Tài liệu CHUYÊN ĐỀ TĨNH HỌC

Chuyên đề tĩnh học vật rắn
Câu 1: Chọn câu phát biểu sai.
A. Lực tác dụng lên vật có giá đi qua trục quay thì không có tác dụng làm quay vật.
B. Tác dụng làm quay của một lực lên vật rắn có trục quay cố định không phụ thuộc vào
độ lớn cuả lực.
C. Tác dụng làm quay của một lực lên vật rắn có trục quay cố định phụ thuộc vào khoảng
cách từ trục quay tới giá của lực.
D. Lực tác dụng lên vật có giá không đi qua trục quay cố định (không song song ) thì có
dụng làm vật quay.
Câu 2: Chọn câu phát biểu sai.
A. Mômen lực là đại lợng đặc trng cho tác dụng làm quay của lực.
B. Mômen lực đợc đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của lực đó.
C. Mômen lực là đại lợng đặc trng cho tác dụng làm quay của vật.
D. Cánh tay đòn là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực.
Câu 3: Trong hệ SI, đơn vị của mômen lực là:
A. N/m B. Niutơn (N) C. N/m
2
D. N.m
Câu 4: Một tấm ván nặng 48N đợc bắc qua một bể nớc. Trọng
tâm của tấm ván cách điểm tựa A 1,2m và cách điểm tựa B 0,6m.
Các lực mà tấm ván tác dụng lên điểm tựa A là:
A. 16N B. 32N C. 28N D. 8N
Bài làm:
Gọi lực do tấm ván tác dụng lên tấm ván tại các điểm A và B
lần lợt là F
A
và F
B
.
Theo quy tắc hợp lực song song, ta có: F
A

+ F
B
= F = 48N

1,2
2
0,6
B A
A B
F d
F d
= = =
Từ (1) và (2) ta có: F
A
= 16N, F
B
= 32N
Câu 5: Một vật rắn phẳng, mỏng có dạng một hình vuông ABCD,
cạnh là a = 50cm. Ngời ta tác dụng vào vật một ngẫu lực nằm trong
mặt phẳng của hình vuông. Các lực có độ lớn 10N và đặt vào hai
A
B
C
D
F
C
F
A
10cm
O

G
B
0,6m
1,2m
A
đỉnh A và C nh hình vẽ. Xác định momen của ngẫu lực trên đối với trục quay đi qua tâm hình
vuông:
A. 5N.m B. 5
2
N.m C. 500N.m D. 500
2
N.m
Bài làm:
Ta xác định đợc khoảng cách giữa hai lực F
A
và F
C
là
50 2( ) 0,5. 2( )d cm m= =
áp dụng công thức tính momen của ngẫu lực, ta xác định đợc momen của ngẫu lực trên đối với
trục quay đI qua tâm của hình vuông là
. 10.0,5. 2 5 2( . )M F d N m= = =
Câu 6: Một vật rắn phẳng, mỏng có dạng một hình tròn tâm O, bán kính R = 40cm. Ngời ta tác
dụng vào vật một ngẫu lực nằm trong mặt phẳng của hình tròn tại hai điểm A và B (biết rằng A
và B nằm trên một đờng thẳng đi qua tâm hình tròn). Các lực có độ lớn 5N. Mômen của ngẫu lực
này là:
A. 2N.m B. 4N.m C. 8N.m D. Một kết quả khác.
Bài làm:
Gọi các lực tác dụng vào hai điểm A và B của hình tròn lần lợt là F
A

và F
B
(F
A
= F
B
= F = 5N).
Theo bài ra, khoảng cách giữa hai lực là d = 2R
áp dụng công thức tính momen của ngẫu lực, ta xác định đợc momen của ngẫu lực
M = F.d = 5.2.0,4 = 4(N.m)
Câu 7: Một ngời dùng búa để nhổ một chiếc đinh. Khi ngời đó tác dụng một lực 50N vào đầu
búa thì đinh bắt đầu chuyển động . Biết cánh tay đòn của lực tác dụng của ngời đó là 20cm và của
lực nhổ đinh khỏi gỗ là 2cm. Hãy tính lực cản trở của gỗ tác dụng vào đinh.
A. 5N B. 50N C. 500N D. Một giá trị khác.
Bài làm:
Gọi F
1
và F
2
lần lợt là lực của ngời và của đinh tác dụng lên búa. Khi đinh bắt đầu chuyển động,
momen của lực do ngời và đinh tác dụng lên búa phảI bằng nhau, tức là ta có:
F
1
d
1
= F
2
d
2
Trong đó d

1
là cánh tay đòn của lực do ngời tác dụng lên búa (d
1
= 20cm)
d
2
là cánh tay đòn của lực do đinh tác dụng lên búa (d
2
= 2cm)
1
2 1
2
20
50 500( )
2
d
F F N
d
= = =
Khi đinh bắt đầu chuyển động, theo định luật III Newton, lực do đinh tác
dụng lên búa sẽ bằng lực do búa tác dụng lên đinh và cũng chính bằng lực
cản trở của gỗ tác dụng lên đinh. Và do đó ta xác định đợc lực cản trở của gỗ
tác dụng lên đinh bằng 500N
Câu 8: Một cái xà nằm ngang có chiều dài 10m, trọng lợng 200N.Một đầu
xà gắn với bản lề ở tờng, đầu kia đợc giữ bởi một sợi dây làm với phơng
nằm ngang một góc 60
o
.nh hình vẽ Sức căng của sợi dây là:
A. 200N C. 115,6N B. 100N D. 173N
Bi lm:

Cỏc lc tỏc dng lờn x gm cú trng lc P v lc cng ca si dõy T.
Khi x nm trng thỏi cõn bng, tng tt c cỏc mụmen lc tỏc dng lờn x i vi trc quay i
qua bn l phi bng 0. Tc l ta cú M
P
+ M
T
= 0.
Trong ú M
P
l mụmen ca trng lc i vi trc quay i qua bn l.
M
T
l mụmen ca lc cng T i vi trc quay i qa bn l.
Chon chiu dng l chiu quay t trỏi sang phi, khi ú ta cú:
. . 0
P T
P d T d =
(*)
Với d
P
là cánh tay đòn của trọng lực P: d
P
= L/2
d
T
là cánh tay đòn của lực căng T: d
T
= L.sin(60
0
)

Thay d
P
và d
T
vào phơng trình (*), ta thu đợc:
0
0
. . .sin 60
2
200
115,6( )
2.sin 60
3 3
L
P T L
P P
T N
=
= = = ;
Câu 9: Một thanh chắn đờng có chiều dài 7,8m, trọng lợng của
thanh và vật B bằng 210N. Trọng tâm G của vật B và thanh ở
cách đầu bên trái 1,2m. Thanh có thể quay xung quanh một trục
nằm ngang cách đầu bên trái 1,5m. Hỏi phải tác dụng lên đầu
bên phải một lực bằng bao nhiêu để giữ thanh nằm ngang :
A. F = 15N B. F = 12N C. F = 11N D. F = 10N
Bài làm:
Gọi P là hợp lực của trọng lực P
T
và P
B

, ta có: P
T
+

P
B
= 210(N)
Ta thấy lực P có tác dụng làm thanh quay theo chiều ngợc chiều
kim đồng hồ, do đó để thanh có thể nằm cân bằng theo phơng
ngang, ta cần tác dụng một lực F vào đầu bên phải của thanh theo
chiều hớng từ trên xuống dới và có độ lớn đợc xác định bởi:
P.d
P
= F.d
F
(1)
Trong đó d
P
là cánh tay đòn của lực P: d
P
= 1,5 1,2 = 0,3(m)
d
T
là cánh tay đòn của lực F: d
F
= 7,8 1,5 = 6,3(m)
Thay vào phơng trình (1), ta thu đợc:
. 0,3
210. 10( )
6,3

P
F
P d
F N
d
= = =
Câu 10: Thanh nhẹ AB nằm ngang đợc gắn vào tờng tại A, đầu B nối với tờng
bằng dây BC không dãn. Vật có khối lợng m = 1kg đợc treo vào B bằng dây BD
nh hình vẽ. CA = 40cm; AB = 30cm. Lực căng của dây BC có độ lớn là :
A. 8N B. 12,5N C. 12,25N D. 7N
Bài làm:
Gọi P
T
, P và T lần lợt là trọng lợng của thanh, vật m và lực căng của sợi dây.
Khi thanh nằm ở trạng thái cân bằng, tổng tất cả các mômen lực tác dụng lên thanh phải bằng 0,
do đó ta có: M
P
+ M
T
+ M
PT
= 0.
Chọn chiều dơng là chiều quay của thanh theo chiều ngợc chiều kim đồng hồ, khi đó ta có:
. . 0
P T PT T
P d P d T d+ =
(1)
Trong đó d
P
, d

PT
, d
T
lần lợt là cánh tay đòn của lực P, P
T
và lực căng T.
d
P
= AB, d
PT
= AB/2, d
T
= AB.cos

Thay vào phơng trình (1), ta có:
P
L
d
P
d
T
T
1,2m
1,5m
7,8m
P
T
P
T
2 2

2 2 2 2
. . . .cos 0
2
. 0
. 0
30 40 5
( ) (0 10) 10. 12,5( )
40 4
T
T
T
T
AB
P AB P T AB
AC
P P T
BC
AC
P P T
AB AC
AB AC
T P P N
AC
α
+ − =
→ + − =
→ + − =
+
+ +
→ = + = + = =