Bài tập mômen lực lớp 10 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập mômen lực lớp 10 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập mômen lực.

Bài tập mômen lực lớp 10 (cách giải + bài tập)

1. Phương pháp giải

Bài toán 1: Bài tập về moment lực

- Bước 1: Xác định trục quay, lực tác dụng.

- Bước 2: Xác định cánh tay đòn: Từ điểm trên trục quay dựng đường thẳng vuông góc đến giá của lực.

- Bước 3: Áp dụng công thức xác định độ lớn moment lực và ngẫu lực để thực hiện các yêu cầu của bài tập:

+ Moment của lực: M = F.d

+ Moment của ngẫu lực: $M=F_1.d_1+F_2.d_2=F.(d_1+d_2)=F.d$

Bài toán 2: Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của các lực không song song

Bước 1: Xác định các lực tác dụng lên vật rắn

Bước 2:

+ Xác định trục quay của vật rắn.

+ Xác định cánh tay đòn của các lực.

Bước 3:

Áp dụng quy tắc momen lực: $\Sigma$M_{cùng chiều kim đồng hồ} = $\Sigma$M_{ngược chiều kim đồng hồ}

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một bu lông nối khung chính và khung sau của xe đạp leo núi cần moment lực 15 N.m để siết chặt. Nếu bạn có khả năng tác dụng lực 40 N lên cờ lê theo một hướng bất kì thì chiều dài tối thiểu của cờ lê để tạo ra moment lực cần thiết là bao nhiêu?

A. 0,38 m.

B. 0,33 m.

C. 0,21 m.

D. 0,6 m.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Ta có: $M=F.d\Rightarrow d=0,375m$

Ví dụ 2: Một cái thước AB = 1,2 m đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục quay O cách đầu A một khoảng 80 cm (Hình 21.8). Một lực F₁ = 5 N tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thứ hai tác dụng lên đầu B của thước theo phương vuông góc với thước (không vẽ trên hình). Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động thì lực tác dụng vào đầu B của thước có hướng và độ lớn như thế nào?

A. lực tác dụng lên đầu B có phương vuông góc với $\overrightarrow{F_1}$.

B. lực tác dụng lên đầu B cùng phương, ngược chiều với $\overrightarrow{F_1}$.

C. lực tác dụng lên đầu B khác phương, cùng chiều với $\overrightarrow{F_1}$.

D. lực tác dụng lên đầu B cùng phương, cùng chiều với $\overrightarrow{F_1}$.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Để thức không chuyển động tức là thước đang ở trạng thái cân bằng.

$M_{F_1}=M_F\iff F_1.\mathrm{OA}=F.\mathrm{OB}\iff F=\frac{F_1.\mathrm{OA}}{\mathrm{OB}}=\frac{5.0,8}{1,2-0,8}=10N$

Lực $\overrightarrow{F_1}$ có tác dụng làm thanh quay theo chiều kim đồng hồ, để thanh cân bằng thì lực F tác dụng lên đầu B phải có tác dụng làm thanh quay ngược chiều kim đồng hồ. Vậy lực tác dụng lên đầu B cùng phương, cùng chiều với $\overrightarrow{F_1}$.

3. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Xác định moment do lực $\overrightarrow{F}$ có độ lớn 10 N tác dụng vuông góc lên cờ lê để làm xoay bu lông (Hình 14.4). Biết cờ lê có chiều dài 15 cm và khoảng cách từ điểm đặt của lực đến bu lông vào cỡ 11 cm.

A. 11 N.m.

B. 110 N.m.

C. 1,1 N.m.

D. 0,11 N.m.

Bài 2: Một xe cẩu có chiều dài cần trục l = 20 m và nghiêng 30⁰ so với phương thẳng đứng. Đầu cần trục có treo một thùng hàng nặng 2 tấn như Hình 14.5. Xác định moment lực do thùng hàng tác dụng lên đầu cần trục đối với trục quay đi qua đầu còn lại của cần trục gắn với thân máy. Lấy g = 9,8 m/s².

A. 196 N.m.

B. 1960 N.m.

C. 196000 N.m.

D. 19600 N.m.

Bài 3: Một con tàu vượt biển lớn bị mắc cạn gần đường bờ biển (tương tự trường hợp của tàu Costa Concordia vào ngày 13/01/2012 tại Ý) và nằm nghiêng ở một góc như Hình 14.7. Người ta đã sử dụng các tàu cứu hộ để gây ra một lực F = 5,0.10⁵ N tác dụng vào điểm A của tàu theo phương ngang để giúp tàu thẳng đứng trở lại. Xác định moment lực của lực tác dụng này tương ứng với trục quay đi qua điểm tiếp xúc của tàu với mặt đất.

A. 1,48.10⁶ N.m.

B. 1,48.10⁷ N.m.

C. 1,48.10⁸ N.m.

D. 1,48.10⁹ N.m.

Bài 4: Biết F₁ = 25 N, F₂ = 10 N, F₃ = 10 N. Moment của các lực trong Hình 21.1: $M_{\left(F1\right)};M_{\left(F2\right)};M_{\left(F3\right)}$ đối với trục quay lần lượt là

A -8 N.m; 8,5 N.m; 0.

B. -0,8 N.m; 8,5 N.m; 0.

C. 8 N.m; 8,5 N.m; 0.

D. 8,5 N.m; -8 N.m; 0.

Bài 5: Một thanh đồng chất có chiều dài L, trọng lượng 200 N, treo một vật có trọng lượng 450 N vào thanh như Hình 21.2. Các lực $\overrightarrow{F_1},\overrightarrow{F_2}$ của thanh tác dụng lên hai điểm tựa có độ lớn lần lượt là

A. 212 N; 438 N.

B. 325 N; 325 N.

C. 438 N; 212 N.

D. 487,5 N; 162,5 N.

Bài 6: Một đường ống đồng chất có trọng lượng 100 N, chiều dài L, tựa trên điểm tựa như Hình 21.3. Khoảng cách x và phản lực F_R của điểm tựa tác dụng lên đường ống là

A. x = 0,69L; F_R = 800 N.

B. x = 0,69L; F_R = 400 N.

C. x = 0,6L: F_R = 552 N.

D. x = 0,6L; F_R = 248 N.

Bài 7: Một thanh có độ dài L, trọng lượng 10 N, được treo nằm ngang vào tường như Hình 21.4. Một trọng vật 20 N treo ở đầu thanh. Dây treo làm với thanh một góc $\alpha ={30}^o$. Xác định lực căng của dây treo.

A. 50 N.

B. 60 N.

C. 70 N.

D. 80 N.

Bài 8: Một tấm ván nặng 150 N được bắc qua một con mương. Biết trọng tâm G của tấm ván cách điểm tựa A một khoảng là 2 m và cách điểm tựa B một khoảng 1 m (Hình 21.5). Hãy xác định lực mà tấm ván tác dụng lên hai bờ mương.

A.$F_A=100N;F_B=100N$.

B. $F_A=50N;F_B=50N$.

C. $F_A=50N;F_B=100N$.

D. $F_A=100N;F_B=50N$.

Bài 9: Một thanh chắn đường dài 8 m, có trọng lượng 220 N và có trọng tâm cách đầu bên trái 1,5 m (Hình 21.6). Thanh có thể quay quanh một trục nằm ngang ở cách đầu bên trái 1,8 m. Để giữ thanh cân bằng thì phải tác dụng vào đầu bên phải một lực bằng bao nhiêu?

A. 1,06 N.

B. 10,6 N.

C. 106 N.

D. 1060 N.

Bài 10: Một người dùng búa để nhổ đinh như hình 2.22.

Biết lực cản của gỗ lên đinh là 1 000 N. Xác định độ lớn tối thiểu của lực mà người đó cần tác dụng để nhổ được đinh.

A. 50 N.

B. 100 N.

C. 150 N.

D. 200 N.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 10 hay, chi tiết khác:

• Bài tập về tổng hợp hai lực song song. Ngẫu lực
• Bài tập về công và công suất
• Bài tập cơ năng
• Bài tập tính động lượng
• Bài tập về định luật bảo toàn động lượng

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

---