BÀI TẬP TỰ LUẬN MÔN VẬT LÝ LỚP 10
PHẦN TĨNH HỌC 1
Bài 201
Đầu C của một thanh nhẹ CB được gắn vào bức tường đứng thẳng, còn đầu B của thanh
thì được treo vào một cái được treo vào một cái đinh O bằng dây OB sao cho thanh BC nằm
ngang (CB = 2CO). Một vật A có khối lượng m = 5kg được treo vào B bằng dây BD. Hãy tính
lực căng của dây OB và lực nén lên thanh BC. Bỏ qua khối lượng của thanh BC. Lấy g = 10m/s2.
Hình 38
Bài 202
Một giá treo như hình vẽ gồm:
* Thanh AB = 1m tựa vào tường ở A.
* Dây BC = 0,6m nằm ngang.
Treo vào đầu B một vật nặng khối lượng m = 1kg.
Tính độ lớn lực đàn hồi N xuất hiện trên thanh AB và sức căng của dây BCkhi giá treo
cân bằng.
Lấy g = 10m/s2 và bỏ qua khối lượng thanh AB, các dây nối.
Hình 39
Bài 203
Một dây căng ngang giữa hai điểm cố định A, B với AB = 2m.
Treo vào trung tâm của dây một vật có khối lượng m = 10kg thì khi vật đã cân bằng nó hạ xuống
khoảng h = 10cm (hình vẽ). Tính lực căng dây lấy g = 10m/s2. Nếu kéo căng dây để nó chỉ hạ
xuống 5cm thì lực căng dây sẽ tăng hay giảm bao nhiêu phần trăm?
Hình 40
Bài 204
Vật có trong lượng P = 100N được treo bởi hai sợi dây OA và OB như hình vẽ.
Khi vật cân thì
ˆ
AOB
= 1200.
Tính lực căng của 2 dây OA và OB.
Hình 41
Bài 205
Hai thanh AB, AC được nối nhau và nối cào tường nhờ các bản lề. Tại A có treo vật có
trong lượng P = 1000N. Tìm lực đàn hồi cuất hiện ở các thanh. Cho
+
= 900; Bỏ qua trọng
lượng các thanh
Áp dụng:
= 300
Hình 42
Bài 206
Một thanh AB khối lượng 8kg dài 60cm được treo nằm ngang nhờ hai sợi dây dài 50cm
như ở hình. Tính lực căng của dây treo và lực nén (hoặc kéo) thanh trong mỗi trường hợp. Lấy g
= 10m/s2.
Hình 43
Bài 207
Hai trọng vật cùng khối lượng được treo vào hai đầy dây vắt qua hai ròng rọc cố định.
Một trọng vật thứ ba có khối lượng bằng hai trọng vật trên được treo vào điểm giữa hai ròng rọc
như hình vẽ. Hỏi điểm treo trọng vật thứ ba bị hạ thấp xuống bao nhiêu? Cho biết khoảng cách
hai ròng rọc là 2l. Bỏ qua các ma sát.
Hình 45
Bài 208
Một trụ điện chịu tác dụng của một lực F = 5000N và được giữ thẳng đứng nhờ dây AC
như hình. Tìm lực dây căng AC và lực nén lên trụ AB. Cho
= 300.
Hình 46
Bài 209
Một quả cầu có khối lượng 10kg nằm trên hai mặt phẳng nghiêng vuông góc với nhau.
Tính lực nén của quả cầu lên mỗi mặt phẳng nghiêng trong hai trường hợp:
a.
= 450; b.
= 600. Lấy g = 10m/s2
Hình 47
Bài 210
Treo một trọng lượng m = 10kg vào giá đỡ nhờ hai dây AB và AC làm với phương nằm
ngang góc
= 600 và
= 450 như hình. Tính lực căng của các dây treo. Lấy g = 10m/s2.
Hình 48
Bài 211
Một vật khối lượng m = 30kg được treo ở đầu cảu thanh nhẹ AB. Thanh được giữu cân
bằng nhờ dây AC như hình vẽ. Tìm lực căng dây AC và lực nén thanh AB. Cho
= 300 và
=
600. Lấy g = 10m/s2.
Hình 49
Bài 212
Một ròng rọc nhỏ, treo một vật A có khối lượng m = 4kg, được đỡ bằng sợi dây BCDE,
có phần DE thẳng đứng, còn phần BC nghiêng một góc
= 300 so với đường thẳng đứung. Do
tác dụng của lựu kéo
F
nằm ngang (hình vẽ) ròng rọc cân bằng. Tính độ lớn của
F
và lực căng
của dây. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc. Lấy g = 10m/s2.
Hình 50
Bài 213
Một quả cầu đồng chất khối lượng m = 3kg, được giữ trên mặt phẳng nghiêng trơn nhờn
một dây treo như hình vẽ. Cho
= 300, lấy g = 10m/s2.
a. Tìm lực căng dây và lực nén cảu quả cầu lên mặt phẳng nghiêng.
b. Khi dây treo hợp với phương đứng một góc
thì lực căng dây là
N. Hãy xác
định góc
và lực nén của quả cầu lên mặt phẳng nghiêng lúc này.
Hình 51
Bài 214
Hai vật m1 và m2 được nối với nhau qua ròng rọc như hình vẽ. Hệ số ma sát giữa vật m1
và mặt phẳng nghiêng là
. Bỏ qua khối lượng ròng rọc và dây nối. Dây nối không co dãn. Tính
tỉ số giữa m2 và m1 ********* để vật m1:
a. Đi lên thẳng đều.
b. Đi xuống thẳng đều
c. Đứng yên (lúc đầu vật đứng yên)
Hình 52
Bài 215
Một vật có khối lượng m = 20kg nằm trên một mặt phẳng nghiêng một góc
= 300 so
với phương ngang.
1. Bỏ qua ma sát, muốn giữ vật cân bằng cần phải đặt phải đặt vào vật một lực F bằng
bao nhiêu trong trường hợp:
a. Lực
F
song song với mặt phẳng nghiêng.
b. Lực
F
song song với mặt phẳng nàm ngang
2. Giả sử hệ số ma sát của vật với mặt phẳng nghiêng là k = 0,1 và lực kéo
F
song song
với mặt phẳng nghiêng.
Tìm độ lớn
F
khi vật được kéo lên đều và khi vật đứng yên trên mặt phẳng nghiêng. Lấy
g = 10m/s2.
Bài 216
Một vật có trọng lượng P = 100N được giữ đứng yên trên mặt phẳng nghiêng góc
bằng
lực
F
có phương nằm ngang như hình vẽ. Biết*********** = 0 và hệ số ma sát
= 0,2. Tính
giá trị lực F lớn nhất và bé nhất. Lấy g = 10m/s2.
Hình 53
Bài 217
Người ta giữ cân bằng vật m1 = 6kg, đặt trên mặt phẳng ngiêng góc
= 300 so với mặt
ngang bằng cách buộc vào m1 hai sợi dây vắt qua ròng rọc 1 và 2, đầu kia của hai sợi dây treo hai
vật có khối lượng m2 = 4kg và m3 (hình). Tính khối lượng m3 của vật và lực nén cảu vật m1 lên
mặt phẳng nghiêng. Lấy g = 10m/s2. Bỏ qua ma sát.
Hình 54
Bài 218
Giải lại bài 217 trong trường hợp hệ số ma sát giữa m1 và mặt phẳng nghiênglà
= 0,1.
Xác định m3 để m1 cân bằng.
Bài 219
Trong một hộp (đáy nằm ngang, cạnh thẳng đứng, nhẵn) có hai hình trụ đồng chất cùng
bán kính R, cùng trọng lượng P nằm chồng lên nhau như hình. Đường nối hai trục O1O2 nghiêng
một góc
= 450 với phương ngang. Tìm lực nén của các hình trụ lên hộp và lực ép tương hỗ
giữa chúng.
Hình 55
Bài 220.
Tương tự bài 219. Trong trường hợp 3 khối trụ như hình. Tính lực nén của mỗi ống dưới
lên đáy và lên tường.
Hình 56
Bài 221.
Một viên bi khối lượng m = 500g treo vào điểm cố định A nhờ dây AB, AB = 1 = 40cm.
Bi nằm trên mặt cầu tâm O, bán kính R = 30cm. Cho AC = 20cm, AO thẳng đứng. Tìm lực căng
dây và lực nén của viên bi lên mặt cầu. Lấy g = 10m/s2.
Hình 57
Bài 222
Một thanh dài OA có trọng tâm O ở giữa thanh và có khối lượng m = 1kg. Một đầu O của
thanh liên kết với tường bằng một bản lề, còn đầu A được treo vào tường bằng dây AB. Thanh
được giữ nằm ngang và dây làm với thanh một góc
= 300 (hình vẽ). Hãy xác định:
a. Giá của phản lực Q của bản lề tác dụng vào thanh.
b. Độ lớn của lực căng của dây và phản lực Q. Lấy g = 10m/s2.
Hình 58
Bài 223
Thanh OA trọng lượng không đáng kể, gắn vào tường tại O, đầu A có treo vật nặng trọng
lượng p. Để giữ thanh nằm ngang, người ta dùng dây BC. Biết OB = 2BA. Tính sức căng dây và
phản lực tại O khi:
a. Dây BC hợp với thanh OA góc
= 300.
b. Dây BC thẳng đứng (
= 900).
Hình 59
Bài 224
Hai lò xo L1 và L2 có độ cứng là K1 và K2, chiều dài tự nhiên bằng nhau. đầu trên của hai
lò xo móc vào trần nhà nằm ngang, đầu dưới móc vào thanh AB = 1m, nhẹ cứng sao cho hai lò xo
luôn thẳng đứng. Tại O (OA = 40cm) ta móc quả cân khối lượng m = 1kg thì thanh AB có vị trí
cân bằng mới nằm ngang.
a. Tính lực đàn hồi của mỗi lò xo.
b. Biết K1 của L2. Lấy g = 10m/s2.
Hình 60
Bài 225
Thanh AB = 60cm, trọng lượng không đáng kể. Đặt vật m = 12kg tại điểm C, cách A
20cm. Tìm lực nén lên các điểm tựa tại A và B. Lấy g = 10m/s2.
Bài 226
Người ta đặt một thanh đồng chất AB, dài 120cm, khối lượng m = 2kg, lên một giá đỡ tại
O và móc vào hai đầu A, B của thanh hai trọng vật có khối lượng m1 = 4kg và m2 = 6kg. Xác định
vị trí O đặt giá đỡ để thanh nằm cân bằng.
Bài 227
Một ba-ri-e gồm thanh cứng, AB = 3m, trọng lượng P = 50N. đầu A đặt vật nặng có trọng
lượng p1 = 150N, thanh có thể quay trong mặt phẳng thẳng đứng xung quanh trục nằm ngang ở O
cách đầu A 0,5m.
Tính áp lực của thanh lên trục O và lên chốt ngang ở B khi thanh cân bằng nằm ngang.
Hình 61
Bài 228
Một thanh cứng được treo ngang bởi hai dây không giãn CA và DB (hình vẽ). Dây CA và
DB chịu được lực căng tối đa là T1 = 60N và T2 = 40N. Biết khi cân bằng thanh cứng nằm ngang,
các dây treo thẳng đứng và AB = 1m. Tính trọng lượng tối đa cảu thanh cứng, vị trí các điểm treo
A và B.
Hình 62
Bài 229
Một người có khối lượng m1 = 50kg đứng trên một tấm gỗ AB có khối lượng m2 = 30kg
được treo trên hai ròng rọc 1 và 2 nhờ hai sợi dây ac và bd như trên hình. Muốn cho tấm gỗ cân
bằng nằm ngang người đó phải kéo dây d với lực bằng bao nhiêu. Bỏ qua khối lượng các ròng
rọc và dây. Lấy g = 10m/s2.
Hình 63
Bài 230
Một thanh đồng chất AB có khối lượng m = 2kg có thể quay quanh bản lề B (gắn vào
tường thẳng đứng) được giữ cân bằng nằm ngang nhờ một sợi dây buộc vào đầu A vắt qua một
ròng rọc cố định, đầu kia của sợi dây treo vật m2 = 2kg và điểm C của thanh (AC = 60cm) treo
vật m1 = 5kg. Tìm chiều dài của thanh; lấy g = 10m/s2
Hình 64
Bài 231
Có một cân đòn không chính xác do hai đòn cân không bằng nhau. Tìm cách kênh chính
xác một vật m với các quả cân cho trước.
Bài 232
Thanh AB có khối lượng m1 = 1kg gắn vào bức tường thẳng đứng bởi bản lề B, đầu A
treo một vật nặng có khối lượng m2 = 2kg và được giữ cân bằng nhờ dây AC nằm ngang (đầu C
cột chặt vào tường), khi đó góc
= 300 (hình). Hãy xác định lực căng dây và phản lực của tường
lên đầu B. Lấy g = 10m/s2
Hình 65
Bài 233
Một thanh AB dài 2m khối lượng m = 3kg được giữ nghiêng một góc
trên mặt sàn
nằm ngang bằng một sợi dây nằm ngang BC dài 2m nối đầu B của thanh với một bức tường đứng
thẳng; đầu A của thanh tự lên mặt sàn. Hệ số ma sát giữa thanh và mặt sàn bằng
3
2
.
Hình 66
a. Tìm các giá trị của
để thanh có thể cân bằng.
b. Tính các lực tác dụng lên thanh và khoảng cách AD từ đầu A của thanh đến góc tường
khi
= 600. Lấy g = 10m/s2
Bài 234
Để có thể di chuyển một chiếc hòm cao h dài d người ta đã tác dụng một lực F theo
phương ngang. Hỏi hệ số ma sát giữa hòm với mặt sàn, phải có giá trị bao nhiêu để hòm di
chuyển mà không lật ?
Hình 67
Bài 235
Thanh OA đồng chất là tiết diện đều dài l = 1m, trọng lực P = 8N, thanh có thể quay
quang mặt phẳng thẳng đứng xung quanh bản lề O gắn vào tường. Để thanh nằm ngang, đầu A
của thanh được giữ bởi dây DA hợp với tường góc 450. Dây chỉ chịu được lực căng tối đa là
Tmax=
20 2
N.
a. Hỏi ta có thể treo vật nặng p1 = 20N tại điểm B trên thanh xa bản lề O nhất là bao
nhiêu cm ?
b. Xác định giá trị và độ lớn của phản lực
Q
của thanh lên bản lề ứng với vị trí B vừa
tìm.
Hình 68
Bài 236
Người ta giữ cho một khúc AB hình trụ (có khối lượng m = 50kg) nghiêng một góc
so
với mặt sàn nằm ngang bằng cách tác dụng vào đầu A một lực
F
vuông góc với trục AB của
khúc gỗ và nằm trong mặt phẳng thẳng đứng (hình). Tìm độ lớn của
F
, hướng và độ lớn của
phản lực của mặt sàn tác dụng lên đầu B của khúc gỗ, lấy g = 10m/s2 trong các trường hợp
=
300 và
= 600.
Hình 69
Bài 237
Một vật hình trụ bằng kim loại có khối lượng m = 100kg, bán kính tiết diện R = 15cm.
Buộc vào hình trụ một sợi dây ngang có phương đi qua trục hình trụ để kéo hình trụ lên bậc thang
cao O1O2 = h.
a. Khi F = 500N, tìm chiều cao h để hình trụ có thể vượt qua được. Lấy g = 10m/s2.
b. Khi h = 5cm, tìm lực F tối thiểu để kéo hình trụ vượt qua.
Hình 70
Bài 238
Đẩy một chiếc bút chì sáu cạnh dọc theo mặt phẳng nằm ngang (hình vẽ). Với các giá trị
nào của hệ số ma sát
giữa bút chì và mặt phẳng thì bút chì sẽ trượt mà không quay.
Hình 71
Bài 239