Tải bản đầy đủ

chuyen de can bang cua vat ran

CHỦ ĐỀ: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
I.
-

Mục tiêu
*Nội dung trong chuyên đề gồm:
Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai, ba lực không song song.
Cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. Momen lực.
Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song. Qui tắc hợp lực song song.
Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.
*Vấn đề cần giải quyết trong chuyên đề này là “ Điều kiện cân bằng và các dạng cân bằng của vật
rắn, quy tắc momen lực và quy tắc hợp lực song song”.
1. Kiến thức kĩ năng thái độ
- Phát biểu được quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy (quy tắc hình bình hành, quy tắc đa giác).
- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của hai hay ba lực không song
song.
- Phát biểu được quy tắc xác định hợp lực của hai lực song song cùng chiều.
+ Nêu được trọng tâm của một vật là gì.
+ Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức tính momen lực và nêu được đơn vị đo
momen lực.
+ Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định.

+ Phát biểu được định nghĩa ngẫu lực và nêu được tác dụng của ngẫu lực. Viết được công
thức tính momen ngẫu lực.
+ Nêu được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế. Nhận biết được các dạng cân
bằng bền, cân bằng không bền, cân bằng phiếm định của một vật rắn.
- Vận dụng được điều kiện cân bằng và quy tắc tổng hợp lực để giải các bài tập đối với
trường hợp vật chịu tác dụng của ba lực đồng quy.
- Vận dụng được quy tắc xác định hợp lực để giải các bài tập đối với vật chịu tác dụng của
các lực song song.
- Vận dụng quy tắc momen lực để giải được các bài toán về điều kiện cân bằng của vật rắn
có trục quay cố định.
- Xác định được trọng tâm của các vật phẳng đồng chất bằng thí nghiệm.
- Giải thích được các hiện tượng có liên quan đến một vật rắn chịu tác dụng của ngẫu lực.
- Xác định được mặt chân đế của một vật đặt trên một mặt phẳng đỡ, biết cách làm tăng mức
vững vàng của cân bằng.
- Tự tin đưa ra các ý kiến cá nhân khi thực hiện nhiệm vụ ở lớp, ở nhà.
- Chủ động trao đổi, thảo luận với các học sinh khác và với giáo viên.
- Tự lực, tự giác học tập, tham gia xây dựng kiến thức.
2. Năng lực hình thành và phát triển cho học sinh

Nhóm năng
lực

Năng lực thành phần

Nhóm NLTP K1: Trình bày được kiến thức về các hiện
liên quan đến tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí
sử dụng kiến cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí
thức vật lí

Mô tả mức độ thực hiện trong chuyên đề
- Phát biểu được quy tắc tổng hợp hai lực
có giá đồng quy.
- Nắm được quy tắc mômen lực và khái
niệm mômen lực.
- Nắm được quy tắc hợp lực song song


cùng chiều.
K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các
kiến thức vật lí



- Cân bằng của chất điểm và cân bằng của
vật rắn.
- Mômen của lực và mômen của ngẫu lực.
- Cân bằng vật rắn có trục quay cố định,
cân bằng vật rắn nói chung và cân bằng vật
rắn có mặt chân đế.

K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực
hiện các nhiệm vụ học tập

- Vận dụng được các điều kiện cân bằng
của chất điểm, quy tắc hợp lực hai lực
đồng quy, hợp lực hai lực song song cùng
chiều, quy tắc mômen lực để giải các bài
toán cân bằng của vật rắn.
- Quy tắc mô men lực còn áp dụng cho vật
rắn có trục quay tạm thời.

K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính
toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp
…) kiến thức vật lí vào các tình huống thực
tiễn

- Giải thích tại sao hạn chế ô tô chất hàng
trên nóc xe, xe đua (xe thể thao) gầm xe rất
thấp, ghế ngồi có chân đặt tại các góc…
- Xác định được trọng tâm của vật phẳng
mỏng bằng thực nghiệm và giải thích được
cách xác định đó.
- Vận dụng quy tắc mômen và định nghĩa
mômen lực để giải thích câu nói thời xưa
của Acsimet về khả năng nhấc bỗng Trái
Đất.
- Giải thích được ứng dụng quy tắc mômen
trong đòn bẩy, búa đinh, cân đòn…

Nhóm NLTP
về phương
pháp (tập
trung vào
năng lực
thực nghiệm
và năng lực
mô hình hóa)

P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện
vật lí

- Tại sao dùng đòn bẩy ta có thế nâng
những vật rất nặng được?
- Những công trình xây dựng, máy móc ta
cần phải làm gì để nâng cao mức vững
vàng của cân bằng?
- Khi nào thì một vật ở trạng thái cân bằng?
Khi nào thì vật ở trạng thái không cân
bằng?

P2: Mô tả được các hiện tượng tự nhiên
bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật
vật lí trong hiện tượng đó

Dùng các khái niệm mô men lực, lực, gia
tốc, mặt chân đế, hợp lực…để giải thích
tính bền vững cân bằng của các vật.

P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí
thông tin từ các nguồn khác nhau để giải
quyết vấn đề trong học tập vật lí

Đọc sách giáo khoa, sách tham khảo, thông
tin từ Internet, từ bạn bè, thầy cô, từ quá
trình quan sát các sự vật hiện tượng trong
cuộc sống, trong tự nhiên…liên quan đến


vấn đề được đề cập trong chủ đề.
P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình
để xây dựng kiến thức vật lí

- Nghiên cứu các phép toán liên quan đến
vectơ trong toán học để áp dụng cho vật lý.

P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán
học phù hợp trong học tập vật lí.

- Các phép toán liên quan đến vectơ.
- Hệ thức lượng trong tam giác.
- Kiến thức hình học sơ cấp.

P6: Chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện
tượng vật lí

Trong quá trình xác định trọng tâm vật
phẳng mỏng có dạng hình học đối xứng
bằng lý thuyết thì vật phải đồng chất.

P7: Đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ
quả có thể kiểm tra được.

- Trong cân bằng của vật có mặt chân đế
thì giá trọng lực đi qua mặt chân đế.
- Lực có giá đi qua trục quay không gây ra
tác dụng làm quay vật.
- Mô men lực phụ thuộc vào độ lớn lực và
vị trí đặt lực.

P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, - Thí nghiệm với đĩa mômen.
lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm
- Thí nghiệm cân bằng của vật có mặt chân
và rút ra nhận xét.
đế.
- Thí nghiệm tổng hợp hai lực đồng quy để
xây dựng quy tắc hình bình hành.
- Quan sát, phân tích và hiểu được các thí
nghiệm ảo để rút ra nhận xét.

Nhóm NLTP
trao đổi
thông tin

P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí
nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được
khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này.

- Biện luận sai số của kết quả thí nghiệm
và các nguyên nhân gây ra sai số như đọc
số đo không đúng cách, tác động yếu tố tự
nhiên bên ngoài, dụng cụ đo không đảm
bảo…

X1: Trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí
bằng ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tả
đặc thù của vật lí

Học sinh dùng ngôn ngữ vật lý để trao đổi,
thảo luận và thống nhất ý kiến, nhận xét.

X2: Phân biệt được những mô tả các hiện
tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và
ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành)

- Phân biệt được các dạng cân bằng bằng
ngôn ngữ vật lý.

X3: Lựa chọn, đánh giá được các nguồn
thông tin khác nhau.

- So sánh những nhận xét từ kết quả thí
nghiệm của nhóm mình với nhóm khác và
các kết luận đưa ra trong sách giáo khoa.

- Phân biệt được trọng tâm của vật và tâm
của vật ở các vật có dạng hình học phẳng,
mỏng đối xứng.


- Nghiên cứu và sàng lọc được thông tin từ
các nguồn mang tính chất trao đổi như
mạng Internet.
X4: Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt
động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ

- Nguyên tắc đòn bẩy

X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt
động học tập vật lí của mình (nghe giảng,
tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc
nhóm…)

- Ghi lại các nội dung hoạt động của nhóm.
- Nắm bắt các thông tin định hướng, chỉnh
sửa của giáo viên.

X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động
học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm
kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc
nhóm…) một cách phù hợp

- Trình bày được các số liệu đo đạc được,
phân tích, nhận xét và kết luận.
- Lắng nghe, suy luận, phân tích và sàng
lọc các thông tin phản hồi từ nhóm khác, từ
thầy cô.

X7: Thảo luận được kết quả công việc của
mình và những vấn đề liên quan dưới góc
nhìn vật lí

- Thảo luận nhóm về các kết quả thu được
từ thí nghiệm.
- Phản biện để làm rõ hơn các kết quả thu
được.

X8: Tham gia hoạt động nhóm trong học
tập vật lí

Phân công công việc hợp lý để đạt hiệu quả
cao nhất trong việc thực hiện các nhiệm
vụ: chọn thí nghiệm, cải tiến thiết kế, soạn
Powerpoint trình chiếu, thí nghiệm ảo,
người làm thí nghiệm, người báo cáo,
người phản biện…

Nhóm NLTP C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến
liên quan đến thức, kĩ năng, thái độ của cá nhân trong
cá nhân
học tập vật lí

- Thiết kế đảm bảo an toàn của các phương
tiện giao thông trong quá trình lưu thông.

- Ghi nhớ các kiến thức đã học.

- Xác định được trình độ hiện có của học
sinh về các phép toán vectơ, kiến thức liên
quan đến cân bằng…thông qua các bài
kiểm tra ngắn ở lớp, các câu hỏi đặt ra cho
học sinh, các bài tập giao về nhà.
- Đánh giá thái độ học tập của HS

C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế
hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí
nhằm nâng cao trình độ bản thân.

- Mỗi cá nhân tự lập kế hoạch và có sự cố
gắng thực hiện kế hoạch cá nhân.

C3: Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế
của các quan điểm vật lí đối trong các
trường hợp cụ thể trong môn Vật lí và
ngoài môn Vật lí

- Quan điểm sai lệch của học sinh về trạng
thái cân bằng đồng nghĩa với trạng thái
đứng yên.
- Quan điểm sai lệch của học sinh về hợp
lực của ngẫu lực bằng 0.


C4: So sánh và đánh giá được dưới khía
cạnh vật lí, các giải pháp kĩ thuật khác
nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường

- Các giải pháp kỹ thuật nâng cao mức
vững vàng của cân bằng cho các vật trong
quá trình chuyển động như xe thể thao, xe
chở hàng, xe múc…

C5: Sử dụng được kiến thức vật lí để đánh
giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí
nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và
của các công nghệ hiện đại

- Giới hạn đo của dụng cụ thí nghiệm.
- Cảnh báo mức độ an toàn của xe khi tự ý
thay đổi thiết kế, thay đổi công năng xe,
chở hàng cồng kềnh…
- Khả năng an toàn của cầu treo ở các vùng
miền như Tây Nguyên…

C6: Nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các
mối quan hệ xã hội và lịch sử.

II.

Nhận ra ảnh hưởng của Vật lý đến các lĩnh
vực khoa học đời sống như trong xây dựng
công trình, thiết kế xe cộ…

Chuẩn bị
1. Giáo viên
-

Thí nghiệm cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của 2, 3 lực không song song
Thí nghiệm cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. Momen lực
Thí nghiệm qui tắc hợp lực song song
Thí nghiệm về các dạng cân bằng, cân bằng của vật có mặt chân đế
Ứng dụng công nghệ thông tin trong bài giảng:
+ Trình chiếu hình ảnh
+ Trình chiếu câu hỏi trắc nghiệm và bài tập…..

2. Học sinh

-

Ôn lại kiến thức về lực, tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm. Ba định luật
Niutơn
Các phiếu học tập.

-

Sách giáo khoa, vở giấy nháp.

-

III.

Tổ chức hoạt động
1. Khởi động
HĐ 1: Tạo tình huống học tập về cân bằng của vật rắn
*Cho học sinh xem video các thí nghiệm sau:
-Thí nghiệm cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của 2, 3 lực không song song
-Thí nghiệm cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. Momen lực
-Thí nghiệm qui tắc hợp lực song song
-Thí nghiệm về các dạng cân bằng, cân bằng của vật có mặt chân đế


*Cho học sinh xem tranh ảnh về một số cân bằng của vật rắn trong tự nhiên như: hòn đá, căn
nhà, xe……Từ đó GV chuyển giao các nhiệm vụ học tập cho các nhóm HS bằng các hệ thống câu
hỏi như sau:
a. Phiếu học tập về điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai, ba lực không song
song
I. Phiếu học tập 1 ( PHT1): Tìm hiểu điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của 2 lực
P1. Điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của 2 lực là gì?
P2. Hãy đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra.
II. Phiếu học tập số 2 (PHT2): Tìm hiểu cách xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng
bằng thực nghiệm
P1. Trọng tâm là gì ?
P2. Hãy đề xuất phương án xác định trọng tâm của một miếng bìa cứng, mỏng
P3. Đối với các vật phẳng, mỏng có dạng đối xứng thì trọng tâm nằm ở đâu ?
III. Phiếu học tập số 3 (PHT3): Tìm hiểu về điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của
ba lực không song song
P1. Thế nào là lực đồng phẳng và đồng qui ? Nêu qui tắc hợp lực đồng qui ?
P2. Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là gì ?
b. Phiếu học tập về cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. Momen lực
I. Phiếu học tập số 1 (PHT1): Tìm hiểu về cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. Momen
lực
P1. Học sinh tiến hành thí nghiệm với cánh cửa ở nhà và nhận xét: Lực tác dụng như thế nào sẽ làm
cho vật chuyển động quay quanh một trục cố định ? Lực tác dụng như thế nào vật không quay ?
P2. Đại lượng nào đặc trưng cho tác dụng làm quay của vật rắn quanh một trục cố định? Quan hệ
thế nào với khoảng cách và lực tác dụng ?
P3. Momen lực là gì ? Công thức ? Đơn vị ?
II. Phiếu học tập số 2 (PHT2): Tìm hiểu về điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố
định
P1. Thí nghiệm với đĩa momen: Học sinh mô tả thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm với đĩa momen
để tìm điều kiện cân bằng của vật rắn.
P2. Từ thí nghiệm rút ra nhận xét về momen khi đã cân bằng ?
P3. Nêu điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định ?
P4. Nêu điều kiện cân bằng tổng quát của vật rắn ?
II. Phiếu học tập số 3 (PHT3): Tìm hiểu ứng dụng của qui tắc đòn bẩy
P1. Nêu ví dụ về các vật rắn có trục quay tạm thời ?
P2. Qui tắc momen có ứng dụng được cho các vật rắn có trục quay tạm thời hay không ?
P3. Học sinh tìm hiểu một số ứng dụng về qui tắc đòn bẩy trong đời sống ?
c. Phiếu học tập về qui tắc hợp lực song song cùng chiều
I. Phiếu học tập số 1: (PHT1) Tìm hiểu thí nghiệm về cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của
ba lực song song
P1. Học sinh mô tả và tiến hành thí nghiệm trang 104 SGK
P2. Viết công thức về điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song ?
P3. Thực hiện hiến đổi toán học để suy ra cặp lực cân bằng ? Nhận xét hợp lực của hai lực với lực
thứ ba ?
II. Phiếu học tập số 2 (PHT 2): Tìm hiểu về qui tắc hợp lực song song
P1. Học sinh nêu được qui tắc hợp lực song song? Công thức?
P2. Vận dụng qui tắc hợp lực song song để xác định trọng tâm của vật.
d. Phiếu học tập về các dạng cân bằng của vật rắn
I. Phiếu học tập số 1 (PHT1): Tìm hiểu về các dạng cân bằng


P1. Có mấy dạng cân bằng ? Thế nào là cân bằng bền, không bền, phiếm định ?
P2. Tìm hiểu nguyên nhân nào dẫn đến các trạng thái cân bằng khác nhau ?
P3. Nêu ví dụ về các dạng cân bằng và giải thích ?
II. Phiếu học tập số 2 (PHT2): Tìm hiểu về cân bằng của vật có mặt chân đế
P1. Mặt chân đế là gì ? Nêu ví dụ ?
P2. Học sinh thí nghiệm với khối hộp gỗ và rút ra điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế ?
P3. Để một vật có mặt chân đế vững vàng khi cân bằng cần thỏa mãn điều kiện gì ? Nêu một vài ví
dụ trong cuộc sống ?
2. Hình thành kiến thức

Hoạt động 2: Tìm hiểu về cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực và ba lực
không song song
+ Mời đại diện học sinh của các nhóm báo cáo kết quả
+ Mời đại diện học sinh nhóm khác nhận xét và bổ sung ý kiến
+ Giáo viên xác nhận ý kiến đúng của từng câu trả lời của học sinh
Hoạt động 3: Tìm hiểu về điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định, quy tắc
momen lực
+ Mời đại diện học sinh của các nhóm báo cáo kết quả
+ Mời đại diện học sinh nhóm khác nhận xét và bổ sung ý kiến
+ Giáo viên xác nhận ý kiến đúng của từng câu trả lời của học sinh
Hoạt động 4: Tìm hiểu về quy tắc hợp lực song song cùng chiều
+ Mời đại diện học sinh của các nhóm báo cáo kết quả
+ Mời đại diện học sinh nhóm khác nhận xét và bổ sung ý kiến
+ Giáo viên xác nhận ý kiến đúng của từng câu trả lời của học sinh
Hoạt động 5: Tìm hiểu về các dạng cân bằng
+ Mời đại diện học sinh của các nhóm báo cáo kết quả
+ Mời đại diện học sinh nhóm khác nhận xét và bổ sung ý kiến
+ Giáo viên xác nhận ý kiến đúng của từng câu trả lời của học sinh
3. Luyện tập

Hoạt động 6: Hệ thống hóa kiến thức
+ Giáo viên khái quát hóa kiến thức
+ Học sinh ghi nhận kiến thức
+ Giải một số bài tập trong SGK
*Kết quả hoạt động:
1. Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai, ba lực không song song
1.1. Nhận biết, Thông hiểu
+ Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực :
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.
ur
ur
F 1 = −F 2

+ Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song :
Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy


Hợp
lực
của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba
uu
r ur
ur
F1 + F 2 = − F 3

+ Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy :
Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên một vật rắn, trước hết ta trượt hai vectơ lực đó
trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực.
+ Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật.
+ Để xác định trọng tâm của vật phẳng, đồng chất bằng phương pháp thực nghiệm, ta treo vật
bằng sợi dây lần lượt ở hai vị trí khác nhau. Giao điểm của phương sợi dây kẻ trên vật giữa hai lần
treo chính là trọng tâm của vật.
Đối với những vật rắn phẳng đồng tính có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm nằm ở tâm đối
xứng của vật.
1.2. Vận dụng
Biết cách chỉ ra các lực và áp dụng điều kiện cân bằng, quy tắc tổng hợp lực để giải các bài tập đối
với trường hợp vật chịu tác dụng của ba lực đồng quy.
2. Cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. Momen lực
2.1. Nhận biết, Thông hiểu

• Momen của lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và
được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó.
• Công thức tính momen của lực:
M = F.d
trong đó, d là cánh tay đòn, là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực u
r (u
r nằm trong mặt
F F

phẳng vuông góc với trục quay).

• Trong hệ SI, đơn vị của momen lực là niutơn mét (N.m).
Quy tắc momen lực :
Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng
làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay
ngược chiều kim đồng hồ.
M = M’
trong đó, M là tổng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ, M’ là
tổng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ
2.2. Vận dụng
Biết cách chỉ ra các lực, tính được momen của các lực tác dụng lên vật và áp dụng quy tắc momen
lực để giải bài tập.
3. Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song. Qui tắc hợp lực song song
3.1. Nhận biết, Thông hiểu
Quy tắc xác định hợp lực của hai lực song song cùng chiều :
Hợp lực của hai lực r và r song song, cùng chiều, tác dụng vào vật rắn là một lực r song
F1

F2

song, cùng chiều với hai lực và có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực đó :
F = F1 + F2

F


Giá của r nằm trong mặt phẳng chứa r , r và chia khoảng cách giữa hai lực này thành
F

F1 F2

những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực :
F1 d2
=
F2 d1

trong đó, d1 và d2 là khoảng cách từ giá của hợp lực tới giá của lực r và giá của lực r .
F1

F2

3.2. Vận dụng
Biết cách chỉ ra các lực và áp dụng quy tắc quy tắc xác định hợp lực song song để giải các bài tập
đối với vật chịu tác dụng của hai lực.
4. Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế
4.1. Nhận biết, Thông hiểu
Cân bằng của một vật có một điểm tựa hoặc một trục quay cố định:
- Cân bằng không bền : Một vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng không bền thì vật không thể tự trở về vị
trí đó được, vì trọng lực làm cho vật lệch xa vị trí cân bằng.
- Cân bằng bền : Một vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng bền thì dưới tác dụng của trọng lực, vật lại
trở về vị trí đó.
- Cân bằng phiếm định : Nếu trọng tâm của vật trùng với trục quay thì vật ở trạng thái cân bằng
phiếm định. Trọng lực không còn tác dụng làm quay và vật đứng yên ở vị trí bất kì.
4.2. Vận dụng
- Biết cách nhận biết và lấy được ví dụ về các dạng cân bằng của một vật có một điểm tựa hoặc
một trục quay cố định trong trường trọng lực.

4. Vận dụng - Tìm tòi mở rộng vấn đề
- Vận dụng cân bằng của vật rắn trong các nghành xây dựng.
IV.

Biết cách nhận biết và lấy được ví dụ về các dạng cân bằng của một vật có một điểm tựa hoặc một
trục quay cố định trong trường trọng lực.
Câu hỏi kiểm tra đánh giá chủ đề
1.Điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của Ba lực đó có giá đồng phẳng và đồng quy không
song song là :
A. Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba.
B. Ba lực đó có độ lớn bằng nhau.
C. Ba lực đó phải vuông góc với nhau từng đôi một.
D. Ba lực đó không nằm trong một mặt phẵng.
2. Khi vật rắn được treo bằng một sợi dây và đang ở trạng thái cân bằng thì:
A. Lực căng của dây treo lớn hơn trọng lượng của vật.
B. Dây treo trùng với đường thẳng đứng đi qua trọng tâm của vật.
C. Không có lực nào tác dụng lên vật.


D. Các lực tác dụng lên vật luôn cùng chiều.
r r r
F1 , F2 , F3

3.Ba lực
tác dụng lên cùng một vật rắn giữ cho vật cân bằng. Vật tiếp tục cân bằng nếu
A. di chuyển điểm đặt của một lực trên giá của nó.
B. tăng độ lớn của một trong ba lực lên gấp hai lần.
C. làm giảm độ lơn hai trong ba lực đi hai lần.
D. di chuyển giá của một trong ba lực.
4.Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song là: Ba lực đó phải có
giá đồng
phẳng, đồng quy
và thoả mãn
điều kiện
  
 

  
  
F1 − F3 = F2

F1 + F2 = − F3

F1 + F2 = F3

F1 − F2 = F3

A.
;
B.
;
C.
;D.
.
5. Trọng tâm của vật là điểm đặt của?
A. Trọng lực tác dụng vào vật.
B. Lực đàn hồi tác dụng vào vật.
C. Lực hướng tâm tác dụng vào vật.D. Lực từ trường Trái Đất tác dụng vào vật.
6. Một vật rắn đứng cân bằng dưới tác dụng của hai lực. Hai lực đó phải
A. cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn.B. cùng phương, cùng chiều, cùng độ lớn.
C. cùng giá, ngược chiều, cùng độ lớn.D. cùng giá, cùng chiều, cùng độ lớn.
7.Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của ba lực: 4N, 5N và 6N. Nếu bỏ đi lực 6N thì hợp của
hai lực còn lại bằng bao nhiêu?
A. 9N

B. 6N

C. 1N

D. 4N

8.Cho vật cân bằng dưới tác dụng của 3 lực như hình vẽ. Phát biểu nào sau đây KHÔNG ĐÚNG?

N


P


T

A.  cân bằng với hợp lực của



B.

N

cân bằng vớihợp lực của

C. N = P = mg vì
D.

P

N

P

cân bằng với



T


P


T


N


P



luôn có điểm đặt tại trọng tâm của vật.

9. Hai mặt phẳng đỡ tạo với mặt phẳng nằm ngang các góc

α = 450

.Trên hai mặt phẳng đó người ta

đặt một quả cầu đồng chất có khối lượng 2kg (hình vẽ). Bỏ qua ma sát và lấy
của quả cầu lên mỗi mặt phẳng đỡ bằng :
A. 20N.
B. 14N.
C. 28N
D.1,4N.

g = 10m / s 2

10.Một quả cầu đồng chất có khối lượng 3kg được treo vào tường nhờ một sợi dây.
Dây làm với tường một góc α = 200 (hình vẽ). Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc của quả
cầu với tường. Lấy g = 10m/s2. Lực căng T của dây là :
A. 88N.
B. 10N.
C. 78N.
D. 32N

. Áp lực

α


11.Một ngọn đèn khối lượng m = 1,5kg được treo dưới trần nhà bằng một sợi dây. Dây chỉ chịu
được lực căng lớn nhất là 8N. Người ta đã treo đèn này bằng cách luồn sợi dây qua một cái móc của
đèn và hai đầu dây được gắn chặt trên trần nhà. Khi đó hai nửa sợi dây có chiều dài bằng nhau và
hợp với nhau một góc bằng 60o. Hỏi lực căng của mỗi nửa sợi dây là bao nhiêu ? Cho g=10m/s2.
10 3

5 3

A.
N B.
N
C. 15N
D. 10N
12. Một vật khối lượng m = 5,0 kg đứng yên trên một mặt phẳng nghiêng nhờ một sợi dây song
song với mặt phẳng nghiêng. Góc nghiêng α = 300. Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng;
lấy g = 10m/s2 Xác định lực căng của dây và phản lực của mặt phẳng nghiêng.
A. T = 25 (N), N = 43 (N).
B. T = 50 (N), N = 25 (N).
C. T = 43 (N), N = 43 (N).
D. T = 25 (N), N = 50 (N).
13.Mô men 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.
14.Mômen lực được xác định bằng công thức:
A. F = ma
B. M = F/d
C. P = mg
15.Mô men lực có đơn vị là:
A. kgm/s2.
B. N.m
C. kgm/s
16.Đoạn thẳng nào sau đây là cánh tay đòn của lực?

D. M = F.d
D. N/m

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 .
17.Nhận xét nào sau đây là đúng. Quy tắc mômen lực:
A. Chỉ được dùng cho vật rắn có trục cố định.
B. Chỉ được dùng cho vật rắn không có trục cố định.
C. Không dùng cho vật nào cả.
D. Dùng được cho cả vật rắn có trục cố định và không cố định.
18. Để có mômen của một vật có trục quay cố định là 10 Nm thì cần phải tác dụng vào vật một lực
bằng bao nhiêu? Biết khoảng cách từ giá của lực đến tâm quay là 20cm.
A. 0.5 (N).B. 50 (N).
C. 200 (N).
D. 20(N)
19.Mômen lực của một lực đối với trục quay là bao nhiêu nếu độ lớn của lực là 5,5 N và cánh tay
đòn là 2 mét ? A. 10 N.
B. 10 Nm. C. 11N.
D.11Nm.
20. Một thanh chắn đường dài 7,8m, có trọng lượng 2100N và có trọng tâm ở cách đầu trái 1,2m.
Thanh có thể quay quanh một trục nằm ngang ở cách đầu bên trái. 1,5m. Hỏi phải tác dụng vào đầu
bên phải một lực bằng bao nhiêu để thanh ấy nằm ngang.
A. 100N.
B. 200N.
C. 300N.


D. 400N.

P1


P

P2


21.Một thanh sắt AB đồng chất, tiết diện đều, dài 10m và nặng 40N đặt trên mặt đất phẳng ngang.
Người ta tác dụng một lực F hướng thẳng đứng lên phía trên để nâng đầu B của thanh sắt lên và giữ
nó ở độ cao h = 6m so với mặt đất. Độ lớn của lực F bằng bao nhiêu ?
A. F = 40N.
B. F = 20N.
C. F = 80N.
D. F = 10N.
22.Một thanh AB có trọng lượng 150N có trọng tâm G chia đoạn AB theo tỉ lệ BG = 2 AG. Thanh
AB được treo lên trần bằng dây nhẹ, không giãn (Hình bên). Cho góc α
=
A
0
30 . Tính lực căng dây T?
G

α

r
F

P

T
B

A
O

)

HìnhC3.4

A. 75N.
B. 100N.C. 150N.
D. 50N
23.Một cái xà nằm ngang chiều dai 10m trọng lượng 200N, Một đầu xà gắn vào tường đầu kia được
giữ bằng sợi dây làm với phương nằm ngang góc 600 Sức căng của sợi dây là
A. 200N
B. 100N
C. 115,6N
D. 173N
24.Thanh OA có khối lượng không đáng kể, chiều dài 20cm, quay dễ dàng quanh trục nằm ngang
O. Một lò xo gắn vào điểm C. Người ta tác dụng vào đầu A của thanh một lực F = 20N, hướng
thẳng đứng xuống dưới (hình 3.4). Khi thanh ở trạng thái cân bằng, lò xo vuông góc với OA, và OA
làm thành một góc α = 30o so với đường nằm ngang.
10 3

20 3

a) Tính phản lực N của lò xo.
A.
N
B.
N
C. 15N
D. 30N
b) Tính độ cứng k của lò xo, biết lò xo ngắn đi 8cm so với lúc không bị nén.
A.

150 3

N/mB. 350N

C.

250 3

N/m

D. 450N

25.Biểu thức hợp lực của hai lực song song cùng chiều là:

A.

 F1 − F2 = F 

÷
 F1 = d1
÷
F d
÷
 2
2

 F1 + F2 = F 

÷
 F1 = d1
÷
F d
÷
 2
2


B.

 F1 + F2 = F 

÷
 F1 = d 2
÷
F
÷
 2 d1

 F1 − F2 = F 

÷
 F1 = d 2
÷
F
÷
d
 2
1


C.
D.
26.Phát biểu nào dưới đây là sai. Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực
A. cùng phương với hai lực thành phần.
B. cùng chiều với hai lực thành phần.


C. độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực thành phần.
D. có giá chia ngoài khoảng cách giữa hai giá của hai lực thành phần.
27.Nhận xét nào sau đây không chính xác ? Hợp lực của hai lực song song cùngchiều có đặc điểm:
A. Cùng giá với các lực thành phần.
B. Có giá tuân theo quy tắc hoặc chia trong khoảng cách giửa hai giá của hai lực
C. Cùng phương với các lực thành phần. D. Có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực thành phần.
28.Hai lực song song cùng chiều và cách nhau một đoạn 0,2m. Nếu một trong hai lực có giá trị là
13N và hợp lực của chúng có đường tác dụng cách lực kia một đoạn 0,08m. Tính độ lớn hợp lực.
A. 32,5N
B. 21,5N
C. 19,5N
D. 25,6N
29.Hai lực F1 và F2 song song, ngược chiều đặt tại hai đầu thanh AB có hợp lực F đặt tại O cách A là
8 cm, cách B 2 cm và có độ lớn F = 10,5 N. Tìm F1 và F2.
A. 3,5 N và 14 N
B. 14 N và 3,5 N
C. 7 N và 3,5 N
D. 3,5 N và 7 N
30.Hai người dùng một chiếc gậy để khiêng một cỗ máy nặng 1000N. Điểm treo cỗ máy cách vai
người thứ nhất 60cm và cách vai người thứ hai là 40cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy. Mỗi người sẽ
chịu một lực bằng:
A. Người thứ nhất: 400N, người thứ hai: 600N
B. Người thứ nhất 600N, người thứ hai: 400N
C. Người thứ nhất 500N, người thứ hai: 500N.
C. Người thứ nhất: 300N, người thứ hai: 700N.
31.Một người gánh một thùng gạo nặng 300N và một thùng ngô nặng 200N. Đòn gánh dài 1m. Hỏi
vai người đó phải đặt ở điểm nào, chịu một lực bằng bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh.
A. Cách thùng ngô 30cm, chịu lực 500N.
B. Cách thùng ngô 40cm, chịu lực 500N.
C. Cách thùng ngô 50 cm, chịu lực 500N.
D. Cách thùng ngô 60 cm, chịu lực 500N.
32.Thanh AC đồng chất có trọng lượng 4N, chiều dài 8cm. Biết quả cân P 1=10N treo vào đầu A,
quả cân P2 treo vào đầu C. Trục quay cách A 2cm, hệ cân bằng. Hỏi P2 có độ lớn là bao nhiêu?
A. 5N
B. 4,5N
C. 3,5N
D. 2N
33.Hai lực song song cùng chiều có độ lớn 20N và 30N, khoảng cách giữa đường tác dụng của hợp
lực của chúng đến lực lớn hơn bằng 0,4m. Tìm khoảng cách giữa hai lực đó.
A. 1,2m
B. 0,6m
C. 1,0m
D. 2,0m
34.Hai lực song song ngược chiều
r
F

r r
F1 , F2

r
F2

cách nhau một đoạn 0,2m. Cho F1=13N, khoảng cách từ giá
r
F

của hợp lực đến giá của lực
là d2 = 0,08m.Tính độ lớn của hợp lực .
A. 25,6N
B. 19,5N
C. 32,5N
D. 22,5N
Dạng cân bằng của nghệ sĩ xiếc đang đứng trên dây là :
A. Cân bằng bền. B. Cân bằng không bền.
C. Cân bằng phiến định.
D. Không
thuộc dạng cân bằng nào cả.
35.Người làm xiếc đi trên dây thường cầm một cây gậy nặng để làm gì?
A. Để vừa đi vừa biểu diễn cho đẹp
B. Để tăng lực ma sát giữa chân người và dây nên người không bi ngã
C. Để điều chỉnh cho giá trọng lực của hệ (người và gậy) luôn đi qua dây nên người không bị ngã
D. Để tăng mômen trọng lực của hệ (người và gậy) nên dễ điều chỉnh khi người mất thăng bằng
36.Để tăng mức vững vàng của trạng thái cân bằng đối với xe cần cẩu người ta chế tạo:
A. Xe có khối lượng lớn.
B. Xe có mặt chân đế rộng.


C. Xe có mặt chân đế rộng và trọng tâm thấp.
D. Xe có mặt chân đế rộng, và khối lượng lớn.
37.Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực
A. phải xuyên qua mặt chân đế.
B. không xuyên qua mặt chân đế.
C. nằm ngoài mặt chân đế.
D. trọng tâm ở ngoài mặt chân đế.
38.Mức vững vàng của cân bằng được xác định bởi
A. độ cao của trọng tâm.
B. diện tích của mặt chân đế.
C. giá của trọng lực.
D. độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế.
39.Tại sao không lật đổ được con lật đật?
A. Vì nó được chế tạo ở trạng thái cân bằng bền. B. Vì nó được chế tạo ở trạng thái cân bằng
không bền.
C. Vì nó được chế tạo ở trạng thái cần bằng phiếm định.
D. Ví nó có dạng hình tròn.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×