Content text 4. CHỦ ĐỀ 4.docx
A TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Tổng hợp hai lực song song cùng chiều Hợp của hai lực 12F,F→→ song song, cùng chiều là một lực F→ song song, cùng chiều với hai lực ấy, có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực thành phần, và điểm đặt O của lực F→ chia đoạn thẳng nối điểm đặt 12O,O của hai lực 12F,F→→ thành những đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy. Biểu thức: 12 122 211 FFF FOOd FOO d 2. Moment lực Định nghĩa moment lực: Moment lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực F→ và được đo bằng tích độ lớn F của lực với cánh tay đòn d của nó. Biểu thức: MF.d . Đơn vị: Niu-tơn mét (kí hiệu N.m). Quy tắc moment (hay điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định): Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, tổng độ lớn các moment lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các moment lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược lại. Biểu thức : MM . 3. Ngẫu lực Ngẫu lực là hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật. Ngẫu lực tác dụng vào một vật chỉ làm vật quay chứ không tịnh tiến. Moment của ngẫu lực được xác định theo biểu thức: MF .d. Trong đó: FN là độ lớn của mỗi lực; dm là khoảng cách 4 MOMENT LỰC. CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
giữa hai giá của lực, gọi là cánh tay đòn của ngẫu lực. 4. Điều kiện cân bằng của vật rắn Vật rắn ở trạng thái cân bằng khi thỏa mãn đồng thời hai điều kiện sau: Lực tổng hợp tác dụng lên vật bằng 0:F0→→ . - Tổng moment lực tác dụng lên vật đối với một trục quay bất kì bằng 0 : M0 . - Trong điều kiện về moment lực, ta cần quy ước các moment lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược với chiều dương quy ước sẽ có giá trị âm. B. BÀI TẬP KHỞI ĐỘNG Câu 1. Hợp lực của hai lực song song cùng chiều có đặc điểm nào sau đây? A. Có cùng điểm đặt với hai lực thành phần. B. Có phương song song và ngược chiều với hai lực thành phần đồng thời có độ lớn bằng tổng độ lớn hai lực thành phần. C. Có phương song song và cùng chiều với hai lực thành phần đồng thời có độ lớn bằng tổng độ lớn hai lực thành phần. D. Giá của hợp lực F→ nằm trong mặt phẳng của hai lực thành phần 12F,F→→ và chia khoảng cách giữa hai lực này thành những đoạn tỉ lệ thuận với độ lớn của hai lực đó. Câu 2. Cánh tay đòn của lực là A. khoảng cách từ trục quay đến giá của lực. B. khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt của lực. C. khoảng cách từ vật đến giá của lực. D. khoảng cách từ trục quay đến vật. Câu 3. Moment của một lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho A. tác dụng kéo của lực. B. tác dụng làm quay của lực. C. tác dụng uốn của lực. D. tác dụng nén của lực. Câu 4. Ngẫu lực là hệ hai lực song song A. cùng chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật. B. ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật. C. có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật. D. ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và tác dụng vào hai vật. Câu 5. Trên một ổ khóa của cánh cửa có hình quả đấm, người ta tác dụng một ngẫu lực, như mô tả ở hình vẽ. Biểu thức của moment ngẫu
lực là A. MF.ABsin . B. MF.ABsin . C. MF.ABcos . D. MF.ABcos . Câu 6. Khi vật rắn có trục quay cố định chịu tác dụng của moment ngẫu lực thì vật rắn sẽ quay quanh A. trục đi qua trọng tâm. B. trục quay cố định. C. trục xiên đi qua một điểm bất kì. D. trục bất kì. Câu 7. Một ngẫu lực gồm hai vectơ lực 1 → F và 2 → F có độ lớn 12FFF tác dụng vào thanh cứng như hình vẽ. Moment của ngẫu lực tác dụng vào thanh đối với trục O là A. Fdx . B. Fdx . C. FxFd . D. Fd. Câu 8. Một số vòi nước thường có hai tai vặn như hình vẽ. Tác dụng chính của các tai vặn này là A. tăng độ bền của đai ốc. B. tăng moment của ngẫu lực. C. tăng moment lực. D. đảm bảo tính thẩm mỹ. Câu 9. Hệ lực nào trong hình sau đây là ngẫu lực A. (I). B. (II). C. (III). D. (IV). Câu 10. Đơn vị của moment ngẫu lực là A. N/m. B. N.m. C. 2N/m . D. N.m² BẢNG ĐÁP ÁN 01. C 02. A 03. B 04. B 05.A 06. B 07. D 08. B 09. C 10. B
C. CÁC DẠNG BÀI TẬP DẠNG 1 VẬN DỤNG QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG CÙNG CHIỀU Phương pháp giải Bước 1: Xác định các lực tác dụng lên vật. Bước 2: Áp dụng quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều: 12 12 21 FFF Fd F d Ví dụ 1 Một tấm ván có khối lượng 50 kg được bắc qua một con mương. Trọng tâm của tấm ván cách điểm tựa A một khoảng 1,8 m và cách điểm tựa B một khoảng 1,2 m . Lấy 2g10 m/s . Độ lớn các lực mà hai bờ mương tác dụng lên tấm ván là A. 100 N và 200 N . B. 200 N và 300 N . C. 300 N và 400 N . D. 300 N và 400 N . Phân tích: Các lực 12F,F→→ là áp lực tấm ván tác dụng lên bờ mương đặt tại A và B,P→ là trọng lực tác dụng lên tấm ván đặt tại trọng tâm G . Nhận thấy rằng các lực này song song cùng chiều nên theo quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều ta có thể tìm được độ lớn của hai lực 12F,F→→ . Lực mà hai bờ mương tác dụng lên tấm ván có độ lớn bằng với độ lớn của các áp lực tấm ván tác dụng lên bờ mương. Lời giải: Chọn B. Ta có: AG1,8m;BG1,2m;AB3m và P50.10500 N . Áp dụng quy tắc hợp lực song song cùng chiều ta có: 12 121 1 122 2 FFP FF500F200 N FGB 1,8F1,2F0F300 N FGA Ví dụ 2 Một người gánh hai thúng bằng đòn gánh dài 1,35 m , đầu A treo thúng gạo nặng 25 kg , đầu B treo thúng ngô nặng 20 kg . Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh. Điểm tựa của đòn gánh lên vai người này phải đặt cách đầu A một khoảng là A. 60 cm . B. 75 cm . C. 40 cm . D. 95 cm . Lời giải: Chọn A. Lực đặt vào vai chính là hợp lực của trọng lực hai thúng gạo và ngô đặt tại A và B . Lực này có độ lớn bằng tổng trọng lượng hai thúng gạo và ngô: