ) Người ta treo vào M vật m1=0,5 kg , vào N vật m2= 0,2 kg Biết AN=80cm, AM=20cm. Lấy g= 10m/s2 bỏ qua ma sát 1) Xác định số chỉ của lực kế 2) Xác định lực do trục quay tác dụng lên A Bài 4 ( TD3.175/VTKVL10NC) Thanh thẳng AB có trọng tâm nằm đúng giữa thanh và có chiều dài AB=90 cm và khối lượng m=2kg. Người ta đặt AB lên điểm tì tại 0 và treo vào A vật m1= 4kg , vào B vật m2=6 kg thì thấy AB nằm cân bằng trong mặt phẳng nằm ngang . Lấy g=10m/s2. Tính khoảng cách A0 Bài 5 Một thanh thẳng AB dài 1m, có khối lượng m1= 5kg và trọng tâm nằm đúng giữa thanh, được đặt nằm ngang trên hai diểm tì tại Avà B. Treo vào C có AC=60cm vật m2= 10 kg . Lấy g= 10m/s2. Xác định lực nén của AB lên hai giá đỡ Bài 6 ( 7.15/185/VTKVL10NC) 1)Hãy xác định trọng tâm của một bản mỏng , đồng chất hình tròn tâm 0,bán kính R , bị khoét mất một mẩu hình vuông cạnh a=R/2 và có cạnh qua 0 ( H vẽ ) 2) Hãy xác định trọng tâm của một bản mỏng, đồng chất hình vuông cạch( 2a ), bị khoét mất một mẩu hình tròn đường kính( a ). ( HVẽ ) 3) Hãy xác định trọng tâm của một bản mỏng , đồng chất ,Hình chữ T ( Hvẽ ) Biết AB=CD=60cm , E F=HG=20cm AD=BC=20cm , EH=FG=100 cm Bài 7 Cho một cơ hệ như hình vẽ : AB là thanh thẳng có trọng tâm đúng giữa thanh , có khối lượng m=1kg và có thể quay quanh bản lề tại B , R là ròng rọc nhỏ không khối lượng không ma sát , AB cân bằng trên mặt phẳng nằm ngang m1=5kg, m2=1,5kg, AC=80cm , g=10m/s2 Tính chiều dài của thanh AB Bài 8 (TD 4/176/VTKVL10NC) Thanh thẳng AB dài 2m , khối lượng 2kg được giữ nghiêng trên sàn một góc so với phương nằm ngang bằng một sợi dây BC, BC song song với sàn . Biết hệ số ma sát giữa A với mặt sàn bằng . Lấy g=10m/s2 1) Tìm giá trị của góc để AB cân bằng 2 ) Khi tính các lực tác dụng lên thanh AB Bài 9 Thanh thẳng AB có khối lượng m 1=1kg và trọng tâm nằm đúng giữa thanh . AB có thể quay trong mặt phẳng thẳng đứng nhờ bản lề ở B ,trên một bức tường thẳng đứng , Đầu A có treo vật m2=1kg . AB được giữ cân bằng khi tạo với tường góc nhờ dây AC song song với mặt nằm ngang và C ở trên tường (g=10m/s2) Xác định các lực tác dụng lên AB đề kiểm tra 15 phút - lần 1- học kì II ( đề khung ) Khối 10 - Môn vật lí Phần trắc nghiệm khách quan ( 5 điểm - mỗi câu 1 điểm ) ( Khoanh tròn vào đáp án đúng ) Câu 1 Chọn đáp án đúng . Hợp lực của hai lực () có giá đồng qui , và hợp với nhau góc là một lực có độ lớn thỏa mãn : A. F=F1+ F2 B. F= F1 - F2 C. F = F1+ F2 +2 F1F2 D. F2= F12 +F22 + 2F1F2 co s Câu 2 Chọn đáp án đúng Một vật rắn có trục quay cố định sẽ cân bằng khi A. Hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên nó bằng B. Tổng mô men của tất cả các lực tác dụng lên vật đối với trục quay đó bằng 0 C. Cả A, B đều đúng D. Khác A, B , C Câu 3 Chọn đáp án đúng . Hợp lực của hai lực ( ; F1> F2 ), có giá song song , và hai lực hợp với nhau góc =00 là một lực có độ lớn thỏa mãn : A. F=F1+ F2 B. F= F1 - F2 C. F = F1+ F2 +2 F1F2 D. F2= F12 +F22 - 2F1F2 co s Câu 4 Chọn đáp án đúng Động lượng của một vật phụ thuộc vào A. Khối lượng của vật B. Vận tốc của vật C. Tích giữa khối lượng với vận tốc của vật D. Cả A, B , C đều sai Câu 5 Một vật chịu tác dụng của lực và chuyển động theo hướng hợp với lực góc ,vật đi được quãng đường (s ) . Công A của lực đó sinh ra có giá trị là : A. A= 0 B. A 0 D. -Fs A Fs Phần trắc nghiệm tự luận ( 5 điểm ) ( Làm bài vào ngay tờ giấy đề này ) Một quả bóng có khối lượng 300 gam ,đang bay với vận tốc có độ lớn 50m/s so với mặt đất thì đập thẳng góc vào một bức tường thẳng đứng , do va chạm với tường bóng bị bật ngược trở lại với vận tốc ngay sau khi bật ra có độ lớn 45m/s so với mặt đất . Lấy chiều dương tọa độ theo hướng chuyển động của bóng trước khi va vào tường 1) Tính động lượng của quả bóng ngay trước khi va vào tường , ngay sau khi bật ra khỏi tường ? 2) Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng do va chậm với tường ? Họ tên học sinh ............................................lớp ........................điểm ................. đề kiểm tra 15 phút - lần 1- học kì II ( Mã 3) Khối 10 - Môn vật lí Phần trắc nghiệm khách quan ( 5 điểm - mỗi câu 1 điểm ) ( Khoanh tròn vào đáp án đúng ) Câu 1 Chọn đáp án đúng . Hợp lực của hai lực () có giá đồng qui , và hợp với nhau góc =900 là một lực có độ lớn thỏa mãn biểu thức : A. F=F1+ F2 B. F= F1 - F2 C. F = F1+ F2 +2 F1F2 D. F2= F12 +F22 + 2F1F2 co s Câu 2 Chọn đáp án đúng Một vật rắn có trục quay cố định sẽ cân bằng khi A. Hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên nó khác B. Tổng mô men của tất cả các lực tác dụng lên vật đối với trục quay đó khác 0 C. Cả A, B đều đúng D. Khác A, B , C Câu 3 Chọn đáp án đúng . Hợp lực của hai lực ( ; F1> F2 ), có giá song song , và ngược chiều là một lực có độ lớn thỏa mãn biểu thức : A. F=F1+ F2 B. F= F1 - F2 C. F = F1+ F2 +2 F1F2 D. F2= F12 +F22 - 2F1F2 co s Câu 4 Chọn đáp án đúng Động lượng của một hệ gồm các vật chuyển động cùng vận tốc phụ thuộc vào A. Khối lượng của các vật trong hệ vật B. Vận tốc của các vật trong hệ vật C. Khối lượng của vật , vận tốc của vật ,và các lực tác dụng lên vật D. Tích giữa khối lượng của hệ với vận tốc của hệ Câu 5 Một vật chịu tác dụng của lực và chuyển động theo hướng hợp với lực góc =900,vật đi được quãng đường (s ) . Công A của lực đó sinh ra có giá trị : A. -Fs A Fs B. A 0 D. A= 0 Phần trắc nghiệm tự luận ( 5 điểm ) ( Làm bài vào ngay tờ giấy đề này ) Một quả bóng có khối lượng 200 gam ,đang bay với vận tốc có độ lớn 30m/s so với mặt đất thì đập thẳng góc vào một bức tường thẳng đứng , do va chạm với tường bóng bị bật ngược trở lại với vận tốc ngay sau khi bật ra có độ lớn 25m/s so với mặt đất . Lấy chiều dương tọa độ theo hướng chuyển động của bóng trước khi va vào tường 1) Tính động lượng của quả bóng ngay trước khi va vào tường , ngay sau khi bật ra khỏi tường ? 2) Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng do va chạm với tường ? Họ tên học sinh ................................................lớp ..................điểm đề kiểm tra 15 phút - lần 1- học kì II ( Mã 2) Khối 10 - Môn vật lí Phần trắc nghiệm khách quan ( 5 điểm - mỗi câu 1 điểm ) ( Khoanh tròn vào đáp án đúng ) Câu 1 Chọn đáp án đúng . Hợp lực của hai lực () có giá đồng qui , và hợp với nhau góc =00 là một lực có độ lớn thỏa mãn : A. F=F1+ F2 B. F= F1 - F2 C. F = F1+ F2 +2 F1F2 D. F2= F12 +F22 + 2F1F2 sin Câu 2 Chọn đáp án đúng Một vật rắn có trục quay cố định sẽ cân bằng khi A. Hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên nó khác B. Tổng mô men của tất cả các lực tác dụng lên vật đối với trục quay đó bằng 0 C. Cả A, B đều đúng D. Khác A, B , C Câu 3 Chọn đáp án đúng . Hợp lực của hai lực ( ; F1> F2 ), có giá song song , và hai lực hợp với nhau góc = 1800 là một lực có độ lớn thỏa mãn : A. F=F1+ F2 B. F= F1 - F2 C. F = F1+ F2 +2 F1F2 D. F2= F12 +F22 - 2F1F2 co s Câu 4 Chọn đáp án đúng Động lượng của một vật phụ thuộc vào A. Khối lượng của vật B. Vận tốc của vật C. Khối lượng của vật , vận tốc của vật ,và các lực tác dụng lên vật D. Tích giữa khối lượng với vận tốc của vật Câu 5 Một vật chịu tác dụng của lực và chuyển động theo hướng hợp với lực góc ,vật đi được quãng đường (s ) . Công A của lực đó sinh ra có giá trị : A. -Fs A Fs B. A 0 D. A= 0 Phần trắc nghiệm tự luận ( 5 điểm ) ( Làm bài vào ngay tờ giấy đề này ) Một quả bóng có khối lượng 200 gam ,đang bay với vận tốc có độ lớn 20m/s so với mặt đất thì đập thẳng góc vào một bức tường thẳng đứng , do va chạm với tường bóng bị bật ngược trở lại với vận tốc ngay sau khi bật ra có độ lớn 15m/s so với mặt đất . Lấy chiều dương tọa độ theo hướng chuyển động của bóng trước khi va vào tường 1) Tính động lượng của quả bóng ngay trước khi va vào tường , ngay sau khi bật ra khỏi tường ? 2) Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng do va chạm với tường ? Bài tập - cân bằng của vật rắn ( tiếp theo ) ( Phần tự luận ) Bài 10 Một quả cầu bằng đồng có thể tích 10 cm3 và khối lượng riêng 8900kg/m3, được treo bằng một sợi dây mảnh khối lượng không đáng kể , vào đầu A của một thanh thẳng AB dài 1m khói lượng 2kg có trọng tâm nằm đúng giữa thanh . AB có thể quay quanh trục 0 không ma sát và cách A đoạn A0= 75 cm , còn đầu B được giữ nhờ lực kế lò xo đủ dài và luôn trong biến dạng đàn hồi . Tạo thành cơ hệ như hình vẽ . Biết lò xo lực kế có độ cứng K= 100N/m . Lấy g=10m/s2. Tính độ biến dạng của lò xo khi hệ cân bằng trong hai trường hợp sau 1)Quả cầu nằm trong không khí 2) Quả cầu chìm hoàn toàn trong chất dầu có khối lượng riêng 800kg/m3 Bài 11 Thanh thẳng 0A có khối lượng không đáng kể được gắn vào tường nhờ bản lề tại 0 . Đầu A có treo vật có trọng lượng P= 10 N. Để giữ cho 0A cân bằng theo phương ngang người ta dùng dây BC có B nằm trên 0A và 0B= 2.BA với góc (=300) Bỏ qua mọi ma sát 1 )Tính lực căng của dây BC ? 2) Xác định phản lực của tường tác dụng lên 0A? Bài 12 Một thanh thẳng AB có trọng tâm nằm đúng giữa thanh , thanh có khối lượng m=4kg , chiều dài ( l= AB ).AB có thể quay quanh bản lề tại A gắn với cạnh mặt bàn nằm ngang AE ( AB = AE ), tại E có gắn một ròng rọc R R nhỏ không khối lượng , không ma sát Người ta treo vào đầu B của thanh hai vật có khối lượng m1=2kg bằng dây BC và m2= 4kg bằng dây BD vắt qua R để cơ hệ cân bằng ( Như hình vẽ ). Lấy g= 10m/s2 1) Tính góc hợp bởi BAvới AE () 2) Xác định phản lực của mặt bàn tác dụng lên đầu A của AB Bài 13 Một thanh thẳng AB dài 2m , khối lượng m = 20kg, được dựa vào bức tường thẳng đứng trơn nhẵn và AB nghiêng so với sàn nằm ngang góc . Biết hệ số ma sát giữa A với sàn là 0,6 lấy g=10 m/s2 1) Khi = 45 người ta thấy AB cân bằng Tính độ lớn của các lực tác dụng lên AB 2) Để AB đứng cân bằng thì phải có giá trị như thế nào Tiếp bài tập tổng hợp lực và qui tắc mô men Phần trắc nghiệm khách quan Câu1 Đièu kiện nào sau đây là đủ để hệ ba lực tác dụng lên vật rắn cân bằng A. Ba lực phải đồng qui B. ba lực phải đồng phẳng C. Ba lực phải đồng phẳng và giá đồng qui D. Hợp lực của hai lực phải trực đối cân bằng với lực thứ ba Câu 2 Hãy ghép các đáp án A, B , C , D sau đây vào các trường hợp 1, 2,3,4 để có câu trả lời đúng A. Trọng tâm của vật ở vị trí cao nhất so với những điểm lân cận B. Trọng tâm của vật ở vị trí thấp nhất so với những điểm lân cận C. Trọng tâm của vật ở vị trí có độ cao luôn bằng với những điểm lân cận D. Đường thẳng đứng đi qua trọng tâm của vật gặp mặt chân đế 1) Vật rắn cân bằng không bền 2) Vật rắn cân băng phiếm định 3) Vật rắn cân bằng trên mặt chân đế 4) Vật rắn cân bằng bền Câu 3 Hai lực cùng nằm trong một mặt phẳng và cùng tác dụng lên một vật rắn Hợp lực của hai lực đó không xác định được khi A. Hai lực đó không cùng điểm đặt B. Hai lực đó có giá song song C. Hai lực đó cùng nằm trên một đường thẳng ,ngược chiều , cùng độ lớn D. Hai lực đó tạo thành ngẫu lực Câu 4 Tác dụng làm quay vật rắn có trục quay cố định của một lực phụ thuộc vào A. Độ lớn của lực B. Hướng của lực C. Độ dài cánh tay đòn của lực D. Mô men của lực Câu 5 Hai người cao bằng nhau cùng khiêng một vật có trọng lượng P được treo vào điểm 0 trên thanh đòn AB không khối lượng và AB=1,5m.Vai người thứ nhất chịu một lực F1=200N, vai người thứ hai chịu một lực F2= 300N . Giá trị của P và của 0A lần lượt là A. 500N và 0,9m B. 500N và 1 m C. 500N và 0,6 m D.100N và 0,9 m Câu 6 Thanh thẳng AB đồng chất tiết điện đều , có chiều dài L (m ) và khối lượng m (kg ) được đặt tì trên một điểm 0 không ma sát với A0= 2.0B. Lúc đầu giữ cho AB cân bằng trên mặt phẳng nằm ngang sau đó buông tay giữ ( H. vẽ ). Thanh AB sẽ A. vẫn nằm cân bằng như cũ B. Quay theo chiều kim đồng hồ C. Quay ngược chiều kim đồng hồ D. Chưa đủ điều kiện để kết luận