Luyện thi Vật lí Lớp 10 - Chương 3: Cân bằng và chuyển động của vật rắn - Bài 6: Ngẫu lực - Chu Văn Biên

Nội dung text: Luyện thi Vật lí Lớp 10 - Chương 3: Cân bằng và chuyển động của vật rắn - Bài 6: Ngẫu lực - Chu Văn Biên

1. CHƯƠNG 3 BÀI 6. NGẪU LỰC TÓM TẮT LÝ THUYẾT * Hệ hai lực song song, ngược chiều có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực. * Ngẫu lực tác dụng vào một vật chỉ làm cho vật quay chứ không tịnh tiến. * Momen của ngẫu lực: M = Fd F: độ lớn của mỗi lực (N). d: cánh tay đón của ngẫu lực (m). M: momen của ngẫu lực (N.m). * Momen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực. TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH Câu 1. Hệ hai lực được coi là ngẫu lực nếu hai lực đó cùng tác dụng vào một vật và có đặc điểm là A. Cùng phương và cùng chiều. B. Cùng phương và ngược chiều. C. Cùng phương, cùng chiều và có độ lớn bằng nhau. D. Cùng phương, khác giá, ngược chiều và có độ lớn bằng nhau. Câu 2. Ngẫu lực là hệ hai lực song song A. Cùng chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật. B. Ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật. C. Có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật. D. Ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và tác dụng vào hai vật. Câu 3. Một vật không có trục quay cố định nếu chịu tác dụng của ngẫu lực thì vật sẽ chuyển động ra sao? A. Không chuyển động vì ngẫu lực có hợp lực bằng 0. B. Quay quanh một trục bất kỳ. C. Quay quanh trục đi qua trọng tâm của vật. D. Quay quanh trục đi qua điểm đặt của một trong hai lực. Câu 4. Trên một ổ khóa của cánh cửa có hình quả đấm, người ta tác dụng một ngẫu lực, như mô tả ở hình vẽ. Biểu thức của momen ngẫu lực là A. M F.ABsin . B. M F.ABsin . C. M F.AB cos . D. M F.AB cos . Câu 5. Khi vật rắn có trục quay cố định chịu tác dụng của mômen ngẫu lực thì vật rắn sẽ quay quanh A. Trục đi qua trọng tâm.B. Trục cố định đó. C. Trục xiên đi qua một điểm bất kỳ.D. Trục bất kỳ. ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH 1 – D 2 - B 3 - C 4 - A 5 - B
2. TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG PHƯƠNG PHÁP CHUNG: * Độ lớn momen của ngẫu lực: M = F.d F: độ lớn của mỗi lực (N). d: cánh tay đón của ngẫu lực (m) M: momen của ngẫu lực (N.m) * Momen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực. Câu 1. Một ngẫu lực (F1, F2) các lực thành phần có độ lớn F1 F2 F tác dụng vào một thanh cứng như hình vẽ. Độ lớn momen của ngẫu lực. A. (Fx Fd). B. (Fd Fx). C. (Fx Fd). D. Fd. Hướng dẫn * Momen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực. * Độ lớn momen của ngẫu lực: M Fd Chọn D Câu 2. Một chiếc thước mảnh có trục quay nằm ngang đi qua trong tâm O của thước. Tác dụng vào hai điểm A và B của thước cách nhau 4,5 cm một ngẫu lực theo phương ngang với độ lớn F1 F2 5N. Độ lớn momen của ngẫu lực khi thước đang ở vị trí thẳng đứng là M 1 và khi thước ở vị o trí thích hợp với phương thẳng đứng góc 30 là M2. Giá trị của (M1 M2 ) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,64 Nm.B. 0,83 Nm.C. 1,2 Nm.D. 0,42 Nm. Hướng dẫn M1 F.AB 5.0,045 0,225(N) * Từ: M Fd o M2 F.AB cos 5.0,045cos30 0,195(Nm) M1 M2 0,42(Nm) Chọn D. Câu 3. Một vật rắn phẳng, mỏng có dạng là một tam giác đều ABC, mỗi cạnh là 20cm. Người ta tác dụng vào vật một ngẫu lực nằm trong mặt phẳng của tam giác. Các lực thành phần có độ lớn là 8N và đặt vào hai đỉnh A và B. Độ lớn mômen của ngẫu lực khi các lực vuông góc với cạnh AB là M 1, khi các lực vuông góc với cạnh AC là M 2 và khi các lực song song với cạnh AC là M 3. Giá trị của (M 1 + M2 + M3) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 3,97 Nm.B. 3,83 Nm.C. 3,29 Nm.D. 3,42 Nm. Hướng dẫn
3. M1 F.AB 8.0,2 1,6(Nm) o * Từ: M Fd M2 F.AH 8.0,2cos60 0,8(Nm) o M3 F.BH 8.0,2sin60 0,8 3(Nm) M1 M2 M3 3,79(Nm) Chọn A ĐÁP ÁN BÀI TOÁN ĐỊNH LƯỢNG 1 - D 2 - D 3 - A BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Một chiếc thước mảnh có trục quay nằm ngang đi qua trọng tâm O của thước. Tác dụng vào hai điểm A và B của thước cách nhau 4,5 cm một ngẫu lực theo phương ngang với độ lớn F1 = F2 = 5N. Độ lớn mômen của ngẫu lực khi thước đang ở vị trí thẳng đứng là M 1 và khi thước ở vị trí hợp với o phương thẳng đứng góc 40 là M2. Giá trị của (M1 + M2) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,64 Nm.B. 0,39 Nm.C. 1,2 Nm.D. 0,42 Nm. Câu 2. Một vật rắn phẳng, mỏng có dạng là một tam giác đều ABC, mỗi cạnh là 10cm. Người ta tác dụng vào vật một ngẫu lực nằm trong mặt phẳng của tam giác. Các lực thành phần có độ lớn là 8 N và đặt vào hai đỉnh A và B. Độ lớn mômen của ngẫu lực khi các lực vuông góc với cạnh AB là M 1, khi các lực vuông góc với cạnh AC là M 2 và khi các lực song song với cạnh AC là M 3. Giá trị của (M 1 + M2 + M3) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 3,79 Nm.B. 3,83 Nm.C. 1,89 Nm.D. 1,42 Nm. ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 1 - B 2 - C