1. Kiến thức
- Nêu được định nghĩa của vật rắn và giá của lực.
- Phát biểu được quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy.
- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song.
2. Kỹ năng
- Xác định được trọng tâm của một vật mỏng, phẳng bằng phương pháp thực nghiệm.
- Vận dụng được các điều kiện cân bằng và quy tắc tổng hợp ba lực có giá đồng quy để giải các bài tập.
|
|
I - CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC
1. Thí nghiệm
Thực hiện thí nghiệm như Hình 17.1.
Hình 17.1
|
|
Nhận xét: Hai lực F1 và F2 có cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. Vật đứng yên nếu hai trọng lượng P1 và P2 bằng nhau và nếu hai dây buộc vật nằm trên một đường thẳng.
2. Điều kiện cân bằng
Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực là hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều
|
|
|
Giá của lực : là đường thẳng mang vectơ lực.
3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng bằng phương pháp thực nghiệm
Người ta có thể xác định vị trí của trọng tâm bằng phương pháp thực nghiệm hoặc bằng phương pháp toán học căn cứ vào sự phân bố khối lượng.
Trường hợp vật phẳng, mỏng có dạng bất kỳ: Treo vật 2 lần bằng dây mảnh với các điểm buộc dây khác nhau, trọng tâm của vật là giao điểm của 2 đường thẳng vẽ trên vật, chứa dây treo trong 2 lần treo đó [Hình 17.2].
Trường hợp vật phẳng, mỏng có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm trùng với tâm đối xứng của vật [Hình
17.3].
Vật rắn: là vật có kích thước đáng kể và hầu như không bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực. Với vật rắn: do có kích thước lớn nên các lực tuy đặt vào cùng một vật nhưng có thể không cùng điểm đặt.
Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực của vật.
Hình 17.3
|
2.Hãy xác định trọng tâm của vật [Hình 17.4]. |
Hình 17.4
Mọi lực tác dụng mà giá đi qua trọng tâm sẽ làm vật chuyển động tịnh tiến. Mọi lực tác dụng mà giá không đi qua trọng tâm sẽ làm cho vật vừa quay vừa tịnh tiến.
II - CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG
1. 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 lực trên giá của chúng đến điểm đồng quy rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực
2. 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 lực của hai lực phải cân bằng với lực còn lại.
|
Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực là hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song: - Ba lực đo phải có giá đồng phẳng và đồng quy. - Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba. Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy: Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy, trước hết ta phải trượt hai vectơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực. |
Câu 1. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực?
Câu 2. Cách xác định trong tâm của vật phẳng mỏng bằng thực nghiệm? Cho biết trọng tâm của một vật mỏng, phẳng đồng chất và có dạng hình học đối xứng?
Câu 3. Quy tắc hợp lực của hai lực có giá đồng quy?
Câu 4. Điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của 3 lực không song song là gì?
Giải bài tập Vật lý 10 bài 17
- Bài 1 trang 99 SGK Vật Lý 10
- Bài 2 trang 99 SGK Vật Lý 10
- Bài 3 trang 100 SGK Vật Lý 10
- Bài 4 trang 100 SGK Vật Lý 10
- Bài 5 trang 100 SGK Vật Lý 10
- Bài 6 trang 100 SGK Vật Lý 10
- Bài 7 trang 100 SGK Vật Lý 10
- Bài 8 trang 100 SGK Vật Lý 10
VnDoc.com xin giới thiệu tới bạn đọc tài liệu: Giải bài tập Vật lý 10 bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song. Tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh rèn luyện giải nhanh các bài tập Vật lý một cách hiệu quả nhất. Mời các bạn học sinh tham khảo chi tiết và tải về bài viết dưới đây nhé.
Giải bài tập Vật lý 10 bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
Bài 1 trang 99 SGK Vật Lý 10
Phát biểu điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của hai lực.
Lời giải:
Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực là hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều:
Bài 2 trang 99 SGK Vật Lý 10
Trọng tâm của một vật là gì? Trình bày phương pháp xác định trọng tâm của vật phẳng, mỏng bằng thực nghiệm.
Lời giải:
Trọng tâm của một vật là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật đó.
Phương pháp xác định trọng tâm của vật phẳng mỏng bằng thực nghiệm:
Buộc dây vào một lỗ nhỏ A ở mép của vật rồi treo vật thẳng đứng. Khi vật nằm cân bằng, dùng bút đánh dấu phương của sợi dây AA' đi qua vật, trên vật. Tiếp theo, buộc dây vào một lỗ khác A, vào lỗ B chẳng hạn. Khi vật nằm cân bằng, đánh dâu phương sợi dây BB' qua vật.
Giao điểm của hai đoạn thẳng đánh dấu trên vật AA' và BB' chính là trọng tâm G của vật.
Bài 3 trang 100 SGK Vật Lý 10
Cho biết trọng tâm của một số vật đồng chất và có dạng hình học đối xứng.
Lời giải:
Đối với những vật phẳng mỏng có dạng hình học đối xứng: hình tròn tam giác đều, hình vuông, hình chữ nhật thì trọng tâm của vật là tâm đối xứng của vật [tâm hình tròn, giao điểm các đường phân giác, giao điểm hai đường chéo…].
Bài 4 trang 100 SGK Vật Lý 10
Phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy.
Lời giải:
Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy:
- Trượt hai vecto lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy.
- Áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực.
Bài 5 trang 100 SGK Vật Lý 10
Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song là gì?
Lời giải:
Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song là:
- Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng qui.
- Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba:
Bài 6 trang 100 SGK Vật Lý 10
Một vật có khối lượng m = 2 kg 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 = 30o, g = 9,8 m/s2 và ma sát là không đáng kể. Hãy xác định:
a] Lực căng của dây.
b] Phản lực của mặt phẳng nghiêng lên vật.
Lời giải:
Hình biểu diễn lực:
Chiếu lên trục Ox ta có phương trình về độ lớn sau:
T = Px = Psin30o = 9,8 N.
b] Phản lực của mặt phẳng nghiêng lên vật:
Chiếu [*] lên trục Oy ta được:
N - Pcos30o = 0
N = Pcos30o = 17 [N].
Bài 7 trang 100 SGK Vật Lý 10
Hai mặt phẳng đỡ tạo với mặt phẳng nằm ngang các góc α = 45o. Trên hai mặt phẳng đó người ta đặt một quả cầu đồng chất có khổi 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.
Bài 8 trang 100 SGK Vật Lý 10
Một quả cầu đồng chất có khối lượng 3 kg được treo vào tường nhờ một sợi dây. Dây hợp với tường một góc α = 20o [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 sợi dây là bao nhiêu?
A. 88 N;
B. 10 N
C. 28 N;
D. 32 N.
VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Giải bài tập Vật lý 10 bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song. Chắc hẳn qua bài viết bạn đọc đã nắm được những ý chính cũng như trau dồi được nội dung kiến thức của bài học rồi đúng không ạ? Hi vọng qua bài viết bạn đọc có thể học tập tốt hơn môn Vật lý lớp 10 nhé. Để giúp bạn đọc có thêm nhiều tài liệu học tập hơn nữa, VnDoc.com mời các bạn học sinh cùng tham khảo thêm một số tài liệu học tập các môn được chúng tôi biên soạn và tổng hợp tại các mục sau Toán lớp 10, Hóa học lớp 10...
Mời bạn đọc cùng tham khảo thêm một số tài liệu học tập liên quan tại các mục sau:
- Giải bài tập Vật lý 10 bài 12: Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc
- Giải bài tập Vật lý 10 bài 13: Lực ma sát
- Giải bài tập Vật lý 10 bài 14: Lực hướng tâm
- Giải bài tập Vật lý 10 bài 15: Bài toán về chuyển động ném ngang
- Giải bài tập Vật lý 10 bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực