Bài 17 : Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
C1. ( trang 96 sgk Vật Lý 10): 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): 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): 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 6 (trang 100 SGK Vật Lý 10) : 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 = 30o, 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 Px và Py)
Chiếu (∗) lên trục Ox ta có phương trình về độ lớn sau:
T = Px = P.sin30o = m.g.sin30o = 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 – Pcos30o = 0
→ Q = Py = Pcos30o = 17 (N)
Bài 7 (trang 100 SGK Vật Lý 10) : Hai mặt phẳng đỡ tạo với mặt phẳng nằm ngang các góc α = 45o . 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) : 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 = 20o (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: