Giải vật lí 10 bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song

Giải câu 1: Phát biểu điều kiện cân bằng của...

Phát biểu điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của hai lực.

Điều kiện cân bằng: Muốn 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.

Biểu thức: $\overrightarrow{F_{1}} = - \overrightarrow{F_{2}}$

Giải câu 2: Trọng tâm của một vật là gì? Trình bày...

Trọng tâm của một vật là gì? Trình bày phương pháp xác định trọng tâm của vật phẳng, mỏng bằng thực nghiệm.

Trọng tâm của một vật là điểm đặt của trọng lực của vật ấy.

Phương pháp xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng:

B1: Đặt vật lên một mũi kim

B2:

Nếu vật cân bằng thì vị trí mũi kim chính là trọng tâm của vật.

Nếu vật chưa thăng bằng, ta tiếp tục tìm vị trí mà vật thăng bằng trên mũi kim đó.

Giải câu 3: Cho biết trọng tâm của một số vật...

Cho biết trọng tâm của một số vật đồng chất và có dạng hình học đối xứng.

Trọng tâm của một số vật có hình dạng đặc biệt:

Hình tròn: trọng tâm chính là tâm của hình tròn.

Hình chữ nhật: trọng tâm là tâm hình chữ nhật (giao điểm của hai đường chéo).

Hình vuông: trọng tâm là tâm hình vuông (giao điểm của hai đường chéo).

Hình thoi: trọng tâm là tâm hình thoi (giao điểm của hai đường chéo).

Tam giác: trọng tâm là giao điểm của ba đường trung tuyến.

...

Giải câu 4: Phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực...

Phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy.

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

Giải câu 5: Điều kiện cân bằng của một vật chịu...

Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song là gì?

Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song:

Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy;

Hợp của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba.

Giải câu 6: Một vật có khối lượng m = 2kg được...

Một vật có khối lượng m = 2kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính (Hình 17.9). Biết góc nghiêng α = 30^o, g = 9,8 m/s² và ma sát là không đáng kể. Hãy xác đinh:

a. lực căng của dây;

b. phản lực của mặt phẳng nghiêng lên vật.

Chọn hệ tọa độ như hình vẽ, gốc O tại trọng tâm vật.

Giải câu 7: Hai mặt phẳng tạo với mặt phẳng nằm ngang...

Hai mặt phẳng tạo với mặt phẳng nằm ngang các góc α = 45^o . Trên hai mặt phẳng đó người ta đặt một quả cầu đồng chất có khối lượng 2 kg (Hình 17.10). Bỏ qua ma sát và lấy g = 10 m/ s².  Hỏi áp lực của quả cầu lên mỗi mặt phẳng đỡ bằng bao nhiêu?

A. 20 N.

B. 28 N.

C. 14 N.

D. 1,4 N.

Chọn đáp án C.

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ, gốc O tại tâm của quả cầu.

Các lực tác dụng lên quả cầu được biểu diễn trên hình vẽ:

Quả cầu cân bằng thì: $\overrightarrow{P} + \overrightarrow{N_{1}} + \overrightarrow{N_{2}} = \overrightarrow{0}$.

Chiếu phương trình định luậ II Newton lên các trục tọa độ:

Ox: N₁.cos a = N­₂.cos a

Oy: N₁.sin a + N₂.sin a = P

Giải hệ gồm hai phương trình trên với ẩn là N₁ và N₂ ta được: N₁ = N₂ = $10\sqrt{2} \approx  14$ (N).

Giải câu 8: Một quả cầu đồng chất có khối lượng...

Một quả cầu đồng chất có khối lượng 3kg được treo vào tường nhờ một sợi dây. Dây làm với tường một góc α = 20^o (hình 17.11). Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc của quả cầu với tường lấy g = 9,8 m/s².

Lực căng T của dây là bao nhiêu?

A. 88N;

B. 10N;

C. 22N; 

D. 32N.

Chọn đáp án D.

Các lực tác dụng lên vật được biểu diễn trên hình vẽ:

Áp dụng điều kiện cân bằng của chất điểm chịu tác dụng của ba lực không song song:

$\overrightarrow{P} + \overrightarrow{N} = \overrightarrow{T}$.

Độ lớn: $\cos \alpha  = \frac{P}{T}$ $\Rightarrow $ $T = \frac{P}{\cos \alpha } = \frac{3.9,8}{\cos 20^{\circ}} \approx  32$ (N)