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

Nhằm mục đích kiểm tra kiến thức về sự cân bằng của các lực cũng như cách vận dụng tính chất tổng hợp lực để giải bài tập. eLib xin giới thiệu đến các em học sinh nội dung giải bài tập dưới đây. Mời các em cùng tham khảo.

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

1. Giải bài 17.1 trang 41 SBT Vật lý 10

Một vật khối lượng m kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng bằng một sợi dây song song với mặt phẳng nghiêng. Góc nghiêng a = 30° (H.17.1). Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng. Lực căng của dây và phản lực của mặt phẳng nghiêng là

A.  \(mg\frac{{\sqrt 3 }}{2};\frac{{mg}}{2}\)

B.  \(mg\sqrt 3 ;\frac{{mg}}{2}\)

C.  \(\frac{{mg}}{2};mg\frac{{\sqrt 3 }}{2}\)

D.  \(2mg;\frac{{2mg}}{{\sqrt 3 }}\)

Phương pháp giải

Áp dụng công thức: P=mg và hình ảnh phân tích lực để tìm lực căng của dây và phản lực

Hướng dẫn giải

Phân tích các lực tác dụng lên vật như hình vẽ

- Ta có: 

\(\begin{array}{l} \sin \alpha = \frac{T}{P} \Rightarrow T = \frac{1}{2}P\\ \cos \alpha = \frac{N}{P} \Rightarrow N = \frac{{P\sqrt 3 }}{2} \end{array}\)

⇒ Lực căng của dây và phản lực của mặt phẳng nghiêng là \(\frac{{mg}}{2};mg\frac{{\sqrt 3 }}{2}\)

- Chọn đáp án C

2. Giải bài 17.2 trang 41 SBT Vật lý 10

Một thanh đồng chất, khối lượng m, tựa vào tường không ma sát. Thanh hợp với mặt đất một góc 45° (H.17.2). Lực ma sát nghỉ tác dụng vào đầu dưới của thanh là

A. \(\frac{{mg}}{2}\)

B. \(\frac{{mg}}{{\sqrt 2 }}\)

C. \(\frac{{mg}}{{2\sqrt 2 }}\)

D. mg  

Phương pháp giải

Áp dụng công thức: P=mg và hình ảnh phân tích lực để tìm lực ma sát nghỉ 

Hướng dẫn giải

Phân tích các lực tác dụng lên vật như hình vẽ

- Từ hình vẽ ta có:

\(\begin{array}{l} N = P\\ \frac{{{F_{msn}}}}{N} = \frac{{{F_{msn}}}}{P} = \tan \alpha = \frac{1}{2}\\ {F_{msn}} = \frac{1}{2}mg \end{array}\)

⇒ Lực ma sát nghỉ tác dụng vào đầu dưới của thanh là \(\frac{{mg}}{2}\)

- Chọn đáp án A

3. Giải bài 17.3 trang 41 SBT Vật lý 10

Một sợi dây, một đầu buộc vào bức tường nhám, đầu kia buộc vào đầu A của một thanh đồng chất, khối lượng m. Dây có tác dụng giữ cho thanh tì vuông góc vào tường tại đầu B và hợp với thanh một góc 30° (H.17.3). Lực căng của dây và lực ma sát nghỉ của tường là

A.  \(\frac{1}{2}mg;mg\)

B.  \(mg\frac{{\sqrt 3 }}{2};mg\)

C.  \(mg;mg\frac{{\sqrt 3 }}{2}\)

D.  \(mg;\frac{1}{2}mg\)

Phương pháp giải

Áp dụng công thức: P=mg và hình ảnh phân tích lực căng của dây và lực ma sát nghỉ của tường 

Hướng dẫn giải

Phân tích các lực tác dụng lên vật như hình vẽ

- Từ hình vẽ ta có:

\(\begin{array}{l} T = R = P\\ {F_{msn}} = R\cos {60^0} = P\cos {60^0} = \frac{1}{2}P \end{array}\)

⇒ Lực căng của dây và lực ma sát nghỉ của tường là \(mg;\frac{1}{2}mg\)

- Chọn đáp án D

4. Giải bài 17.4 trang 42 SBT Vật lý 10

Một chiếc đèn có trọng lượng P = 40 N được treo vào tường nhờ một dây xích. Muốn cho đèn ở xa tường người ta dùng một thanh chống nằm ngang, một đầu tì vào tường còn đầu kia tì vào điểm B của dây xích (H.17.4). Bỏ qua trọng lượng của thanh chống, dây xích và ma sát ở chỗ thanh tiếp xúc với tường. Cho biết dây xích hợp với tường một góc 45°.

a) Tính lực căng của các đoạn xích BC và AB.

b) Tính phản lực Q của tường lên thanh. 

Phương pháp giải

a) Dựa vào hình vẽ tính được căng dây là:

 T1= P ; T2= T1 \(\sqrt 2 \) 

b) Từ tam giác lực, tính phản lực theo công thức:

Q = T1

Hướng dẫn giải

a)  Điểm C đứng cân bầng (H.17.4Ga), nên :

T1= P = 40 N

- Thanh chống đứng cân bằng (H. 17.4Gb), ba lực \(\overrightarrow {{T_1}} ,\overrightarrow {{T_2}} ,\vec Q\) đồng quy ở B.

b)  Từ tam giác lực, ta có :

Q = T1 = P = 40 N

T2= T1 \(\sqrt 2 \) = 56,4 ≈ 56 N.

5. Giải bài 17.5 trang 42 SBT Vật lý 10

Một thanh AB đồng chất, khối lượng m = 2,0 kg tựa lên hai mặt phẳng nghiêng không ma sát, với các góc nghiêng α = 30° và β = 60°. Biết giá của trọng lực của thanh đi qua giao tuyến O của hai mặt phẳng nghiêng (H.17.5). Lấy g = 10 m/s2. Xác định áp lực của thanh lên mỗi mặt phẳng nghiêng.

 

Phương pháp giải

Dựa vào hình vẽ phân tích lực tính được áp lực theo công thức:

N1 = Psin30°; N2= Pcos30° 

Hướng dẫn giải

- Từ tam giác lực, ta được :

N1 = Psin30° = 20.0,5 = 10 N

N2= Pcos30° = 20.\(\frac{{\sqrt 3 }}{2}\) = 17,3 ≈ 17 N

- Theo định luật III Niu-tơn thì áp lực của thanh lên mặt phẳng nghiêng có độ lớn bằng phản lực của mặt phẳng nghiêng lên thanh.

6. Giải bài 17.6 trang 42 SBT Vật lý 10

Một thanh gỗ đồng chất, khối lượng m = 3 kg được đặt dựa vào tường. Do tường và sàn đều không có ma sát nên người ta phải dùng một dây buộc đầu dưới B của thanh vào chân tường để giữ cho thanh đứng yên (H.17.6). Cho biết OA = OB \(\sqrt 3 /2\)  và lấy g = 10 m/s2. Xác định lực căng T của dây.

 

Phương pháp giải

Từ hình vẽ phân tích lực, tính được lực cân bằng T theo công thức:

T = NA= Ptan30° 

Hướng dẫn giải

Ta có hệ ba lực cân bằng là \(\vec P,\overrightarrow {{N_A}} ,\overrightarrow {{N_B}} \) . Ba lực này đồng quy tại C (H.17.6G).

Vì OA = CH = OB\(\frac{{\sqrt 3 }}{2}\) nên tam giác OCB là tam giác đều. Từ tam giác lực ta có :

T = NA= Ptan30° =  

Ngày:06/11/2020 Chia sẻ bởi:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM