Bài tập Vật lý Lớp 10: Cân bằng và chuyển động của vật rắn

Nội dung text: Bài tập Vật lý Lớp 10: Cân bằng và chuyển động của vật rắn

1. đề bài (Cân bằng và chuyển động của VR) Bài 1: ở trường hợp nào sau dây, lực có tác dụng làm cho vật rắn quay quanh trục? A. Lực có giá cắt trục quay. B. Lực có giá song song với trục quay. C. Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và không cắt trục quay. D. Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và cắt trục quay. Bài 4: Một quả cầu đồng chất có khối lượng 4kg được treo vào tường thẳng đứng nhờ một sợi dây hợp với tường một góc =300. Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc của quả cầu với tường. Lấy g=9,8m/s2. Lực của quả cầu tác dụng lên tường có độ lớn gần bằng là: A. 23N.B. 22,6N.C. 20N.D. 19,6N. Bài 5: Khi một lực tác dụng vào vật rắn, yếu tố nào sau đây của lực có thể thay đổi mà không ảnh hưởng đến tác dụng của lực: A. độ lớnB. chiềuC. điểm đặtD. phương Bài 6: Treo một vật rắn không đồng chất ở đầu một sợi dây mềm. Khi cân bằng, dây treo không trùng với. A. đường thẳng đứng nối điểm treo N với trọng tâm G.B. trục đối xứng của vật. C. đường thẳng đứng đi qua điểm treo N.D. đường thẳng đứng đi qua trọng tâm G. Bài 7: Ba lực đồng quy tác dụng lên vật rắn cân bằng có độ lớn lần lượt là 12N, 16N và 20N. Nếu lực 16N không tác dụng vào vật nữa thì hợp lực tác dụng lên vật là: A. 16N.B. 20N.C. 15N.D. 12N. Bài 8: Chọn câu phát biểu đúng: Cân bằng bền là loại cân bằng mà vật có vị trí trọng tâm A. thấp nhất so với các vị trí lân cận. C. cao nhất so với các vị trí lân cận. B. cao bằng với các vị trí lân cận. D. bất kì so với các vị trí lân cận. Bài 10: Kết luận nào dưới đây về điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là đầy đủ? A. ba lực đó phải đồng phẳng và đồng quy.B. ba lực đó phải đồng quy. C. ba lực đó phải đồng phẳng. D. hợp lực của hai lực bất kỳ phải cân bằng với lực thứ ba. Bài 13: Chọn câu đúng. A. Khi vật rắn cân bằng thì trọng tâm là điểm đặt của tất cả các lực. B. Trọng tâm của bất kỳ vật rắn nào cũng nằm trên trục đối xứng của vật. C. Mỗi vật rắn chỉ có một trọng tâm và có thể là một điểm không thuộc vật đó. D. Trọng tâm của bất kỳ vật rắn nào cũng đặt tại một điểm trên vật. Bài 14: Người làm xiếc đi trên dây thường cầm một cây gậy nặng để làm gì? A. Để vừa đi vừa biểu diễn cho đẹp B. Để tăng lực ma sát giữa chân người và dây nên người không bi ngã C. Để điều chỉnh cho giá trọng lực của hệ (người và gậy) luôn đi qua dây nên người không bị ngã D. Để tăng mômen trọng lực của hệ (người và gậy) nên dễ điều chỉnh khi người mất thăng bằng Bài 15: Vòi vặn nước có hai tai vặn. Tác dụng của các tai này là gì? A. Tăng độ bền của đai ốcB. Tăng mômen của ngẫu lực C. Tăng mômen lựcD. Đảm bảo mỹ thuật 1
2. Bài 17: Có 3 viên gạch giống nhau, mỗi viên có chiều dài L. Ba viên gạch này được xếp chồng lên nhau sao cho viên gạch trên đua ra một phần so với viên gạch dưới. Chiều dài lớn nhất của chồng gạch mà không bị đổ là A. 5L/4B. 7L/4C. 2LD. 1,5L Bài 19: Nhận xét nào sau đây về ngẫu lực là không chính xác ? A. Hợp lực của ngẫu lực tuân theo quy tắc tổng hợp hai lực song song, ngược chiều. B. Ngẫu lực là hệ gồm hai lực song song, ngược chiều và có độ lớn bằng nhau. C. Momen của ngầu lực tính theo công thức : M = F.d ( trong đó d là cánh tay đòn của ngẫu lực) D. Nếu vật không có trục quay cố định chịu tác dụng của ngẫu lực thì nó sẽ quay quanh một trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực. Bài 20: Một vật đang quay quanh một trục cố định với tốc độ góc  (rad / s) . Nếu bỗng nhiên mômen lực tác dụng lên vật mất đi thì A. Vật quay chậm dần rồi dừng lại. B. Vật quay nhanh dần do quán tính. C. Vật dừng lại ngay. D. Vật quay đều với tốc độ góc  (rad / s) . Bài 21: Đối với một vật quay quanh một trục cố định, câu nào sau đây đúng A. Khi thấy tốc độ góc của vật thay đổi thì chắc chắn là đã có momen lực tác dụng lên vật. B. Nếu không chịu tác dụng của momen lực tác dụng lên vật thì vật phải đứng yên. C. Vật quay được là nhờ có momen lực tác dụng lên vật. D. Khi không còn mômen lực tác dụng lên vật thì vật đang quay sẽ lập tức dừng lại. Bài 22: Nhận xét nào sau đây không chính xác ? Hợp lực của hai lực song song có đặc điểm: A. Cùng giá với các lực thành phần. B. Có giá nằm trong hoặc ngoài khoảng cách giới hạn bởi giá của hai lực và tuân theo quy tắc chia trong hoặc chia ngoài. C. Cùng phương với các lực thành phần. D. Có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực thành phần. Bài 23: Mức quán tính của một vật chuyển động quay quanh một trục cố định không phụ thuộc vào: A. Vật liệu làm nên vật .B. Tốc độ góc của vật.C. Kích thước của vật. D. Khối lượng của vật và sự phân bố khối lượng của vật đối với trục quay. Bài 25: Điều kiện để một vật nằm cân bằng là: A. Tổng mômen lực tác dụng lên vật phải bằng không. B. Hợp lực tác dụng lên vật phải bằng không. C. Hợp lực tác dụng vào nó phải bằng không và tổng mô men lực tác dụng lên vật phải bằng 0. D. Trọng lực và phản lực của nó phải cân bằng lẫn nhau. Bài 26: Chọn câu sai khi nói về trọng tâm của vật : A. Một vật rắn xác định chỉ có một trọng tâm B. Trọng tâm là điểm đặt trọng lực tác dụng vào vật. C. Vật có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm là tâm đối xứng của vật. D. Nếu lực tác dụng có phương qua trọng tâm thì vật chuyển động tịnh tiến Bài 27: Một vật rắn chịu tác dụng của một lực F. Chuyển động của vật là chuyển động : A. tịnh tiếnB. quay C. vừa quay vừa tịnh tiến D. không xác định 2
3. Bài 28: Một vật không có trục quay cố định khi chịu tác dụng của ngẫu lực thì sẽ : A. chuyển động tịnh tiếnB. chuyển động quay C. vừa quay, vừa tịnh tiếnD. cân bằng Bài 29: Tác dụng một lực F có giá đi qua trọng tâm của một vật thì vật đó sẽ: A. Chuyển động tịnh tiếnB. Chuyển động quay C. Vừa quay vừa tịnh tiếnD. Chuyển động tròn đều Bài 31: Điều nào sau đây là đúng khi nói về cách phân tích một lực thành hai lực song song A . Có vô số cách phân tích một lực thành hai lực song song . B. Chỉ có duy nhất một cách phân tích một lực thành hai lực song song C. Việc phân tích một lực thành hai lực song song phải tuân theo quy tắc hình bình hành . D . Chỉ có thể phân tích một lực thành hai lực song song nếu lực ấy có điểm đặt tại trọng tâm của vật mà nó tác dụng . Bài 34: Một cái xà nằm ngang chiều dai 10m trọng lượng 200N, Một đầu xà gắn vào tường đầu kia được giữ bằng sợi dây làm với phương nằm ngang góc 600 Sức căng của sợi dây là A. 200N B. 100NC. 115,6ND. 173N Bài 35: Chọn câu sai: A. Vận tốc góc đặc trưng cho sự quay nhanh hay chậm của vật rắn B. Vận tốc góc dương khi khi vật quay nhanh dần C. Vận tốc góc không đổi khi vật quay đềuD. Vận tốc góc đo bằng đơn vị rad/s Bài 36: Một vật rắn đang quay quanh một trục cố định xuyên qua vật. Các điểm trên vật rắn (không thuộc trục quay) A. quay được những góc không bằng nhau trong cùng một khoảng thời gian. B. ở cùng một thời điểm, có cùng vận tốc góc. C. ở cùng một thời điểm, có cùng vận tốc dài. D. ở cùng một thời điểm, có cùng gia tốc dài. Bài 37: Có ba quả cầu nhỏ đồng chất khối lượng m 1, m2 và m3 được gắn theo thứ tự tại các điểm A, B và C trên một thanh AC hình trụ mảnh, cứng, có khối lượng không đáng kể, sao cho thanh xuyên qua tâm của các quả cầu. Biết m1 = 2m2 = 2M và AB = BC. Để khối tâm của hệ nằm tại trung điểm của AB thì khối lượng m3 bằng 2M M A. . B. M. C. D. 2M. 3 3 Bài 38: Có ba chất điểm 5kg, 4kg và 3kg được đặt trong hệ toạ độ 0xyz. Vật 5kg có toạ độ (0,0); 3kg có toạ độ (0,4); 4kg có toạ độ (3,0). Hỏi phải đặt vật 8kg ở đâu để khối tâm của hệ trùng với gốc toạ độ (0,0) A. x=1,5; y=1,5 B. x=-1,2; y=1,5 C. x=-1,5; y=-1,5 D. x=-2,1; y= 1,8 hết 3
4. đáp án (cân bằng và chuyển động của VR) Bài 1. D Bài 2. D Ta có R P . P .x 1 2 2 R m . m x 1 2 2 2 2 R R 2 R  . R x 2 2 4 R 3 R x x 8 4 6 Bài 3. C M = D.d = 20.0,3 = 6 (Nm) Bài 4. B . P = Tcos N = Tsin N tan N = P tan = mgtan P Thay số: N = 7.9,8. tan 300 22,6 (N) Theo định luật III Neutơn N’ = 22,6 (N) Bài 5. C Bài 6. B Bài 7. A. Do 122 + 162 = 202 3 lực tác dụng nh- hình vẽ: F1 = 12N, F2 = 16N, F3 = 20N Lực N không tác dụng lên vật 2 2 F13 = F3 F1 16N Bài 8. A Bài 10. D Bài 11. D P GO = F. OB 200.0,5 = F(7,5 = 2,5) F = 20(N) Bài 12. D Thanh có thể quay quanh A P. AG . cos = T. AB cos 4
5. AG P 150 T = P. 50N AB 3 3 Bài 13. C Bài 14. C Bài 15. B Bài 16. B Ta có: P1 PG = P2 . GQ PG P m 2 2 2 GQ P1 m1 PG = 10(cm) GQ = 5 (cm) PG + GQ = 15 Bài 17.B L Viên gạch thứ 3 có thể nhô ra là khoảng cách lớn nhất Hệ 2 viên gạch (2) (3) nằm 2  cân bằng thì hợp lực 2P nh- hình vẽ. L y = 4 Chiều dài lớn nhất của chồng gạch là: L L 7L L 4 2 4 Bài 18. D Ta có: P1 . AO = PAB .OG + P2 . OB m1 . AO = mAB . OG + m2 .OB P2 = 2(N) Bài 19. C Bài 20. D Bài 21. A Bài 22. A Bài 23. A Bài 24. A. F = F1 – F2 F1. 8 = F2 . 2 F2 = 4F1 F= 3F1 F1 = 3,5 (N) F2 = 14 (N) Bài 25. C Bài 26. D Bài 27. D Bài 28. B Bài 29. A Bài 30. B   OB.PB OA.PA 5
6. OA 20 PB = .P .30 20 N OB A 50 20 Bài 31. A Bài 32. B PB . OB P.GO GO 1,5 1,2 PB = P. 2100. 10 N OB 7,8 1,5 Bài 33. B M = F. d (F; độ lớn của lực) d: Khoảng cách giữa 2 giá của lực 3 M = 8.a sin 600 = 8.0,2 . 1,38 N / m 2 Bài 34. D P. l . cos 300 = T.l 3 T = P cos 300 = 20. 100 3 173 N 2 Bài 35. B Bài 36. B Bài 37. C m1 = 2M, m2 = MGA = GB khối tâm của hệ tại trung điểm AB thì m1. AG = m2. GB + m3 GC AC AC 3 2M. M. M . AC 4 4 3 4 M m3 = 3 Bài 38. C G1 là khối tâm của hệ vật 3kg và 4 kg 3a = 4b a a b 3 a + b = 5 20 a 7 15 b 7 20 4 16 12 yG1 = 4 . 4 7 5 7 7 6
7. 15 3 9 12 xG1 = 3 - . 3 7 5 7 7 122 12 OG1 = 2. 2 72 7 Vật 8 kg đặt tại G2 2 OG2 . 8 = 12 .7 7 12 2 3 2 3 OG2 = 8 2 2 3 3 G2 ; 2 2 hết 7