Vật Lí 10 Bài 17 : Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song

Vật Lí 10 Bài 17 : Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song

Video Giải Vật Lí 10 Bài 17 : Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song - Thầy Lê Xuân Vượng (Giáo viên VietJack)

C1 ( trang 96 sgk Vật Lý 10) - Video giải tại 4:32 Có nhận xét gì về phương của hai dây khi vật đứng yên?

Trả lời:

Phương của hai dây cùng nằm trên một đường thẳng.

C2 ( trang 97 sgk Vật Lý 10) - Video giải tại 10:09 Em hãy làm như Hình 17.3 và cho biết trọng tâm của thước dẹt ở đâu.

Trả lời:

Trọng tâm của thước ở chỗ mà khi đặt ngón tay ở đó thì thước nằm cân bằng. Vì khi đó trọng lực nằm cân bằng với phản lực giá đỡ (tay đỡ).

C3 ( trang 98 sgk Vật Lý 10) - Video giải tại 16:09 Có nhận xét gì về giá của ba lực?

Trả lời:

Giá của ba lực cùng nằm trong một mặt phẳng của vật phẳng mỏng.

Bài 1 (trang 99 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 26:00 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) - Video giải tại 26:41 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) - Video giải tại 29:57 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) - Video giải tại 30:41 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) - Video giải tại 31:22 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) - Video giải tại 31:50 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 = 30^o, 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:

a) Vì vật nằm cân bằng nên ta có:

Hay

(ở đây ta phân tích trọng lực P thành 2 lực thành phần P_x và P_y)

Chiếu (∗) lên trục Ox ta có phương trình về độ lớn sau:

       T = P_x = P.sin30^o = m.g.sin30^o = 2. 9,8. 0,5 = 9,8 N.

b) Phản lực của mặt phẳng nghiêng lên vật:

Chiếu (∗) lên trục Oy ta được:

       Q – Py = 0 ↔ Q – Pcos30^o = 0

       → Q = Py = Pcos30^o = 17 (N)

Bài 7 (trang 100 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 43:19 Hai mặt phẳng đỡ 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 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.

Hình 17.10

Lời giải:

Chọn C

Lực tác dụng lên quả cầu được biểu diễn như hình vẽ sau:

Khi quả cầu nằm cân bằng ta có:

Chọn hệ trục tòa độ Oxy như hình vẽ.

Chiếu phương trình (1) lên Ox và Oy ta được:

Ox: N₁cosα - N₂cosα = 0 (2)

Oy: -P + N₁sinα + N₂sinα = 0 (3)

Từ (2) ⇒ N₁ = N₂. Thay vào (3) ta được:

⇒ N₁ = N₂ = 14N

Theo định luật III Newton, ta xác định được áp lực mà quả cầu đè lên mỗi mặt phẳng đỡ là: N’₁ = N’₂ = 14 N.

Bài 8 (trang 100 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 55:11 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 = 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 sợi dây là bao nhiêu?

A. 88 N ;         B. 10 N

C. 28 N ;         D. 32 N.

Lời giải:

Chọn D. Khi quả cầu nằm cân bằng,không có ma sát, thì phương của dây treo đi qua tâm O của quả cầu

Xét tam giác vuông N’OT ta có:

Xem thêm các bài Giải bài tập Vật Lí 10 (có video) hay khác:

• Bài 18 : Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực
• Bài 19 : Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
• Bài 20 : Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế
• Bài 21 : Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
• Bài 22 : Ngẫu lực

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---