Thứ sáu, 01/11/2024
IMG-LOGO

Chương III. CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN (P2)

  • 2417 lượt thi

  • 50 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Hai người khiêng một vật nặng 1200N bằng một đòn tre dài 1m, một người đặt điểm treo của vật cách vai mình 40cm. Bỏ qua trọng lượng của đòn tre. Mỗi người phải chịu một lực bao nhiêu?

Xem đáp án

Chọn A.

Gọi d1 là khoảng cách từ điểm treo đến vai d1 = 40cm

P = P1 + P2 = 1200 ↔ P1 = P – P2 = 1200 – P2

Ta có: P1.d1 = P2.d2 ↔ (1200 – P2 ).0,4 = P2. 0,6

→ P2 = 480 N → P1 = 720 N.


Câu 2:

Một người gánh 2 thúng, thúng gạo nặng 300N, thúng ngô nặng 200N. Đòn gánh dài 1,5m. Hỏi vai người ấy phải đặt ở điểm nào để đòn gánh cân bằng và vai chịu một lực là bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh.

Xem đáp án

Chọn A.

Gọi d1 là khoảng cách từ thúng gạo đến vai, với lực P1

  d2 là khoảng cách từ thúng ngô đến vai, với lực P2

P1.d1 = P2.d2 ↔ 300d1 = ( 1,5 – d1).200

→ d1 = 0,6m →  d2 = 0,9m

F = P1 + P2 = 500N.


Câu 3:

Hai lực F1, F2   song song cùng chiều, cách nhau đoạn 30cm. Một lực có F1=18N, hợp lực F=24N. Điểm đặt của hợp lực cách điểm đặt của lực F2 đoạn là bao nhiêu?

Xem đáp án

Chọn B.

Hai lực // cùng chiều nên: F = F1 + F2 = 24 → F2 = 6N

F1.d1 = F2.d2 ↔ 18(d – d2 ) = 6d2 → d2 = 22,5 cm.


Câu 4:

Hai lực song song cùng chiều cách nhau một đoạn 0,2 m. Nếu một trong hai lực có độ lớn 13 N và hợp lực của chúng có đường tác dụng cách lực kia một đoạn 0,08 m. Tính độ lớn của hợp lực và lực còn lại.

Xem đáp án

Chọn C.

Gọi d1, d2 là khoảng cách từ lực có độ lớn 13 N và lực còn lại đến hợp lực của chúng

→ d1 + d2 = 0,2

Mà d2 = 0,08 m → d1 = 0,2 – 0,08 = 1,12 m

→ F2 = 1,5F1 = 1,5.13 = 19,5  N

→ F = F1 + F2 = 13 + 19,5 = 32,5 N


Câu 5:

Hai người dùng một cái gậy để khiêng một cỗ máy nặng 100 kg. Điểm treo cỗ máy cách vai người thứ nhất 60 cm và cách vai người thứ hai 40 cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy. Lấy g=10m/s2 Hỏi mỗi người chịu một lực bằng bao nhiêu ?

Xem đáp án

Chọn B.

Gọi F1, F2 là độ lớn của hai lực đặt lên hai đầu của cái gậy. F1, F2 lần lượt cách vai là d1 = 60 cm, d2 = 40 cm.

Ta có: F1 + F2 = mg = 1000 (1)

 

Từ (1) và (2) → F1 = 400 N, F2 = 600 N.

 


Câu 6:

Một người đang quẩy trên vai một chiếc bị có trọng lượng 40 N. Chiếc bị buộc ở đầu gậy cách vai 70 cm, tay người giữ ở đầu kia cách vai 35 cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy, để gậy cân bằng thì lực giữ gậy của tay phải bằng

Xem đáp án

Chọn C.

Gọi d1, d2 lần lượt là khoảng cách từ chiếc bị và tay người đến vai của người.

Tay người tác dụng lên chiếc gậy một lực là Ftay

Ta có: d1 = 70 cm, d2 = 35 cm

→ Vai người chịu tác dụng của lực bằng Fvai = Ftay + Pbi = 80 + 40 = 120 N.


Câu 7:

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. Độ cứng của hai lò xo lần lượt là k1 = 160 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 ?

                            

 

Xem đáp án

Chọn A.

Thanh chịu ba lực song song cân bằng. Muốn cho thanh vẫn nằm ngang thì hai lò xo phải dãn ra như nhau.

Lại có: d1 + d2 = 75 (2)

Từ (1) và (2) → d1 = CA = 30 cm, d2 = CB = 45 cm.


Câu 8:

Một thanh AB dài 1 m khối lượng 5 kg được đặt nằm ngang lên hai giá đỡ tại A và B. Người ta móc vào điểm C của thanh (AC=60cm) một trọng vật có khối lượng 10 kg. Lấy g=10m/s2, lực nén lên hai giá đỡ là

Xem đáp án

Chọn B.

Phân tích các lực tác dụng lên thanh AB như hình.

→ F1 + F2 = P1 + P2 = 150 (1)

Gọi d1, d2 khoảng cách từ các lực P1 , P2  tới vị trí trọng tâm mới của vật: d1 + d2 = 10 cm (1)

Từ (1) và (2) → d1 = 20/3 cm, d2 = 10/3 cm

→ Khoảng cách từ các lực ,  đến trọng tâm mới của vật là

 

d1 = 50 + 20/3 = 170/3 cm, d2 = 100 – 170/3 = 130/3 cm

 

Từ (1), (3) → F1 = 65 N, F2 = 85 N.

 


Câu 9:

Xác định vị trí trọng tâm của bản mỏng đồng chất như hình vẽ. Chọn đáp án đúng.

Xem đáp án

Chọn B.

Ta chia bản mỏng ra thành hai phần ABCD  và EFGH, mỗi phần có dạng hình chữ nhật. Trọng tâm của các phần này nằm tại O1, O2 (giao điểm các đường chéo của hình chữ nhật). Gọi trọng tâm của bản là O, O sẽ là điểm đặt của hợp các trọng lực P1,  P2của hai phần hình chữ nhật.

Theo qui tắc hợp lực song song cùng chiều: 

Vì bản đồng chất nên khối lượng tỉ lệ với diện tích :

Đồng thời: O1O2 = OO1 + OO2 = 60/2 = 30cm.

Từ các phương trình trên, ta suy ra: OO1 = 18,75cm; OO2 = 11,25cm.

Vậy trọng tâm O nằm trên trục đối xứng, cách đáy: 11,25 + 25 = 36,25cm.


Câu 10:

Hãy xác định trọng tâm của một bản phẳng mỏng, đồng chất, hình chữ nhật, dài 12 cm, rộng 6 cm, bị cắt mất một phần hình vuông có cạnh 3 cm ở một góc (Hình vẽ).

Chọn đáp án đúng.

Xem đáp án

Chọn A.

Bản phẳng coi như gồm hai bản AHEF và HBCD ghép lại.

Biểu diễn trọng tâm các bản như hình vẽ sau:

Vì các bản đồng chất, phẳng mỏng đều nên tỉ lệ diện tích bằng tỉ lệ về trọng lượng:

Gọi G là trọng tâm của cả bản phẳng => G phải nằm trền đoạn thẳng O1O2, trong đó O1 là trọng tâm của bản AHEF, O2 là trọng tâm của bản HBCD.

Ta có:

Xét tam giác vuông O1O2K ta có:

Giải hệ (1) và (2) ta được: GG1  0,88 cm

Vậy trọng tâm G của bản phẳng nằm trên đoạn O1O2 cách O1 một đoạn 0,88 cm.


Câu 11:

Người ta khoét một lỗ tròn bán kính R/2 trong một đĩa tròn đồng chất bán kính R. Trọng tâm của phần còn lại cách tâm đĩa tròn lớn bao nhiêu ?

Xem đáp án

Chọn D.

Sử dụng quy hợp lực song song ngược chiều. Ta được:

 ( ở đây ta coi F1 giống như một lực nâng có độ lớn bằng trọng lượng phần khoét đi lên biểu thị cho phần lỗ tròn rỗng, và P là trọng lực của cả đĩa tròn khi chưa khoét)

Đĩa tròn đồng chất 


Câu 12:

Một khối trụ có thể lăn trên mặt bàn nằm ngang với trọng tâm của nó nằm dưới tâm hình học. Cân bằng của khối trụ là

Xem đáp án

Chọn B.

Cân bằng của khối trụ là cân bằng bền vì trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận.


Câu 14:

Một cái thước có trọng tâm ở G, được treo vào một cái đinh nhờ một lỗ O như ở hình 20.3. Trong mỗi Hình 1, 2 và 3, thước ở trạng thái vân bằng nào?

Xem đáp án

Chọn B.

Nguyên nhân gây ra các dạng cân bằng khác nhau là vị trí trọng tâm của vật:

- Cân bằng không bền, trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận.

- Cân bằng bền, trọng tâm ở vị trí thấp nhất so vi các vị trí lân cận.

- Cân bằng phiếm định, vị trí trọng tâm không thay đổi hoặc ỏ một độ cao không đổi.

Do vậy chọn 1: không bền; 2: bền; 3: phiếm định.


Câu 15:

Một bán cầu bằng đồng (được vẽ màu sẫm) và một bán cầu bằng nhôm gắn với nhau thành một quả cầu. Hãy cho biết trạng thái của quả cầu ở ba vị trí trên hình 20.4

Xem đáp án

Chọn D.

Đồng có khối riêng lớn hơn nhôm nên quả cầu 1 có trọng tâm thấp hơn tâm hình học, quả cầu 2 có trọng tâm trùng với tâm hình học, quả cầu 3 có trọng tâm cao hơn tâm hình học. Do vậy quả cầu 1 là cân bằng bền; quả cầu 2 không cân bằng; quả cầu 3 là cân bằng không bền.


Câu 16:

Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không chuyển động tịnh tiến dưới tác dụng của các lực khi

Xem đáp án

Chọn D.

Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không quay dưới tác dụng của các lực khi tổng momen của các lực tác dụng đối với cùng một trục quay phải bằng 0.


Câu 17:

Một vật rắn có trục quay cố định, nó chịu tác dụng lực . Tình huống nào sau đây, vật sẽ không thực hiện chuyển động quay?

 

Xem đáp án

Chọn B.

Một vật rắn có trục quay cố định, nó chịu tác dụng lực F  có giá song song với trục quay thì khồng làm vật thực hiện chuyển động quay được.


Câu 19:

Một vật rắn có khối lượng m=10kg được kéo trượt tịnh tiến trên mặt sàn nằm ngang bởi lực  có độ lớn 20 N hợp với phương nằm ngang một góc . Cho biết hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn nhà là  =0,1 (lấy g=10m/s2). Quãng đường vật rắn đi được 4 s là

Xem đáp án

Chọn C

Vật chịu tác dụng của trọng lực P , phản lực N  của mặt đường, lực kéo Fk  và lực ma sát trượtFms. Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ.

 

Áp dụng đnh luật II Niu-ton:

Chiếu lên trục Oy:     

 - P + N + Fk.sinα N = mg – Fsinα (1)

Chiếu lên trục Ox: Fcosα – Fms = ma

 Thay (1) vào ta được:

Thay số ta được a = 0,83 m/s2.

 Quãng đường vật rắn đi được 4 s là: S = 0,5at2 = 6,66 m


Câu 20:

Một vật đang quay quanh một trục với tốc độ góc rad/s. Nếu bỗng nhiên momen lực tác dụng lên nó đột nhiên mất đi thì

Chọn đáp án đúng

Xem đáp án

Chọn C

Do nó có quán tính nên khi mất momen lực vật vẫn sẽ quay tiếp với tốc độ góc như cũ là  rad/s.


Câu 21:

Đối với vật quay quanh một trục cố định, câu nào sau đây là đúng?

Xem đáp án

Chọn D.

Vì momen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật nên khi thấy tốc độ góc của vật thay đổi thì chắc chắn là đã có momen lực tác dụng lên vật.


Câu 22:

Mức quán tính của một vật quay quanh một trục không phụ thuộc vào

Chọn đáp án đúng.

Xem đáp án

Chọn C.

Mức quán tính của một vật quay quanh một trục chỉ phụ thuộc vào: khối lượng của vật, hình dạng và kích thước của vật và vị trí trục quay.


Câu 23:

Hệ lực nào trong hình 22.3 sau đây là ngẫu lực?

 

Xem đáp án

Chọn B.

Ngẫu lựchệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật.


Câu 24:

Khi dùng Tua-vít đ vặn đinh vít, người ta đã tác dụng vào các đinh vít

Xem đáp án

Chọn A.

Khi dùng Tua-vít đ vặn đinh vít, người ta đã tác dụng vào các đinh vít một ngẫu lực.


Câu 25:

Một vật đang quay quanh một trục cố định với tốc độ góc không đổi. Nếu bỗng nhiên tất cả mômen lực tác dụng lên vật mất đi thì

Xem đáp án

Chọn D.

Nếu tất cả mômen lực tác dụng lên vật mất đi thì vật vẫn quay quanh một trục cố định với tốc độ góc không đổi


Câu 26:

Một vật không có trục quay cố định, khi chịu tác dụng của một ngẫu lực thì vật sẽ

Xem đáp án

Chọn B.

Trường hợp vật không có trục quay cố định: Ngẫu lực sẽ làm cho vật quay quanh trọng tâm. Nếu có trục quay đi qua trọng tâm thì trục quay này không chịu tác dụng lực.


Câu 27:

Một ngẫu lực gồm hai lực F1 và F2  F1=F2=F và có cánh tay đòn d. Momen của ngẫu lực này là

Xem đáp án

Chọn C.

Momen cuả ngẫu lực: M = F.d


Câu 28:

Một chiếc thước mảnh có trục quay nằm ngang đi qua trọng tâm O của thước. Dùng hai ngón tay tác dụng vào thước một ngẫu lực đặt vào hai điểm A và B cách nhau 4,5 cm và có độ lớn FA=FB=1N. Thanh quay đi một góc =30. Hai lực luôn luôn nằm ngang và vẫn đặt tại A và B (Hình vẽ). Tính momen của ngẫu lực.

Xem đáp án

Chọn C.          

Momen của ngẫu lực: M’ = F.BI với

M’ = 1.0,039 = 0,039 (N.m).


Câu 29:

Khi không có chuyển động quay muốn cho một vật đứng yên thì hợp lực của các lực đặt vào nó có giá trị như thế nào?

Xem đáp án

Chọn B.          

Khi không có chuyển động quay muốn cho một vật đứng yên thì hợp lực của các lực đặt vào nó có giá trị bằng 0.


Câu 30:

Nhận xét nào sau đây đúng khi nói về trọng tâm của vật rắn?

Xem đáp án

Chọn C.          

Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật.


Câu 31:

Trọng tâm của vật trùng với tâm hình học của nó khi nào?

Xem đáp án

Chọn C.          

Trọng tâm của vật trùng với tâm hình học của nó khi vật đồng tính, có dạng hình học đối xứng


Câu 32:

Một bản mỏng kim loại đồng chất hình chữ T như trên hình III.2, với AB=CD=60 cm; EF=HG=20cm; AD=BC=20cm;EH=FG=100 cm Vị trí trọng tâm của bản cách đáy GH một đoạn

 

Xem đáp án

Chọn D.          

Một bản mỏng kim loại đồng chất nên trọng lượng các phần tỉ lệ với diện tích.

O1 và O2 là vị trí trọng tâm các phần ABCD và EFGH, O là vị trí trọng tâm của bản; 

OO2 = 22,5 cm O cách GH: 22,5 + 50 = 72,5 cm.


Câu 33:

Cho một hệ gồm hai chất điểm m1=0,05kg đặt tại điểm P và m2=0,1 kg đặt tại điểm Q. Cho PQ=15 cm. Trọng tâm của hệ nằm ở vị trí nào?

 

Xem đáp án

Chọn B.          

Trọng tâm của hệ là điểm đặt lực tổng hợp của hai trọng lực P1,P2

Áp dụng quy tắc tổng hợp lực song song ta có:


Câu 35:

Thước AB=100 cm, trọng lượng P=10N, trọng tâm ở giữa thước. Thước có thể quay dễ dàng xung quanh một trục nằm ngang đi qua O với OA=30 cm. Để thước cân bằng và nằm ngang, ta cần treo một vật tại đầu A có trọng lượng bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Chọn D.          

Thanh cân bằng nằm ngang khi:

MP’(O ) =  MP(O)  ↔ P’.OA  = P. GO

Ở đây: OA = 30cm, OG = AB/2 – AO = 20cm

↔ P’ = P. GO/OA = 10. 20/30 = 6,67 N


Câu 36:

Có ba viên gạch chồng lên nhau sao cho một phần của viên gạch trên nhô ra khỏi viên gạch dưới. Hỏi mép phải của viên gạch trên cùng có thể nhô ra khỏi mép phải của viên gạch cuối cùng một đoạn cực đại bằng bao nhiêu? Cho biết chiều dài viên gạch bằng l.


Xem đáp án

Chọn C.          

Gỉa sử viên gạch 2 không bị đổ thì viên gạch 3 chỉ được nhô ra khỏi viên gạch 2 nhiều nhất là ℓ/2

Dùng quy tắc hợp lực song song cùng chiều ta thấy trọng tâm G của hai viên gạch (2 và 3) cách đầu nhô ra của viên gạch 2 một đoạn ℓ/4. Do đó viên gạch 2 chỉ được nhô ra khỏi viên gạch 1 một đoạn lớn nhất là ℓ/4

Vậy so với viên gạch 1, viên gạch 3 được nhô ra nhiều nhất là .

l/2 + l/4= 3l/4

 


Câu 39:

Một người nâng một tấm gỗ dài 1,5 m, nặng 30 kg và giữ cho nó hợp với mặt đất nằm ngang một góc 60o. Biết trọng tâm của tấm gỗ cách đầu mà người đó nâng 120 cm, lực nâng vuông góc với tấm gỗ. Tính lực nâng của người đó.

Xem đáp án

Chọn D.          

Điều kiện cân bằng: MF/(O) = MP/(O)

→ P.d = F.OA    mg.OG.cos60o = F.OA

→ 30.10.30.0,5 = F.150

→ F = 30 N.


Câu 40:

Những kết luận nào dưới đây là sai?

Xem đáp án

Chọn B.          

Momen lực có giá trị bằng 0 khi giá của lực cắt trục quay.


Câu 41:

Một vòng tròn có thể quay quanh trục đối xứng O. Khi có một lực  tác dụng lên vòn tròn tại điểm K theo hướng được biểu diễn trên hình III.7, thì giá trị của momen lực tính theo trục O của lực này bằng

Xem đáp án

Chọn C.          

Ta thấy giá của lực F  vuông góc với OL tại L nên giá trị của momen lực tính theo trục O của lực này bằng: MF/O = F.OL


Câu 42:

Một lực F  tác dụng vào đầu M của một thanh có trục quay cố định O (Hình III.8). Đoạn thẳng nào là tay đòn của lực?

Xem đáp án

Chọn C.          

Ta thấy giá của lực F vuông góc với OI tại I nên OI là cánh tay đòn của lực  đói với trục quay qua O.


Câu 43:

Một thanh đồng chất dài L, trọng lượng P được treo nằm ngang bằng hai dây. Dây thứ nhất buộc vào đầu bên trái của thanh, dây thứ hai buộc vào điểm cách đầu bên phải L/4 (Hình III.9). Lực căng của dây thứ hai bằng

 

Xem đáp án

Chọn C.          

Theo quy tắc hợp lực song song cùng chiều → T1 + T2 = P (1)

Lại có:T1T2  =d2/d1= 1/2→ 2T1 – T2 = 0 (2)

Từ (1) và (2) → T1 = P/3, T2 = 2P/3


Câu 44:

Xem đáp án

Chọn B.          

Thanh AB chịu tác dụng của các lực như hình vẽ

Ta có: sin  = 4/5; P = 80 N. (Hình III.4G)

Áp dụng điều kiện cân bằng của thanh:

Và chiếu lên hai trục thẳng đứng và nằm ngang ta được:


Câu 45:

Một thanh AB dài 1 m khối lượng 5 kg được đặt nằm ngang lên hai giá đỡ tại A và B. Người ta móc vào điểm C của thanh       (AC=60cm) một trọng vật có khối lượng 10 kg. Lấy g=10m/s2, lực nén lên hai giá đỡ là

Xem đáp án

Chọn B.    

      

Phân tích các lực tác dụng lên thanh AB như hình.

→ F1 + F2 = P1 + P2 = 150 (1)

Gọi d1, d2 khoảng cách từ các lực ,  tới vị trí trọng tâm mới của vật: d1 + d2 = 10 cm (1)

Từ (1) và (2) → d1 = 20/3 cm, d2 = 10/3 cm

→ Khoảng cách từ các lực ,  đến trọng tâm mới của vật là

 

d1 = 50 + 20/3 = 170/3 cm, d2 = 100 – 170/3 = 130/3 cm

 

Từ (1), (3) → F1 = 65 N, F2 = 85 N.

 


Câu 46:

Tìm câu sai.

Xem đáp án

Chọn C.          

Khi vật chuyển động thẳng nhanh dần đều thì gia tốc a luôn cùng phương, chiều với vận tốc.

Khi vật chuyển động thẳng chậm dần đều thì gia tốc a luôn cùng phương, ngược chiều với vận tốc.


Câu 47:

Nếu lực ép giữa hai mặt tiếp xúc giảm đi thì hệ số ma sát giữa hai mặt đó sẽ

Xem đáp án

Chọn C.          

Hệ số ma sát giữa hai mặt tiếp xúc không phụ thuốc vào lực ép, chỉ phụ thuộc vào bản chất vật liệu và tình trạng của các mặt tiếp xúc.


Câu 50:

Tại thời điểm ban đầu, một chất điểm qua vị trí cách gốc tọa độ 20 m về phía âm của trục tọa độ và đang chuyển động thẳng đều với tốc độ 4 m/s về phía gốc tọa độ. Phương trình chuyển động của chất điểm là

Xem đáp án

Chọn C.          

Vật chuyển động về phía âm của trục tọa độ nên v = -4 m/s.

Ban đầu (t = 0) thì x0 = 20.

Vậy phương trình chuyển động của chất điểm là x = 20 – 4t (m)


Bắt đầu thi ngay