zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Trung học phổ thông

Tài liệu ôn thi học sinh giỏi lớp 10 môn Vật lý phần: Tĩnh học

Chia sẻ: NGUYỄN ĐÌNH TÚ | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:12

Báo xấu

395
lượt xem 64
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm giúp cho các bạn học sinh có thêm thông tin, kỹ năng và kiến thức để có thể học tập, ôn thi và làm tốt bài thi môn Vật lý lớp 10 mà "Tài liệu ôn thi học sinh giỏi lớp 10 môn Vật lý phần: Tĩnh học" đã được thực hiện. Tài liệu sẽ cung cấp cho các bạn cả phần lý thuyết và bài tập để các bạn tiện tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu ôn thi học sinh giỏi lớp 10 môn Vật lý phần: Tĩnh học

TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 10 PHẦN TĨNH HỌC PHẦN TĨNH HỌC A. LÝ THUYẾT 1. Cân bằng chất điểm Chất điểm cân bằng khi hợp lực tác dụng lên chất điểm bằng 0 và hợp lực phải đồng quy tại một điểm. r r r r r Điều kiện cân bằng: Fhl = F1 + F2 + ... + Fn = 0 (1) 2. Cân bằng vật rắn đồng chất Vật rắn cân bằng khi nó không chuyển động tịnh tiến và không quay tức là hợp lực tác dụng lên chất điểm bằng 0 và hợp lực phải đồng quy tại một điểm và tổng đại mômen quay theo một chiều nhất định phải bằng 0. Điều kiện cân bằng: r r r r r Fhl = F1 + F2 + ... + Fn = 0 (2) M Fr1 + M Fr2 + ... + M Frn = 0 Phương pháp giải véctơ biểu thức (1), (2): Chiếu các véc tơ lên các trục Ox, Oy của hệ trục toạ độ Decác Oxy. 3. Khối tâm của vật rắn Toạ độ khối tâm G theo trục Ox và Oy của một vật rắn dạng hình học: m x + m2 x2 + ... + mn xn Gx = 1 1 m1 + m2 + ... + mn m1 y1 + m2 y2 + ... + mn yn Gy = m1 + m2 + ... + mn Chú ý: Có thể thay khối lượng m1, m2, …, mn bởi diện tích hình học tương ứng của nó. Toạ độ trọng tâm G: G = Gx2 + G y2 . B. BÀI TẬP O 1. 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 C B A có khối lượng m = 5kg được treo vào B bằng dây BD. Hãy tính lực căng D m của dây OB và lực nén lên thanh BC. Bỏ qua khối lượng của thanh BC. Lấy g = 10m/s2. ĐS: T 50 5 N , N = 100 N C B 2. Một giá treo như hình vẽ gồm: Thanh AB = 1m tựa vào tường ở A, dây BC = 0,6m nằm ngang. Treo vào m 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 BC khi giá treo cân bằng. Lấy g = 10m/s 2 và A bỏ qua khối lượng thanh AB, các dây nối. ĐS: N = 12,5 N, T = 7,5 N BDHSG 1
TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 10 PHẦN TĨNH HỌC 3. Một dây căng ngang giữa hai điểm cố định A, B với AB = 2m. A B h 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 m 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 ? ∆T ĐS: T = 205,49 N; 99% . T O 4. Vật có trong lượng P = 100N được treo bởi hai sợi dây OA và OB như hình B vẽ. 1200 ˆ = 1200. Khi vật cân thì AOB O A Tính lực căng của 2 dây OA và OB. P 200 200 ĐS: TB = N ; TA = N. 3 3 5. Hai thanh AB, AC được nối nhau và nối cào tường nhờ các bản lề. Tại C A có treo vật có trong lượng P = 1000N. Tìm lực đàn hồi cuất hiện ở các thanh. Cho α + β = 900; Bỏ qua trọng lượng các thanh Áp dụng: α = 300 . A ĐS: N1 = 500 N ; N 2 = 500 3 N . P B 6. 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/s 2. A B A B ĐS: T = 50 N; T = 30 N. 2l 7. Hai trọng vật cùng khối lượng được treo vào hai đầy dây vắt A 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 m 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. 1 m m ĐS: h = m. 3 A F C B BDHSG 2
TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 10 PHẦN TĨNH HỌC 8. 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 α = 300. ĐS: T = 10000 N; N = 500 3 N . Đ 9. 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. α = 450. b. α = 600. Lấy g = 10m/s2 ĐS: a. N1 = N 2 = 50 2 N ; b. N1 = 50 3 N ; N 2 = 50 N . 10. Treo một trọng lượng m = 10kg vào giá đỡ nhờ hai dây AB và AC làm với phương nằm ngang góc α = 600 và β = 450 như hình. Tính lực căng của các dây treo. Lấy g B = 10m/s2. C A ĐS: TC = 51, 76 N ; TB = 73, 2 N A 11. 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 C thanh AB. Cho α = 300 và β = 600. Lấy g = 10m/s2. m B ĐS: T = 300 N; N = 300 3 N . 12. Một ròng rọc nhỏ, treo một vật A có khối lượng m = 4kg, được B E đỡ bằng sợi dây BCDE, có phần DE thẳng đứng, còn phần BC nghiêng r một góc α = 300 so với đường thẳng đứung. Do tác dụng của lựu kéo F r 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. D F C ĐS: T1 = T2 = 21, 43 N ; F = 10, 71 N . A 13. Một quả cầu đồng chất khối lượng m = 3kg, được giữ trên mặt m phẳng nghiêng trơn nhờn một dây treo như hình vẽ. Cho α = 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 β thì lực căng dây là 10 3 N. Hãy xác định góc β và lực nén của quả cầu lên mặt phẳng nghiêng lúc này. ĐS: a. T = 15 N ; b. N = 15 3 N . BDHSG 3
TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 10 PHẦN TĨNH HỌC 14. 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 µ . Bỏ qua khối m1 m2 lượng ròng rọc và dây nối. Dây nối không co dãn. Tính tỉ số giữa m 2 và m1 để vật m1: a. Đi lên thẳng đều. b. Đi xuống thẳng đều c. Đứng yên (lúc đầu vật đứng yên) m2 m ĐS: a. = sin α + µ cosα ; b. 2 = sin α − µ cosα ; c. m1 m1 15. Một vật có khối lượng m = 20kg nằm trên một mặt phẳng nghiêng một góc α = 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: r a. Lực F song song với mặt phẳng nghiêng. r b. Lực F song song với mặt phẳng nàm ngang s 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. r Tìm độ lớn F khi vật được kéo lên đều và khi vật đứng yên trên mặt phẳng nghiêng. Lấy g = 10m/s2. ĐS: 1. a. F = 100 N, b. F = 115,47 N; 2. F = 117,32 N. F 16. Một vật có trọng lượng P = 100N được giữ đứng yên trên mặt phẳng nghiêng r góc α bằng lực F có phương nằm ngang như hình vẽ. Biết hệ số ma sát µ = 0,2. Tính giá trị lực F lớn nhất và bé nhất. Lấy g = 10m/s2. ĐS: Fmax = 77,77 N; Fmin = 27,27 N. 1 17. Người ta giữ cân bằng vật m1 = 6kg, đặt trên mặt phẳng ngiêng góc α = m2 30 so với mặt ngang bằng cách buộc vào m1 hai sợi dây vắt qua ròng rọc 1 và 2, 0 2 đầu kia của hai sợi dây treo hai vật có khối lượng m2 = 4kg và m3 (hình). Tính m3 m1 khối lượng m3 của vật và lực nén của vật m1 lên mặt phẳng nghiêng. Lấy g = 10m/s2. Bỏ qua ma sát. ĐS: m3 = 1 kg ; N = 17,32 N. 18. Giải lại bài 217 trong trường hợp hệ số ma sát giữa m1 và mặt phẳng nghiênglà µ = 0,1. Xác định m3 để m1 cân bằng. ĐS: 0,83kg m3 1,17kg . 19. Trong một hộp (đáy nằm ngang, cạnh thẳng đứng, nhẵn) có hai hình trụ đồng O 2 chất cùng bán kính R, cùng trọng lượng P nằm chồng lên nhau như hình. Đường nối hai trục O1O2 nghiêng một góc α = 450 với phương ngang. Tìm lực nén của các hình O 1 trụ lên hộp và lực ép tương hỗ giữa chúng. ĐS: N1 = N2 = P. 20. Tương tự bài 219. Trong trường hợp 3 khối trụ như hình. Tính lực nén của mỗi ống dưới lên đáy và lên tường. BDHSG 4
TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 10 PHẦN TĨNH HỌC P ĐS: N1 = N 4 = 2 3 21. Một viên bi khối lượng m = 500g treo vào điểm cố định A nhờ dây AB, A 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. C ĐS: T = 4 N; N = 3 N. O 22. 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 α = 300 (hình vẽ). Hãy xác định: B 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. A O ĐS: Các lực đồng quy tại một điểm; b. T = 10 N, Q = 10 N. 23. 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 C căng dây và phản lực tại O khi: a. Dây BC hợp với thanh OA góc α = 300. B O b. Dây BC thẳng đứng ( α = 90 ). 0 P 3 1 ĐS: a. T = 3 P, N = P 7 ; b. T = P , N = P . 2 2 24. 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. L2 L1 b. Biết K1 = 120 N/m. Tính độ cứng của K2 của L2. Lấy g = 10m/s . 2 A O B ĐS: a. F1 = 6 N, F2 = 4 N; b. K2 = 80 N/m. 25. 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, . O B C . A đầu kia của sợi dây treo vật m2 = 2kg và điểm C của thanh (AC = 60cm) m1 m2 treo vật m1 = 5kg. Tìm chiều dài của thanh; lấy g = 10m/s2 ĐS: AB = 75 cm. A 26. Thanh AB có khối lượng m1 = 1kg gắn vào bức tường thẳng đứng bởi bản C 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 α = 300 (hình). Hãy xác m2 định lực căng dây và hướng, độ lớn của phản lực của tường lên đầu B. Lấy g = 10m/s2. B ĐS: T = 25 3 N ; N = 52, 6 N ; β 550 . BDHSG 5
TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 10 PHẦN TĨNH HỌC 27. Một thanh AB dài 2m khối lượng m = 3kg được giữ nghiêng một góc α 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 . C B 2 a. Tìm các giá trị của α để thanh có thể cân bằng. l b. Tính các lực tác dụng lên thanh và khoảng cách AD từ đầu A của A D thanh đến góc tường khi α = 600. Lấy g = 10m/s2 ĐS: a. α 300 ; b. N = 30 N, T = 5 3 N ; AD = 1 m. F 28. 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 h nhiêu để hòm di chuyển mà không lật ? d ĐS: µ 2h d 29. Thanh OA đồng chất là tiết diện đều dài l = 1m, trọng lực P = 8N, thanh D 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 45 . Dây chỉ chịu được lực căng tối đa là Tmax= 20 2 N. 0 a. Hỏi ta có thể treo vật nặng P1 = 20N tại điểm B trên thanh xa bản lề O B O nhất là bao nhiêu cm ? A r b. Xác định giá trị và độ lớn của phản lực Q của thanh lên bản lề ứng P với vị trí B vừa tìm. 1 ĐS: a. (OB)max = 80 cm.; b. N = 21,54 N, β 210 48' 30. Người ta giữ cho một khúc AB hình trụ (có khối lượng m = 50kg) nghiêng r một góc α so với mặt sàn nằm ngang bằng cách tác dụng vào đầu A một lực F A vuông góc với trục AB của khúc gỗ và nằm trong mặt phẳng thẳng đứng (hình). r B 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 α = 300 và α = 600. ĐS: Khi α = 300 thì F = 125 3 N ; N = 330, 71 N β 70053' ; Khi α = 600 thì F = 125 N ; N = 150, 69 N β 760 6 ' . 31. Một vật hình trụ bằng kim loại có khối lượng m = 100kg, bán kính r F 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. O2 a. Khi F = 500N, tìm chiều cao h để hình trụ có thể vượt qua được. Lấy r O1 g = 10m/s2. P b. Khi h = 5cm, tìm lực F tối thiểu để kéo hình trụ vượt qua. ĐS: a. h 1,58cm ; b. F 894 N . F . O BDHSG 6
TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 10 PHẦN TĨNH HỌC 32. 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 µ giữa bút chì và mặt phẳng thì bút chì sẽ trượt mà không quay. 1 ĐS: µ . 3 C 33. a. Một bảng hiệu có chiều cao AB = l được treo vào tường thẳng đứng nhờ d một sợi dây AC dài d, hợp với tường một góc α (hình vẽ). Mép dưới B của bảng A . hiệu đứng cân bằng thì hệ số ma sát µ giữa bảng hiệu và tường phải bằng bao l nhiêu ? b. Xét khi d = l, tìm giá trị góc α khi 1 µ 2. B 2 l − d sin α + dcosα ; b. 0 ' 2 2 2 ĐS: a. µ 56 18 α 71034 ' . d sin α 34. Một thanh đồng chất AB có trọng lực P; đầu B dựa vào mặt phẳng nằm ngang, đầu A dựa vào mặt phẳng nghiêng góc α (hình vẽ). đặt vào đầu A một F A lực F song song với mặt phẳng nghiêng. Tính F để thanh cân bằng. Bỏ qua ma sát giữa các mặt phẳng và đầu thanh. B P ĐS: F = sin α . 2 35. Một thanh đồng chất có hai đầu A, B tì trên một máng hình tròn có mặt phẳng thẳng đứng, chiều dài thanh bằng bán kính hình tròn (hình vẽ). Hệ số ma sát là µ . Tìm góc cực đại α m của thanh làm với đường nằm ngang khi thanh cân . O B bằng. A 4µ ĐS: tan α m = 3− µ2 36. Ta dựng một thanh dài có trọng lực P vào một bức tường thẳng đứng. Hệ số ma sát giữa sàn và thanh là là µ1 , giữa tường và thanh là µ 2 B gọi là góc hợp bởi thanh và sàn. a. nhỏ nhất bằng bao nhiêu để thanh còn đứng yên. b. Xét các trường hợp đặc biệt: A Tường nhẵn: µ 2 = 0. Sàn nhẵn: µ1 = 0. Tường và sàn đều nhẵn: µ1 = µ 2 = 0 1 − µ1µ2 1 π ĐS: a. tan α m = ; b. µ 2 = 0: tan α m = ; µ1 = 0: α m = (thanh thẳng 2 µ1 2 µ1 2 đứng); µ1 = µ 2 = 0 (giống như sàn nhẵn). 37. Một thang nhẹ dài 1 = 4m tựa vào tường nhẵn và nghiêng với sàn góc α = 600. Hệ số ma sát giữa thang và sàn là µ . Hỏi người ta có thể leo lên đến chiều dài tối đa bao nhiêu mà thang vẫn đứng yên trong hai trường hợp: µ = 0,2, µ = 0,5. ĐS: µ = 0,2: h = 1,38m ; µ = 0,5: h = 3, 46m . 38. Giải lại bài toán 37 khi trọng lượng thang P1 = 100N; trọng lượng người P = 500N. ĐS: µ = 0,2: h = 1, 26m ; µ = 0,5: h = 3, 75m . BDHSG 7
TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 10 PHẦN TĨNH HỌC 39. Một chiếc thang có chiều dài AB = 1 và đầu A tựa vào sàn nhà nằm ngang, đầu B tựa vào 1 tường thẳng đứng. Khối tâm C của thang ở cách đầu A . Thang làm với sàn nhà góc 3 α. B 1. Chứng minh rằng thang không thể đứng cân bằng nếu không có ma sát. . D 2. Gọi µ là hệ số ma sát ở sàn và tường. Cho biết α = 60 . Tính giá trị nhỏ 0 . C nhất µ min của µ để thang đứng cân bằng. A 3. µ = µ min. Thang có trượt không nếu: a. Một người có trọng lượng bằng trọng lượng của thang đứng ở điểm C? 21 b. Người ấy đứng ở điểm D cách đầu A . 3 µ ĐS: 1. Hợp lực không đồng quy; 2. min = 0,18; 3. a. Thanh vẫn cân bằng, b. Thanh trượt. 40. Một thang AB khối lượng m = 20kg được dựa vào một bức tường thẳng đứng trơn nhẵn. Hệ số ma sát giữa thang và sàn bằng 0,5. a. Khi góc nghiêng giữa thang và sàn là α = 600 thang đưúng cân bằng. Tính độ lớn các lực tác dụng lên thang đó. b. Để cho thang đứng yên không trượt trên sàn thì góc α phải thoả mãn điều kiện gì? Lấy g = 10m/s2. ĐS: a. N1 = P = 200 N; Fms = N2 = 57,7 N. 41. Một thanh đồng chất AB chiều dài l khối lượng m = 6kg có thể quay xung quanh bản lề A gắn vào mặt cạnh bàn nằm ngang AE (AE = 1). Người ta treo vào đầu cảu hai thanh vật m1= 2kg và m2= 5kg bằng các dây BC và dây BD vắt qua một ròng rọc nhỏ gắn cạnh E của mặt bàn (hình vẽ). r Tính góc BAE = α để hệ cân bằng, độ lớn và hướng của phản lực Q của mặt bàn tại A. Lấy g = 10m/s2. ĐS: N = 113,6 N; β 67, 60 . B D C m1 A E m2 A 42. Một quả cầu có trọng lực P được giữ nằm yên trên mặt phẳng B nghiêng góc α so với phương ngang nhờ dây AB nằm ngang (hình vẽ). . µ Tính sức căng T và hệ số ma sát giữa quả cầu và mặt phẳng nghiêng. C sin α sin α ĐS: T = P. ; µ . 1 + cosα 1 + cosα Hai tấm ván mỏng, giống hệt nhau có mép được bao tròn, nhẵn và được đặt tựa vào nhay trên mặt sàn. Góc tựa mặt phẳng đứng và mỗi tấm ván là α . Hỏi hệ số ma sát µ giữa mép dưới của các tấm ván và mặt sàn phải bằng bao nhiêu để chúng không bị đổ ? 1 C ĐS: µ tan α . A 2 BDHSG 8
TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 10 PHẦN TĨNH HỌC 43. Một quả cầu bán kính R khối lượng m được đặt ở đáy phẳng không nhẵn cảu một chiếc hộp có đáy nghiêng một góc α so với mặt bàn nằm ngang. Quả cầu được giữ cân bằng bởi một sợi dây AC song song với đáy hộp (hình vẽ).Hệ số ma sát giữa quả cầu và đáy hộp là µ . Muốn cho quả cầu nằm cân bằng thì góc nghiêng α của đáy hộp có giá trị lớn nhất bằng bao nhiêu ? Tính lực căng T của dây AC khi đó µP ĐS: tan α 0 = 2 µ ; T = µ . 1 + 4µ 2 C 44. Đầu A của một thanh đồng chất AB khối lượng m = 6kg được gắn vào sàn bằng một bản lề. Đầu B của thanh được nâng lên nhờ sợi dây BC cột B vào bức tường đứung thẳng tại điểm . Chi biết thanh AB và dây BC làm với mặt sàn góc α = 300 và β = 600. Tính lực căng T của dây BC và phản lực N A của sàn tại A (hình vẽ). Lấy g = 10m/s2. ĐS: T = 52 N; N = 30 N. 45. Một thanh đồng chất trọng lượng P = 2 3 N có thể quay quanh chốt ở đầu O. Đầu A của thanh được nối bằng dây không giãn vắt qua ròng rọc S với một vật có trọng lượng P1 = 1N. S ở cùng độ cao với O và OS = OA. Khối lượng của ròng rọc và dây không đáng kể. a. Tính góc α = SOA ứng với cân bằng của hệ thống và tìm phản lực của chốt O. b. Cân bằng này là bền hay không bền ? ĐS: a. α = 600 , N = 7 N ; b. Cân bằng bền. S O A P1 46. Một vật có dạng khói hộp đáy vuông cạnh a = 20cm chiều cao b = 40cm được đặt trên một 1 mặt phẳng nghiêng góc α . Hệ số ma sát giữa vật và mặt nghiêng bằng b . Khi 3 a tăng dần góc α , vật sẽ trượt hay đổ trước? ĐS: Khối hộp sẽ đổ trước khi trượt. 47. Giải lại bài trên khi đặt khối hộp cho mặt chữ nhật tiếp xúc mặt nghiêng. ĐS: Khối hộp sẽ trượt trước khi đổ. 48. Người ta đặt mặt lồi cảu bán cầu trên một mặt phẳng nằm ngang. Tại mép của bán cầu đặt một vật nhỏ làm cho mặt phẳng bán cầu nghiêng đi một góc α so với mặt nằm ngang. Biết khối lượng của bán cầu là m1, A . m2 O của vật nhỏ là m2, trọng tâm G của bán cầu cách tâm hình học O của mặt G . B 3R cầu là trong đó R là bán kính của bán cầu. Tính góc α .Áp dụng: m1 C 8 = 800g; m2 = 150g 8m2 ĐS: tan α = ; α 26,50 . 3m1 BDHSG 9
TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 10 PHẦN TĨNH HỌC 49. Một khung kim loại ABC với Â = 900, Bˆ = 300, BC nằm ngang, A khung nằm trong mặt phẳng thẳng đứng. Có hai viên bi giống hệt nhau I J trượt dễ dàng trên hai thanh AB và AC. Hai thanh viên bi này nối với nhau 300 ˆ = α bằng thanh nhẹ IJ. Khi thanh cân bằng thì AIJ B C a. Tính α ? b. Cân bằng trên là bền hay không bền ĐS: α = 600 ; Cân bằng bền. 50. Hai khối gỗ lập phương giống nhau, khối lượng mỗi khối là M, được B ur kéo bởi lực F bằng dây ABC (AC = BC), ACB = 2 α . Hệ số ma sát giữa hai O 2 C F ur khối là µ , khối lượng dưới gắn chặt vào sàn. Tìm độ lớn của F để khối gỗ A trên cân bằng. 2µ P ĐS: F và F P 1 − µ tan α 51. Một khối gỗ lập phương đặt trên sàn, kê một cạnh vào tường nhẵn. Mặt dới hợp với sàn một góc α . Tìm điều kiện của góc α để khối gỗ cân . bằng. Cho hệ số ma sát giữa khối gỗ và sàn là µ . B 1 ĐS: tan α . O A 2µ + 1 52. Khối cầu bán kính R bị cắt một chỏm cầu đường kính a, đặt trên bàn. ur Xác định hệ số ma sát µ giữa khối cầu và bàn để dưới tác dụng của lực F , R F khối cầu trượt đều mà không quay. Áp dụng: R = a. a 1 ĐS: µ . 3 53. Khối hộp chữ nhật, khối lượng m 2, kích thước như hình. Vật m1 mắc vào dây qua ròng rọc gắn trên khối M. Hệ số ma sát giữa M và sàn là µ . Tìm điều kiện để hệ đứng cân bằng. 1− µ 2m1 (b − a ) ĐS: m2.m1 và m2 . µ a a 54. Khối lập phương gắn trên khối hộp chữ nhật M tại O như hình. Khối M m1 M2 b trượt không ma sát trên sàn. ur Tìm giá trị của lực F đặt vào khối M để khối M không bị lật. ĐS: F ( M + m) g . O m F M 55. Hai quả cầu đồng chất, bán kính R1, R2 (R1 > R2) trọng lượng P1, P2 (P1 >P2) tựa vào nhau và cùng được treo vào điểm O nhờ hai dây OA1, OA2 (hình). Biết OA1 + R1 = OA2 + R2 = R1 + R2. Tìm góc của dây OA1 với O phương thẳng đứng khi cân bằng. A1 3P2 A2 ĐS: tan α = . 2 P1 + P2 O2 O1 56. Thanh AB, đầu B gắn vào bản lề và ép khối trụ tại C như hình. Cho trọng lượng khối trụ là P; = 600; đầu A nằm trên đường thẳng đứng qua A F O. Tìm các phản lực ở trục B; phản lực của nền và tường; lực ép tại C. r Cho lực tác dụng vào A là F , bỏ qua trọng lượng của thanh AB. C . O E B BDHSG 10 D
TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 10 PHẦN TĨNH HỌC 3 3 F 3 ĐS: N C = F 3 ; N D = P + F ; N E = F ; N Bx = ; N By = F . 2 2 2 2 O 57. Thanh đồng chất OA, trọng lượng P quay được quanh trục O và tựa vào quả cầu đồng chất tại điểm giữa B của nó. Quả cầu có trọng lượng Q, bán kính R, được treo vào O nhờ dây OD = R. Biệt OD nghiêng 300 với OA. Tìm góc nghiêng α của dây với D đường thẳng đứng khi cân bằng. . B P 3 ĐS: tan α = . 4Q + 3P 58. Một cái chén có dạng nửa mặt cầu bán kính R đặt ngửa sao cho trục đối xứng của nó trùng với phương thẳng đứng. Ngời ta cho chén quay quanh trục với O tần số f. Trong chén có một viên bi nhỏ quay cùng với chén. Hãy xác định góc tạo bởi bán kính mặt cầu vẽ qua hòn bi với phương thẳng đứng ( ϕ ) khi cân bằng. Tính ϕ khi bi cân bằng. Cân bằng là cân bằng bền hay không bền ? g ĐS: cosα = . 4π f R 2 2 O . 59. Hình trụ khối lượng m, bán kính R đặt trên mặt nghiêng cân bằng nhờ vật cản B là hình hộp chữ nhật như hình vẽ. Biết OAB là tam giác đều Cho mặt nghiêng A chuyển động sang trái với gia tốc a. a. Tính tỷ số hai lực nén của hình trụ lên B và A (khi hình trụ vẫn còn cân bằng) b. Tính a để hình trụ lăn qua khối hộp. N g −a 3 g ĐS: a. B = ; b. a > . NA g + a 3 3 60. Thanh AB đồng nhất, trọng lượng P dựa vào tường và sàn như hình. Biết sàn và tường hoàn toàn nhẵn. Thanh được giữ nhờ dây OI. B AB a. Chứng tỏ rằng thanh không thể cân bằng nếu AI . 2 3 I b. Tìm lực căng dây khi AI AI = AB; α = 600 4 A O P ĐS: a. M 0 ; b. T = . 2 61. Cho thanh đồng chất ABC có AB = 2BC; ABC ˆ = 60 , đầu C treo vào 0 C B dây, đầu A thả tự do. Khi cân bằng, dây treo thẳng đứng. Tìm góc hợp bởi 600 đoạn AB và phương ngang. A ĐS: α 190 . O A C BDHSG 11 B D
TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 10 PHẦN TĨNH HỌC 62. Một người cắt từ một thước dẹt, đồng chất, phẳng khối lượng 3m, thành hai đoạn CD AB = = l , sau đó ráp lại thành chữ T (hình vẽ), đầu D mang vật nhỏ khối lượng m. Đầu A được 2 treo bởi dây nhẹ vào điểm cố định O. Tìm góc hợp bởi AB và dây khi cân bằng. ĐS: tan α = 2 . BDHSG 12

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.