Anonymous
0
0
Lý thuyết Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật – Vật lí 10 Cánh diều
- asked 4 months agoVotes
0Answers
0Views
Lý thuyết Vật lí 10Bài 6: Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật
I. Tổng hợp lực song song.
- Hợp lực của hai lực song song, cùng chiều là một lực song song, cùng chiều với hai lực ấy và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực thành phần:
- Điểm đặt O của F chia đoạn thẳng nối điểm đặt O1, O2 của F1, F2 thành những đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy:
- Sử dụng quy tắc tổng hợp lực song song, cùng chiều co thể giúp xác định được trọng tâm của một vật.
II. Mômen lực.
- Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của một lực là mômen của nó. Mômen M của một lực được tính bằng tích độ lớn của lực với khoảng cách từ trục quay đến đường thẳng trùng với phương của lực (giá của lực):
- Đơn vị của mômen lực là Niutơn.mét (N.m)
Mômen sinh ra do lực của người thợ tác dụng lên cờ lê
- Lực có giá đi quay trục quay thì không có tác dụng làm quay vật.
III. Ngẫu lực. Mômen ngẫu lực
- Để tạo thành một ngẫu lực, hai lực phải:
+ Tác dụng vào cùng một vật.
+ Song song, nhưng ngược chiều.
+ Có giá cách nhau một khoảng d
+ Bằng nhau về độ lớn: F1 = F2 = F
- Ngẫu lực chỉ có tác dụng làm quay vật.
- Tác dụng làm quay của cặp lực này được gọi là mômen của ngẫu lực và có thể tính được bằng tổng các mômen của mỗi lực đối với trục quay. Kết quả tính mômen của ngẫu lực bằng:
- Kết quả tính mômen của một lực thì phụ thuộc vào vị trí trục quay.
- Giá của lực càng xa trục thì mômen càng lớn.
- Mômen của ngẫu lực thì chỉ phụ thuộc vào khoảng cách giữa giá của hai lực, không phụ thuộc vào điểm đặt của mỗi lực tác dụng hay vị trí trục quay của vật. 
Ví dụ về ngẫu lực
IV. Điều kiện cân bằng của vật.
1. Quy tắc mômen lực
- Một vật có trục quay cố định sẽ cân bằng khi tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng với tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
Lực F1 có tác dụng làm quay ngược chiều kim đồng hồ
Lực F2 có tác dụng làm quay cùng chiều kim đồng hồ
2. Điều kiện cân bằng của vật
- Một vật cân bằng khi không có gia tốc (đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều) và không quay.
- Một vật ở trạng thái cân bằng khi thỏa mãn đồng thời hai điều kiện sau đây:
+ Hợp lực tác dụng lên vật bằng không.
+ Tổng mômen của các lực tác dụng lên vật đối với trục quay bất kì bằng không.
A. (1) song song, cùng chiều; (2) tổng.
B. (1) song song, ngược chiều; (2) tổng.
C. (1) song song, cùng chiều; (2) hiệu.
D. (1) song song, ngược chiều; (2) hiệu.
Đáp án: A
Giải thích:
Hợp lực của 2 lực song song cùng chiều là một lực song song, cùng chiều với 2 lực và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của 2 lực thành phần.
Câu 2:
A. Độ lớn của hợp lực bằng tổng giá trị tuyệt đối độ lớn của hai lực thành phần.
B. Hợp lực có hướng cùng chiều với chiều của hai lực thành phần.
C. Hợp lực có giá nằm trong khoảng cách giữa hai giá của hai lực thành phần và chia thành những đoạn tỉ lệ thuận với độ lớn hai lực ấy.
D. Điểm đặt của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực thành phần thành d1 và d2 thì ta có hệ thức:
Đáp án: C
Giải thích:
Hợp lực của 2 lực F1 và F2 song song cùng chiều là một lực F song song, cùng chiều với 2 lực và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của 2 lực thành phần. Điểm đặt O của lực F chia đoạn thẳng nối điểm đặt O1, O2 của 2 lực F1, F2 thành những đoạn thẳng tỉ lệ nghịch vớiđộ lớn của hai lực ấy.
Câu 3:
A. 11,5 cm.
B. 22,5 cm.
C. 43,2 cm.
D. 34,5 cm.
Đáp án: B
Giải thích:
Đáp án đúng là: B
Do 2 lực song song, cùng chiều nên: F1 + F2 = F F2 = F – F1 = 24 – 18 = 6 N
Ta có:
Câu 4:
A. 7,5 N và 20,5 N.
B. 10,5 N và 23,5 N.
C. 19,5 N và 32,5 N.
D. 15 N và 28 N.
Đáp án: C
Giải thích:
Gọi d1, d2 là khoảng cách từ điểm đặt lực F1 = 13 N và F2 đến điểm đặt của hợp lực F.
Ta có: d1 + d2 = 0,2
Mà d2 = 0,08 m d1 = 0,2 – 0,08 = 0,12 m.
Mặt khác:
F = F1 + F2 = 13 + 19,5 = 32,5 N
Câu 5:
A. m/s.
B. N.m.
C. kg.m.
D. N.kg.
Đáp án: B
Giải thích:
Biểu thức tính mômen lực M = F.d nên đơn vị của mômen lực là N.m.
Câu 6:
A. đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực.
B. véctơ.
C. để xác định độ lớn của lực tác dụng.
D. luôn có giá trị âm.
Đáp án: A
Giải thích:
Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của một lực là mômen của nó. Mômen M của một lực được tính bằng tích độ lớn của lực với khoảng cách từ trục quay đến đường thẳng trùng với phương của lực (giá của lực): M = F.d.
Câu 7:
khoảng cách từ giá của lực đến trục quay là 20 cm. Mômen của lực tác dụng lên vật có giá trị là:
A. 200 N.m.
B. 200 N/m.
C. 2 N.m.
D. 2 N/m.
Đáp án: C
Giải thích:
Mômen lực: M = F.d = 10.20.10-2 = 2 N.m.
Câu 8:
A. bằng không.
B. luôn dương.
C. luôn âm.
D. khác không.
Đáp án: D
Giải thích:
Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của một lực là mômen của nó. Mômen M của một lực được tính bằng tích độ lớn của lực với khoảng cách từ trục quay đến đường thẳng trùng với phương của lực (giá của lực): M = F.d.
Vậy nên, khi vật rắn quay, mômen của lực có giá trị khác 0.
Câu 9:
A. Ngẫu lực là hệ hai lực song song, cùng chiều, bằng nhau về độ lớn tác dụng vào một vật và giá của hai lực cách nhau một khoảng d.
B. Ngẫu lực là hệ hai lực song song, ngược chiều, bằng nhau về độ lớn tác dụng vào một vật và giá của hai lực cách nhau một khoảng d.
C. Ngẫu lực là hệ hai lực song song, cùng chiều, tác dụng vào một vật và giá của hai lực cách nhau một khoảng d.
D. Ngẫu lực là hệ hai lực song song, ngược chiều, tác dụng vào một vật và giá của hai lực cách nhau một khoảng d.
Đáp án: B
Giải thích:
Ngẫu lực là hệ hai lực song song, ngược chiều, bằng nhau về độ lớn tác dụng vào một vật và giá của hai lực cách nhau một khoảng d.
Câu 10:
A. Mặt bàn học.
B. Cái tivi.
C. Chiếc nhẫn trơn.
D. Viên gạch.
Đáp án: C
Giải thích:
Nếu vật đồng chất và có dạng đối xứng hình học thì trọng tâm trùng với tâm đối xứng. Do tâm đối xứng của nhẫn không nằm trên vật nên trọng tâm của nó cũng không nằm trên vật.