Giáo án Vật lí 10 - Tuần 16, Chủ đề 12: Cân bằng của một chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song

Nội dung tài liệu: Giáo án Vật lí 10 - Tuần 16, Chủ đề 12: Cân bằng của một chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song

1. Chủ đề 12 CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC VÀ CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG I. Cân bằng lực của một vật chịu tác dụng của 2 lực. 1. Thí nghiệm. 2. Điều kiện cân bằng Muốn cho một vật chịu tác dụng của 2 lực ở trạng thái cân bằng thì 2 lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. F1 F2 3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng (SGK) 4. phương pháp thực nghiệm - Trọng tâm G của các vật phẳng, mỏng có dạng hình học đối xứng nằm ở tâm đối xứng của vật. II. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song 1. Thí nghiệm 2. Quy tắc tổng hợp 2 lực có giá đồng quy. Muốn tổng hợp 2 lực có giá đồng quy tác dụng lên một vật rắn, trước hết ta phải trượt 2 vectơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực 3. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của 3 lực không song song. Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy. Hợp lực của 2 lực đó phải cân bằng với lực thứ 3. F1 F2 F3 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1/ Một vật cân bằng chịu tác dụng của 2 lực thì 2 lực đó sẽ: A. cùng giá, cùng chiều, cùng độ lớn. B. cùng giá, ngược chiều, cùng độ lớn. C. có giá vuông góc nhau và cùng độ lớn. D. được biểu diễn bằng hai véctơ giống hệt nhau. 2/ Vị trí trọng tâm của vật rắn trùng với: A. tâm hình học của vật. B. điểm chính giữa của vật. C. điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật. D. điểm bất kì trên vật. 3/ Điều nào sau đây là sai khi nói về đặc điểm hai lực cân bằng? A. Hai lực có cùng giá. B. Hai lực có cùng độ lớn. C. Hai lực ngược chiều nhau. D. Hai lực có điểm đặt trên hai vật khác nhau. 4/ Chỉ có thể tổng hợp được hai lực không song song nếu hai lực dó? A. Vuông góc nhau. B. Hợp với nhau một góc nhọn. C. Hợp vói nhau một góc tù. D. Đồng quy. 5/ Một vật chịu tác dụng của ba lực không song song sẽ cân bằng khi giá của ba lực đó A. đồng phẳng. B. đồng phẳng và đồng quy. C. đồng quy. D. đồng quy tại một điểm của vật. 6/ Điều kiện nào sau đây là đủ để hệ ba lực không song song tác dụng lên cùng một vật rắn là cân bằng?
2. A. Hợp lực của hai lực bất kỳ cân bằng với lực thứ ba. B. Ba lực đồng quy. C. Ba lực đồng phẳng. D. Ba lực đồng phẳng và đồng quy. 7/ Vật chịu tác dụng của ba lực có đặc điểm nào sau đây chắc chắn sẽ không cân bằng? A. Ba lực đồng quy, đồng phẳng. B. Ba lực đồng quy, không đồng phẳng. C. Ba lực đồng quy, cùng giá. D. Ba lực song song và đồng phẳng. ========================= Chủ đề 12 (tt) CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MÔ MEN LỰC I. Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực 1. Thí nghiệm 2. Momen lực - Momen lực đối với một trục quay là địa lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó. M F.d - Đơn vị là N.m - Khoảng các d từ trục quay đến giá của lực gọi là cánh tay đòn của lực. II. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (hay quy tắc momen lực) 1. Quy tắc Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ. 2. Chú ý Quy tắc momen lực còn áp dụng cho cả trường hợp vật không có trục quay cố định mà có trục quay tức thời. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1/ Biểu thức nào sau đây là biểu thức tính momen lực đối với một trục quay? F F1 F2 A. M Fd . B. M . C. F1d1 F2d2 . D. . d d1 d2 2/ Mômen lực tác dụng lên vật là đại lượng: A. đặc trưng cho tác dụng làm quay vật của lực. B. Véctơ. . C. để xác định độ lớn của lực tác dụng. D. luôn có giá trị dương. 3/ Đoạn thẳng nào sau đây gọi là cánh tay đòn của lực? A. Khoảng cách từ trục quay đến giá của lực. B. Khoảng cách từ vật đến giá của lực. C. Khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt của lực. D. Khoảng cách từ trục quay đến vật. 4/ Qui tắc Momen lực không áp dụng được cho những trường hợp nào dưới đây? A. Một người dùng xà beng để bẩy một hòn đá. B. Một người cầm càng xe cút kít nâng lên. C. Một người dùng búa để nhổ đinh. D. Một người dùng búa để đóng đinh.
3. 5/ Tác dụng một lực vào vật rắn có trục quay cố định. Vật sẽ không quay quanh trục khi A. giá của lực vuông góc với trục quay B. giá của lực đi qua trục quay C. giá của lực chếch một góc 300 so với trục quay D. giá của lực chếch một góc 450 so với trục quay 6/ Một lực có độ lớn 10N tác dụng lên một vật rắn quay quanh một trục cố định, biết khoảng cách từ giá của lực đến trục quay là 20cm. Mômen của lực tác dụng lên vật có giá trị là: A. 200N.m. B. 200N/m. C. 2N.m. D. 2N/m. 7/ Mômen lực của một lực đối với trục quay là bao nhiêu nếu độ lớn của lực là 5,5 N và cánh tay đòn là 2 m ? A. 10 N. B. 10 Nm. C. 11N. D. 11Nm. =================================== Chủ đề 12 (tt) CÁC DẠNG CÂN BẰNG I. Các dạng cân bằng. 1. Cân bằng không bền. Một vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng không bền thì không thể tự trở về vị trí đó. 2. Cân bằng bền. Một vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng bền thì tự trở về vị trí đó. 3. Cân bằng phiếm định Một vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng phiếm định thì sẽ cân bằng ở vị trí cân bằng mới. * Vị trí trọng tâm của vật gây nên các dạng cân bằng khác nhau. II. Cân bằng của 1 vật có mặt chân đế. 1. Mặt chân đế là gì? - Khi vật tiếp xúc với mặt phẳng đỡ chúng bằng cả một mặt đáy. Khi ấy, mặt chân đế là mặt đáy của vật. - Mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc đó. 2. Điều kiện cân bằng Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế). 3. Mức vững vàng của cân bằng. + Phụ thuộc vào độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế. + Trọng tâm của vật càng cao và diện tích của mặt chân đế càng nhỏ thì vật càng dễ bị lật đổ và ngược lại. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1/ Muốn tăng mức vững vàng của vật có mặt chân đế thì cần A. hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế. B. hạ thấp trọng tâm và giảm diện tích mặt chân đế. C. nâng cao trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế. D. nâng cao trọng tâm và giảm diện tích mặt chân đế. 2/ Một chiếc xe tải lần lượt chở cùng một trọng lượng các loại vật liệu khác nhau. Xe dễ bị đổ nhất khi chở
4. A. thép lá. B. gỗ. C. bông. D. cát. 3/ Vật nào có cân bằng không bền? A. Quả bóng trên mặt đất bằng; B. Con lắc đơn; C. Nghệ sĩ xiếc đi trên dây; D. Con lật đật. 4/ Tác dụng một lực vào vật rắn có trục quay cố định. Vật sẽ không quay quanh trục khi A. giá của lực vuông góc với trục quay B. giá của lực đi qua trục quay C. giá của lực chếch một góc 300 so với trục quay D. giá của lực chếch một góc 450 so với trục quay 5/ Biện pháp nào dưới đây để thực hiện mức vững vàng cao của trạng thái cân bằng đối với xe cần cẩu. A. Xe có khối lượng lớn. B. Xe có mặt chân đế rộng và trọng tâm thấp. C. Xe có mặt chân đế rộng. D. Xe có mặt chân đế rộng và khối lượng lớn. 6/ Mức vững vàng của cân bằng được xác định bởi A. diện tích của mặt chân đế. B. độ cao của trọng tâm. C. giá của trọng tâm. D. độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế 7/ Trạng thái cân bằng của “con lật đật” thuộc về trạng thái cân bằng bền vì A. Diện tích của mặt chân đế lớn nhất. B. Trọng tâm có vị trí cao nhất. C. Diện tích của mặt chân đế nhỏ nhất có thể. D. Trọng tâm có vị trí thấp nhất.