Giải bài tập SBT Vật Lí 10 Bài 19: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
Mời các em học sinh cùng tham khảo nội dung giải Bài 19 SBT Vật Lý 10 dưới đây. Hy vọng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em rèn luyện phương pháp giải bài tập về quy tắc hợp lực song song cùng chiều.
Mục lục nội dung
1. Giải bài 19.1 trang 45 SBT Vật lý 10
Hai người cùng khiêng một thanh dầm bằng gỗ nặng, có chiều dài L. Người thứ hai khoẻ hơn người thứ nhất. Nếu tay của người thứ nhất nâng một đầu thanh thì tay của người thứ hai phải đặt cách đầu kia của thanh một đoạn bằng bao nhiêu để người thứ hai chịu lực lớn gấp đôi người thứ nhất ?
A. L/3. B. L/4.
C. 2L/5. D. 0
Phương pháp giải
Tính khoảng cách theo công thức:
\({\frac{{{F_2}}}{{{F_1}}} = \frac{{OA}}{{OC}}\,\,và\,\,OB = 2.OC}\)
Hướng dẫn giải
- Ta có:
\(\begin{array}{l} \frac{{{F_2}}}{{{F_1}}} = \frac{{OA}}{{OC}} = 2\\ OB = 2.OC \Rightarrow CB = \frac{{AB}}{4} = \frac{L}{4} \end{array}\)
⇒ Tay của người thứ hai phải đặt cách đầu kia của thanh một đoạn bằng L/4 để người thứ hai chịu lực lớn gấp đôi người thứ nhất
- Chọn đáp án B
2. Giải bài 19.2 trang 46 SBT Vật lý 10
Một thanh cứng có trọng lượng không đáng kể, được treo nằm ngang nhờ hai lò xo thẳng đứng có chiều dài tự nhiên bằng nhau (H.19.1). Độ cứng của hai lò xo lần lượt là k1=150 N/m và k2=100 N/m. Khoảng cách AB giữa hai lò xo là 75 cm. Hỏi phải treo một vật nặng vào điểm C cách đầu A bao nhiêu để thanh vẫn nằm ngang ?
A. 45 cm. B. 30 cm.
C. 50 cm. D. 25 cm.
Phương pháp giải
Tính OA từ tỉ số:
\(\frac{{OC}}{{OA}} = \frac{{{k_1}}}{{{k_2}}}\)
Hướng dẫn giải
- Ta có:
\(\begin{array}{l} + \,\,\frac{{{F_{dh1}}}}{{{F_{dh2}}}} = \frac{{OC}}{{OA}} = \frac{{{k_1}.{\rm{\Delta }}{x_1}}}{{{k_2}.{\rm{\Delta }}{x_2}}}\\ {\rm{ + }}\,\,{\rm{\Delta }}{x_1} = {\rm{\Delta }}{x_2}\\ \Rightarrow \frac{{OC}}{{OA}} = \frac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \frac{{150}}{{100}} = \frac{3}{2}\\ AC = 75cm \Rightarrow OA = \frac{2}{5}.75 = 30cm \end{array}\)
⇒ Phải treo một vật nặng vào điểm C cách đầu A 30 cm thì thanh vẫn nằm ngang
- Chọn đáp án B
3. Giải bài 19.3 trang 46 SBT Vật lý 10
Hai người cầm hai đầu một chiếc gậy để khênh một vật nặng. Gậy có trọng lượng không đáng kể, dài 1,4 m. Vật có trọng lượng 700 N được treo vào điểm c cách tay người ở đầu A của thanh 0,6 m. Hỏi tay người ở đầu B chịu một lực bằng bao nhiêu?
A. 400 N. B. 525 N.
C. 175N. D. 300 N.
Phương pháp giải
Tính lực tác dụng vào đầu B từ các công thức:
\(\frac{{{F_B}}}{{{F_A}}} = \frac{{{d_1}}}{{{d_2}}}\,\,\,và \,\,\,{F_A} + {F_B}\)
Hướng dẫn giải
- Ta có:
\(\begin{array}{l} + \,\,\frac{{{F_B}}}{{{F_A}}} = \frac{{{d_1}}}{{{d_2}}} = \frac{{0,6}}{{0,8}} = \frac{3}{4}\\ + \,\,{F_A} + {F_B} = 700N\\ \Rightarrow {F_A} = 400N;{F_B} = 300N \end{array}\)
⇒ Người ở đầu B chịu một lực bằng 300 N.
- Chọn đáp án D
4. Giải bài 19.4 trang 46 SBT Vật lý 10
Chiếc bị buộc ở đầu gậy cách vai 60 cm. Tay người giữ ở đầu kia cách vai 30 cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy (H.19.2).
a) Hãy tính lực giữ của tay.
b) Nếu dịch chuyển gậy cho bị cách vai 30 cm và tay cách vai 60 cm, thì lực giữ bằng bao nhiêu ?
c) Trong hai trường hợp trên, vai người chịu một áp lực bằng bao nhiêu ?
Phương pháp giải
a,b) Tính lực giữ của tay theo công thức:
F/P=dF/dP với mỗi giá trị d tương ứng
c) Áp lực tính theo công thức: F'= F + P
Hướng dẫn giải
a.) Lực giữ của tay là:
\(\frac{F}{P} = \frac{{60}}{{30}} = 2 = > F = 2P = 100(N)\)
b) Lực giữ của tay là:
\(\frac{F}{P} = \frac{{30}}{{60}} = \frac{1}{2} = > F = \frac{1}{2}P = 25(N)\)
c. Áp lực bằng F'= F + P = 150 N hoặc 75 N
5. Giải bài 19.5 trang 46 SBT Vật lý 10
Xác định các áp lực của trục lên hai ổ trục A và B (H.19.3). Cho biết trục có khối lượng 10 kg, bánh đà đặt tại C có khối lượng 20 kg, khoảng cách AC = 1 m ; BC = 0,4 m lấy g = 10 m/s2
Phương pháp giải
Áp dụng quy tắc momen: MA=MB và công thức: M=F.d để tính các áp lực
Hướng dẫn giải
- Trọng lực của ổ trục là:
P1A = P1B = 0,5P = 50 N.
- Làm tương tự với trọng lực của bánh đà:
P2A + P2B = P2 = 200 N (1)
\(\frac{{{P_{2A}}}}{{{P_{2B}}}} = \frac{{0,4}}{1} = 0,4\) (2)
- Từ (1) và (2) ta được P2A = 57 N và P2B = 143 N.
- Vậy áp lực lên ổ trục A là P1A + P2A = 107 N
- Áp lực lên ổ trục B là P1B + P2B = 193 N
6. Giải bài 19.6 trang 46 SBT Vật lý 10
Một vận động viên nhảy cầu có khối lượng m = 60 kg đang đứng ở mép ván cầu (H.19.4). Lấy g = 10 m/s2.
a) Tính momen của trọng lực của người đối với cọc đỡ trước.
b) Tính các lực F1 và F2 mà hai cọc đỡ tác dụng lên ván.
Bỏ qua khối lượng của tấm ván.
Phương pháp giải
a. Tính momen theo công thức: M=P.l
b.- Tính momen theo công thức: M=.F.d
- Hợp lực tính bằng: F1 = F2 + P
Hướng dẫn giải
a. Momen của trọng lực của người đối với cọc là:
M = P.l = 600.3,0 = 1800 N.m
b. Momen của lực \(\overrightarrow {{F_2}} \) của cọc đỡ sau đối với cọc đỡ trước phải cân bằng với momen của trọng lực của người.
- Do đó, lực \(\overrightarrow {{F_2}} \) phải hướng xuống (H.19.3G)
MF2 = F2d2 = 1800 N.m
=> F2 = 1800 N.
- Hợp lực của \(\overrightarrow {{F_2}} \) và \(\overrightarrow {{P}} \) cân bằng với lực \(\overrightarrow {{F_1}} .\)
F1 = F2 + P = 2400 N.
Tham khảo thêm
- doc 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
- doc Giải bài tập SBT Vật Lí 10 Bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực
- doc Giải bài tập SBT Vật Lí 10 Bài 20: Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế
- doc Giải bài tập SBT Vật Lí 10 Bài 21: Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
- doc Giải bài tập SBT Vật Lí 10 Bài 22: Ngẫu lực
- doc Giải bài tập SBT Vật Lí 10 Bài tập cuối chương III: Cân bằng và chuyển động của vật rắn