Giải Vật Lý 10 Bài 17. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
Chương III. CÂN BẰNG VÀ CHUYÊN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN Bài 17. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI Lực VÀ CỦA BA Lực KHÔNG SONG SONG KIẾN THỨC CẦN NAM vững Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực Điều kiện cân bằng Muôn cho một vật chịu tác dụng cúa hai lực cân bằng thì hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều: Fị =-F2 Xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng Trường hợp vật phẳng, mỏng có dạng hình học xác định thì trọng tâm trùng với tâm hình học của vật. Trường hợp vật phẳng, mỏng có dạng bất kì, có thế xác định bằng thực nghiệm: Treo vật 2 lần bằng dây mảnh với các điếm buộc dây khác nhau, trọng tâm của vật là giao diêm của 2 đường thẳng vẽ trên vật, chứa dây theo trong hai lần treo đó. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song Quy tắc tổng hợp hai lực có giả đồng quy Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên một vật rắn, 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 đế' tìm hợp lực. Điều kiện căn bằng Muốn cho một vật chịu tác dụng của ba lực F1, Fa, Fa không song song ở trạng thái cân bằng thì: Ba lực phải có giá đồng phẳng và đồng quy. Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba: Fl + F2 = -F3 TRẢ LỜI CÂU HỎI Cl. Có nhận xét gì về phương của hai dây khi vật đứng yên? Trả lời Phương của hai dây trùng với lực F1 và F2, đồng thời phương của dây vuông góc với P1 và P2 khi vật đứng yên. C2. Em hãy làm như hình 17.3 (SGK) và cho biết trọng tâm của thước dẹt ở đâu? Trả lời Trọng tâm của thước dẹt nằm chính giữa của thước. C3. Có nhận xét gì về giá của ba lực? Trả lời Giá của ba lực Fl, F2 và P cắt nhau tại điếm o. GIẢI BÀI TẬP 1. Một vật có khôi lượng m = 2kg được giừ yên trẽn một mặt phẳng nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính (hình bên). Biết góc nghiêng a = 30°, g = 9,8m/s2 và ma sát không đáng kể. Hãy xác định: Lực căng của dây. Phản lực của mặt phẳng nghiêng lên vật. Giải Theo phân tích lực như hình vẽ bên thì khi vật cân bằng ta có: T + N + pv + ps =0 Chiếu theo phương của mặt phẳng nghiêng, ta có: T = Px - Psincx Vậy độ lớn cúa lực căng là: T = mg.sin30° = 9,8.sin30° = 9,8 (N) Chiếu theo phương vuông góc của mặt phẳng nghiêng ta có: N = pv = Pcosa = 9,8?cos30° = 17 (N). Vậy phản lực của mặt phẳng nghiêng lên vật là 17 (N). Hai mặt phẳng đỡ tạo với mặt phẳng nằm ngang các góc a = 45u. Trên hai mặt phẳng đó người ta đặt một quả cầu đồng chất có khôi lượng 2kg (hình bên). Bỏ qua ma sát và lấy g = 10m/s2. Hỏi áp lực của quả cầu lên mỗi mặt phẳng đỡ bằng bao nhiêu? A. 20N. B. 28N. 14N. D. 1,4N. Giải Tống hợp lực trong hình vẽ bên là: N = N1 + N2 Với N1 = N2 và N = P Ta có: p = N = N1V2 = N2V2 Áp lực của mỗi mặt phẳng đõ' là: p 20 N1 = N2 = -7= = —i= = 14 (N) 72 V2 Vậy chọn đáp án c. Một quá cầu đồng chất có khôi lượng 3kg được treo vào tường nhờ một sợi dây. Dây làm với tường một góc ơ. = 20° (hình bên). Bỏ qua ma sát ờ chỗ tiếp của quả cầu với tường, lấy g = 10m/s2. Lực căng của dây T là bao nhiêu? B. 10N. A. 88N. 28N. D. 32N. Giải Khi vật cân bằng thì T + N + P - 0 Suy ra: T = -(N + P) Độ lớn của lực căng dây là: K p cos ơ = •— = — H T Suy ra lực căng của dây treo là: = 32 (N). p _ 3.10 _ 30 cosa cos20" 0.94 Vậy chọn đáp án D.