Tìm phương án sai vị trí trọng tâm của một tâm mỏng phẳng đồng chất có dạng hình học đối xứng

Đề bài

Trọng tâm của một vật là gì ? Trình bày phương pháp xác định trọng tâm của vật phẳng, mỏng bằng thí nghiệm.

Video hướng dẫn giải

Lời giải chi tiết

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

Phương pháp xác định trọng tâm của vật phẳng mỏng bằng thực nghiệm:

+ Cách 1: Ta có thể đặt vật trên 1 cái đinh, nếu vật đó ít bị dao động nhất và không bị đổ, thì tại vị trí đầu đinh tiếp xúc với vật là trọng tâm của vật.

+ Cách 2: Buộc dây vào một lỗ nhỏ A ở mép của vật rồi treo vật thẳng đứng. Khi vật nằm cân bằng, dùng bút đánh dấu phương của sợi dây AA' đi qua vật, trên vật. Tiếp theo, buộc dây vào một lỗ khác A, vào lỗ B chẳng hạn. Khi vật nằm cân bằng, đánh dâu phương sợi dây BB' qua vật.

Giao điểm của hai đoạn thẳng đánh dấu trên vật AA' và BB' chính là trọng tâm G của vật.

Loigiaihay.com

III.TĨNH HỌC VẬT RẮN3.1. Có thể tổng hợp hai lực nếu hai lực đó A. đồng quyB. không đồng quyC. đồng phẳngD. không đồng phẳng3.2. Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải mặt chân đế.A. xuyên qua B. song song C. rơi ngoài D. vuông góc3.3. Khi một lực có giá không đổi tác dụng vào một vật rắn, yếu tố nào kể sau của lực đó có thể thay đổi mà không ảnh hưởng đến tác dụng của lực?A. Điểm đặt B. Điểm đặt và độ lớnC. ChiềuD. Độ lớn 3.4. Trong các vật sau đây, vật nào có điểm đặt của trọng lực không nằm trên vật ?A. Một hình trụ rỗng .B. Một thanh thẳng, đồng chất, tiết diện đều .C. Một hình trụ đặc, đồng chất .D. Một khối cầu đồng chất3.5. Vật rắn với hình dạng nào sau đây có trọng tâm không nằm trên vật ?A. Hình tròn mỏng đồng chấtB. Hình vuông mỏng đồng chấtC. Vành tròn mảnh đồng chấtD. Hình cầu đồng chất .3.6. Tìm phương án sai: Vị trí trọng tâm của một tấm mỏng phẳng đồng chất, có dạng hình học đối xứngA. trùng với tâm đối xứng của vậtB. ở trên trục đối xứng của vậtC. phải là một điểm của vậtD. không phụ thuộc vào khối lượng của vật3.7. Vị trí trọng tâm của một tấm mỏng phẳng không đồng chất, có dạng hình học đối xứngA. trùng với tâm đối xứng của vậtB. ở trên trục đối xứng của vậtC. phải là một điểm của vậtD. phụ thuộc sự phân bố của khối lượng vật3.8. Điều kiện nào sau đây là đủ để hệ ba lực tác dụng lên cùng một vật rắn là cân bằng?A. Hợp lực của hai trong ba lực cân bằng với lực thứ ba B. Ba lực đồng quy C. Ba lực đồng phẳng và đồng quyD. Ba lực đồng phẳng3.9. Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song làA. hợp của hai lực phải ngược chiều với lực thứ ba.B. ba lực phải đồng phẳng.C. ba lực phải đồng qui. D. hợp của hai lực bất kì phải cân bằng với lực thứ ba. 3.10. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của 3 lực không song song là ba lực đó phải có giá A. đồng phẳng, nhưng không đồng qui.B. đồng phẳng và đồng qui hợp lực của 2 lực không cân bằng với lực thứ ba. Nguyễn Công Nghinh -1-C. đồng phẳng và đồng qui, hợp lực của 2 lực phải cân bằng với lực thứ ba.D. đồng qui và hợp lực của 2 lực phải cân bằng với lực thứ ba.3.11. Chọn phát biểu sai khi nói về hệ lực cân bằng:a. Hệ lực cân bằng là hệ lực có hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật bằng 0.b. Hai lực cân bằng là hai lực có cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều, tác dụng vào cùng một vật.c. Ba lực cân bằng nhau thì giá của chúng phải đồng quy và đồng phẳng.d. Bốn lực cân bằng thì nhất thiết các lực phải cân bằng nhau từng đôi một3.12. Hệ thức nào sau đây đúng với trường hợp tổng hợp 2 lực song song, cùng chiều: A. F1d2 = F2d1; F = F1+F2 B. F1d2 = F2d1; F = F1-F2 C. F1d1 = F2d2; F = F1+F2 D. F1d1 = F2d2; F = F1-F2 3.13. Lực có tác dụng làm cho vật rắn quay quanh trục là lực có giá A. nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và cắt trục quay.B. song song với trục quay.C. nằm trong mặt phẳng chứa trục quayD. nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và không cắt trục quay.3.14. Tìm phương án sai:A. Một vật cân bằng không bền là khi nó bị lệch khỏi vị trí cân bằng đó thì trọng lực tác dụng lên nó kéo nóra xa khỏi vị trí đó.B. Một vật bị lệch khỏi trạng thái cân bằng không bền thì không tự trở về được vị trí đó.C. Cân bằng không bền có trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các điểm lân cận.D. Nghệ sỹ xiếc đang biểu diễn thăng bằng trên dây là thăng bằng không bền.3.15. Chọn cách viết đúng trong các cách viết sau. Một quyển sách nằm cân bằng trên mặt bàn nằm ngang, phản lực Nvà trọng lực P tác dụng lên nó cân bằng nhau, khi đó:A.PN−=.B.PN=C.PN−=D. N + P = 03.16. Một vật rắn chịu ba lực không song song tác dụng, vật cân bằng khia. ba lực đồng qui, đồng phẳng.b. hợp lực của hai lực cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều với lực thứ ba.c. độ lớn của tổng hai lực bằng độ lớn của lực kia.d.0321=++ FFF .3.17. Lực có tác dụng làm cho vật rắn quay quanh trục là lực có giá A. nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và cắt trục quay.B. song song với trục quay.C. cắt trục quay.D. nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và không cắt trục quay.3.18. Lực có tác dụng làm cho vật rắn quay quanh trục là lực A. nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và cắt trục quay.B. song song với trục quay.C. cắt trục quay.D. nằm trong mặt phẳng không song song với trục quay và có giá không cắt trục quay.3.19. Một vật rắn chịu tác dụng của ba lực 1F , 2F, 3F cân bằng, với F1=F2 = F, góc hợp giữa 1F và 2F bằng 600. Hỏi F3 có giá trị nào sau đây ?A. F3 Nguyễn Công Nghinh -2-B. FC. F/3D. 3F3.20. Hai lực trực đối là hai lực A. cùng giá, cùng chiều, có độ lớn bằng nhau.B. có giá song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau.C. cùng giá, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau.D. có giá song song, cùng chiều, có độ lớn bằng nhau.3.21. Một quyển sách được đặt nằm yên trên mặt bàn nằm ngang. Cặp lực trực đối cân bằng trong trường hợp này là:A. Trọng lực tác dụng lên quyển sách và trọng lực tác dụng lên bàn.B. Trọng lực tác dụng lên quyển sách và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách.C. Lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách.D. Lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và trọng lượng của quyển sách.3.22. Hợp lực của hai lực đồng qui là một lực có độ lớn A. bằng tổng độ lớn của hai lực.B. bằng hiệu độ lớn của hai lực.C. được xác định bất kì.D. và chiều được xác định theo quy tắc hình bình hành.3.23. Theo quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều. Điểm đặt của hợp lực được xác định dựa trên biểu thức sau:A.1 12 2F dF d=B.1 22 1F dF d=.C.2 21 1F dF d=D.1 21 2F Fd d=3.24. Ngẫu lực là hai lực A. song song, cùng chiều, có độ lớn bằng nhau.B. không song song, có độ lớn bằng nhau.C. song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau, tác dụng lên hai vật khác nhau.D. song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật.3.25. Chọn phát biểu sai:A. Ngẫu lực có tác dụng làm cho vật quay.B. Ngẫu lực là hợp lực của hai lực song song ngược chiều.C. Mômen ngẫu lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của ngẫu lực.D. Không thể tìm được hợp lực của ngẫu lực.3.26. Phát biểu nào sai?A. Ngẫu lực có hợp lực bằng không.B. Ngẫu lực gồm hai lực cùng tác dụng lên một vật.C. Mômen lực có đơn vị N.m.D. Mômen của ngẫu lực có biểu thức M=F.d.3.27. Phát biểu nào sai ?A. Ngẫu lực không có hợp lực .B. Ngẫu lực gồm hai lực cùng tác dụng lên một vật.C. Ngẫu lực có đơn vị N.m. Nguyễn Công Nghinh -3-D. Mômen của ngẫu lực có biểu thức M=F.d.3.28. Trong hệ SI, đơn vị của mômen lực là:A. N/mB. Niutơn [N]C. Jun [J]D. N.m.3.29. Điều nào sau đây là sai khi nói về momen lực?A. Momen lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực.B. Momen lực được đo bằng tích F.d.C. Đơn vị của Momen lực là N.m. D. Cánh tay đòn d của lực là khoảng cách từ điểm đặt của lực đến trục quay.3.30. Một vật đang quay quanh một trục với tốc độ góc ω. Bỏ qua sức cản. Nếu bỗng nhiên mômen lực tác dụng lên nó mất đi thì vậtA. dừng lại ngay.B. đổi chiều quay.C. vẫn quay đều với tốc độ góc ω.D. quay chậm dần rồi dừng lại.3.31. Đối với vật có thể quay quanh trục cố định, phát biểu nào sau đây đúng?A. Nếu không chịu mômen lực tác dụng thì vật phải đứng yên.B. Khi không còn mômen lực tác dụng thì vật đang quay sẽ lập tức dừng lại.C. Vật quay được là nhờ có mômen lực tác dụng lên nó.D. Khi thấy tốc độ góc của vật thay đổi thì chắc chắn đã có mômen lực tác dụng lên vật. Nguyễn Công Nghinh -4-

a. Điều kiện cân bằng

- Muốn cho một vật chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.

\[\overrightarrow {{F_1}}  =  - \overrightarrow {{F_2}} \]

- Giá của lực là đường thẳng mang vectơ lực.

b. Xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng bằng phương pháp thực nghiệm

Dựa vào điều kiện cân bằng trên bằng phương pháp thực nghiệm người ta có thể xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng.

- Buộc dây lần lượt vào hai điểm khác nhau trên vật rồi lần lượt treo lên. Khi vật đứng yên, vẽ đường kéo dài của dây treo. Giao điểm của hai đường kéo dài này là trọng tâm của vật. Kí hiệu là G.

- Trọng tâm G của các vật phẳng, mỏng và có dạng hình học đối xứng nằm ở tâm đối xứng của vật.

Bài 1: Cho biết trọng tâm của một số vật đồng chất và có dạng hình học đối xứng ?

Giải

Đối với những vật phẳng mỏng có dạng hình học đối xứng: hình tròn tam giác đều, hình vuông, hình chữ nhật thì trọng tâm của vật là tâm đối xứng của vật [tâm hình tròn, giao điểm các đường phân giác, giao điểm hai đường chéo…].

Bài 2: Nếu dây treo ở Hình 26.4 thẳng đứng, nhưng trọng tâm G không nằm trên đường kéo dài của dây treo thì vật có cân bằng không ? Hãy lí giải rõ.

Giải

Nếu dây treo ở Hình 26.4 thẳng đứng nhưng trọng tâm G không nằm trên đường kéo dài của dây treo thì hai lực \[\overrightarrow P \] và \[\overrightarrow T \] không thể trực đối, do đó vật không thể cân bằng.

Bài 3: Một người gánh hai thúng, một thúng gạo nặng 300 N, một thúng ngô nặng 200 N. Đòn gánh dài 1,5m. Hỏi vai người ấy phải đặt ở điểm nào để đòn gánh cân bằng và vai chịu một lực bao nhiêu ? Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh.

Giải

Đòn gánh AB cân bằng dưới tác dụng của ba lực song song \[\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} \]; phản lực của vai lên đòn gánh \[\overrightarrow N \].

Áp dụng điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song, ta có :

\[\left\{ \matrix{  N = {F_1} + {F_2} = 500N \hfill \cr  {{OA} \over {OB}} = {{{F_2}} \over {{F_1}}} = {2 \over 3} {{AB} \over {OB}} = {5 \over 3} =  > \left\{ \matrix{  OB = 0,9m \hfill \cr  OA = 0,6m \hfill \cr}  \right. \hfill \cr}  \right.\]

Theo định luật III: N’ = N = 500 [N]

\[=>\] Vai chịu lực 500 N, đặt cách đầu A 0,6 m.

Câu 1: Chọn cách viết đúng trong các cách viết sau. Một quyển sách nằm cân bằng trên mặt bàn nằm ngang, phản lực N và trọng lực P tác dụng lên nó cân bằng nhau, khi đó:

A. \[\vec{N}=-\vec{P}\].    

B. \[\vec{N}=\vec{P}\].     

C. \[\left| {\vec{N}} \right|=-\left| {\vec{P}} \right|\].       

D. N + P = 0.

Câu 2: Một quyển sách được đặt nằm yên trên mặt bàn nằm ngang. Hai lực cân bằng trong trường hợp này là

A. trọng lực tác dụng lên quyển sách và trọng lực tác dụng lên bàn.

B. trọng lực tác dụng lên quyển sách và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách.

C. lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách.

D. lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và trọng lượng của quyển sách.

Câu 3: Hai lực trực đối là hai lực

A. cùng giá, cùng chiều, có độ lớn bằng nhau.

B. có giá song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau.

C. cùng giá, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau.

D. có giá song song, cùng chiều, có độ lớn bằng nhau.

Câu 4: Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải...mặt chân đế.

A. xuyên qua              

B. song song              

C. rơi ngoài                                      

D. vuông góc

Câu 5: Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của 2 lực, là 2 lực đó

A. ngược chiều.                                            

B. song song, ngược chiều.

C. bằng nhau.                                               

D. trực đối.

Câu 6: Khi một lực có giá không đổi tác dụng vào một vật rắn, yếu tố nào kể sau của lực đó có thể thay đổi mà không ảnh hưởng đến tác dụng của lực?

A. Điểm đặt                

B. Điểm đặt và độ lớn

C. Chiều                                      

D. Độ lớn

Câu 7: Trong các vật sau đây, vật nào có điểm đặt của trọng lực không nằm trên vật?

A. Một hình trụ rỗng.                                     

B. Một thanh thẳng, đồng chất, tiết diện đều.

C. Một hình trụ đặc, đồng chất.                     

D. Một khối cầu đồng chất.

Câu 8: Vật rắn với hình dạng nào sau đây có trọng tâm không nằm trên vật?

A. Hình tròn mỏng đồng chất.                       

B. Hình vuông mỏng đồng chất.

C. Vành tròn mảnh đồng chất.                       

D. Hình cầu đồng chất.

Câu 9: Tìm phương án sai: Vị trí trọng tâm của một tấm mỏng phẳng đồng chất, có dạng hình học đối xứng

A. trùng với tâm đối xứng của vật                 

B. ở trên trục đối xứng của vật.

C. phải là một điểm của vật.                          

D. không phụ thuộc vào khối lượng của vật.

Câu 10: Vị trí trọng tâm của một tấm mỏng phẳng không đồng chất, có dạng hình học đối xứng

A. trùng với tâm đối xứng của vật.                

B. ở trên trục đối xứng của vật.

C. phải là một điểm của vật.                          

D. phụ thuộc sự phân bố của khối lượng vật.

Câu 11: Tìm phương án sai:

A. Một vật cân bằng không bền là khi nó bị lệch khỏi vị trí cân bằng đó thì trọng lực tác dụng lên nó kéo nó ra xa khỏi vị trí đó.

B. Một vật bị lệch khỏi trạng thái cân bằng không bền thì không tự trở về được vị trí đó.

C. Cân bằng không bền có trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các điểm lân cận.

D. Nghệ sỹ xiếc đang biểu diễn thăng bằng trên dây là thăng bằng không bền.

ĐÁP ÁN

---[Hết]---

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Chuyên đề Cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của 2 lực - Trọng tâm môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.