Giải bài tập SBT Vật Lí 10 Bài 20: Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế
Hướng dẫn Giải bài tập SBT Vật lý 10 Bài 20 dưới đây sẽ giúp các em học sinh ôn tập kiến thức và rèn luyện phương pháp giải bài tập về các dạng cân bằng và cân bằng của một vật có dạng chân đế. Mời các em cùng tham khảo.
Mục lục nội dung
1. Giải bài 20.1 trang 47 SBT Vật lý 10
Một chiếc thước đồng chất, tiết diện đều, dài L. Đặt thước lên bàn, một đầu sát mép bàn (H.20.1). Sau đó đẩy nhẹ thước cho nhô dần ra khỏi bàn. Gọi x là độ dài phần thước nhô ra. Khi thước bắt đầu rơi khỏi bàn thì x bằng
A. L/8 B. L/4
C. L/2 D. 3L/4
Phương pháp giải
Sử dụng lí thuyết về mặt chân đế và điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế: giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm "rơi" trên mặt chân đế)
Hướng dẫn giải
- Diện tích tiếp xúc của thước với bàn là diện tích mặt chân đế. Khi thước nhô dần ra khỏi mép bàn thì diện tích mặt chân đế bị giảm dần. Thước bắt đầu rơi khi trọng tâm rơi vào mép mặt chân đế của bàn, cũng là mép bàn ⇒ x=L/2
- Chọn đáp án C
2. Giải bài 20.2 trang 47 SBT Vật lý 10
Một khối lập phương đồng chất được đặt trên một mặt phẳng nhám (H.20.2). Hỏi phải nghiêng mặt phẳng đến góc nghiêng cực đại là bao nhiêu để khối lập phương không bị đổ ?
A. 150. B. 300.
C. 450. D. 600.
Phương pháp giải
Vận dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế trả lời câu hỏi này
Hướng dẫn giải
- Coi khối lập phương là một vật có mặt chân đế. Góc nghiêng α cực đại khi trọng lực có giá đi qua mép A của mặt chân đế. Từ đó suy ra αm=450
- Chọn đáp án C
3. Giải bài 20.3 trang 47SBT Vật lý 10
Một xe tải đang chạy trên một đoạn đường nghiêng. Xe cao 4 m ; rộng 2,4 m và có trọng tâm ở cách mặt đường 2,2 m (H.20.3). Hỏi độ nghiêng tối đa của mặt đường để xe không bị lật đổ ?
Phương pháp giải
Tính độ nghiêng theo công thức:
\(\tan {\alpha _m} = \frac{{AH}}{{GH}} \)
Hướng dẫn giải
Xem AB là mặt chân đế (H.20.3.G).
\(\tan {\alpha _m} = \frac{{AH}}{{GH}} = \frac{{1,2}}{{2,2}} = 0,5454\)
αm = 28,60.
4. Giải bài 20.4 trang 47 SBT Vật lý 10
Có ba viên gạch chồng lên nhau sao cho một phần của viên gạch trên nhô ra khỏi viên gạch dưới (H.20.4). Hỏi mép phải của viên gạch trên cùng có thể nhô ra khỏi mép phải của viên gạch dưới cùng một đoạn cực đại bằng bao nhiêu ? Cho biết chiều dài viên gạch bằng l.
Phương pháp giải
Để trả lời cau hỏi này cần nắm được nội dung lí thuyết về các dạng cân bằng và cân bằng của một vật có dạng chân đế
Hướng dẫn giải
Giả sử viên gạch 2 không bị đổ thì viên gạch 3 chí được phép nhô ra khỏi viên gạch 2 cực đại là l/2 (H.20.4G).
- Dùng quy tắc hợp lực song song cùng chiều ta thấy trọng tâm G của hai viên gạch 3 và 2 ở cách mép phải của viên gạch 2 môt đoan l/4.
- Do đó viên gạch 2 chỉ được phép nhô ra khỏi viên gạch 1 dưới cùng một đoạn l/4.
Vậy viên gạch trên cùng chỉ được phép nhô ra khỏi mép phải của viên gạch dưới cùng một đoạn là: l/2 + l/4 = 3l/4
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 19: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
- 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