Xem toàn bộ tài liệu Lớp 10: tại đây

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Sách Giáo Khoa Vật Lý 10
• Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 10
• Giải Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao
• Sách giáo khoa vật lý 10 nâng cao
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao

Giải Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 18 : Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

C1. ( trang 102 sgk Vật Lý 10): Hãy viết quy tắc momen lực cho chiếc cuốc chim khi cân bằng (Hình 18.2).

Trả lời:

Khi chiếc cuốc cân bằng với trục quay O

Ta có: F₁d₁ = F₂d₂.

Bài 1 (trang 103 SGK Vật Lý 10) : Momen lực đối với một trục quay là gì? Cánh tay đòn của lực là gì? Khi nào thì lực tác dụng vào một vật có trục quay cố định không làm cho vật quay?

Lời giải:

Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực và cánh tay đòn của nó.

Công thức: M = F.d

Trong đó:

       F là lực tác dụng (N)

       d là cánh tay đòn (m).

Cánh tay đòn của lực là khoảng cách d từ trục quay đến giá của lực

Lực tác dụng vào một vật cố định không làm cho vật quay khi lực tác dụng có giá đi qua trục quay (khi đó d = 0)

Bài 2 (trang 103 SGK Vật Lý 10) : Phát biểu điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (hay qui tắc momen lực).

Lời giải:

Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định:

   Tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các monen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.

Bài 3 (trang 103 SGK Vật Lý 10) : Hãy vận dụng qui tắc momen lực vào các trường hợp sau:

a) Một người dùng xà beng để bẩy một hòn đá (Hình 18.3).

b) Một người cầm càng xe cút kít nâng lên (Hình 18.4).

c) Một người cầm hòn gạch trên tay (Hình 18.5).

Lời giải:

a) F_A. OA = F_B. OB

b) Gọi O là trục quay của bánh xe cút kít;

d₁ khoảng cách từ trục quay đến giá của trọng lực

d₂ khoảng cách từ trục quay đến giá của lực

Ta có: P. d₁ = F. d₂

c) Gọi d_F là khoảng cách từ trục quay O đến giá của lực

Gọi d_P là khoảng cách từ trục quay O đến giá của lực

Ta có: F. d_F = P. d_p.

Bài 4 (trang 103 SGK Vật Lý 10) : 4. Một người dùng búa để nhổ một chiếc đinh (Hình 18.6). Khi người ấy tác dụng một lực 100 N vào đầu búa thì đinh bắt đầu chuyển động. Hãy tính lực cản của gỗ tác dụng vào đinh.

Lời giải:

Gọi d_F là cánh tay đòn của lực F, ta được:

           d_F = 20 cm = 0,2 m

Gọi d_C là cánh tay đòn của lực cản gỗ.

           d_C = 2 cm = 0,02 m

Áp dụng quy tắc Momen lực ta có:

           F.d_F = F_C.d_C

Bài 5 (trang 103 SGK Vật Lý 10) : Hãy giải thích nguyên tắc hoạt động của chiếc cân (Hình 18.7).

Lời giải:

Khi cân nằm cân bằng, theo qui tắc momen lực ta có:

P_{hộp sữa}. d₁ = P_{quả cân}. d₂ (với d₁ và d₂ là hai cánh tay đòn của cân)

Vì d₁ = d₂ ⇒ P_{hộp sữa} = P_{quả cân} ⇒ m_{hộp sữa} = m_{quả cân}

Vậy nguyên tắc hoạt động của cân là dựa vào quy tắc momen.