Bài tập vật lý 10 Vấn đề 3: QUY TẮC MOMEN 1) Một thanh đồng chất AB = 1.6m. Tiết diện đều có khối lượng m=0.3kg. Tại đầu A có
treo trọng vật P1, tại điểm C cách A 1.2m có treo trọng vật P2=2.5N. Một giá đỡ đặt tại O cách A 40cm để thanh cân bằng nằm ngang. Tìm P1.
2) Một thanh AB = 1.5m đồng chất tiết diện đều có trọng lượng P đặt nằm ngang trên 1
giá đỡ. Đầu A có treo trọng vật P1=20N a) Nếu đặt giá đỡ tại O1 cách A 0.7m và treo tại B trọng vật P2 thì thanh cân bằng b) Nếu đặt giá đỡ tại O2 cách A 0.4m và treo P2 tạ i C cách A 0.4m thì thanh cân bằng. Tìm P và P2.
3) Một tấm AB đồng chất tiết diện đều có khối lượng 40kg, được giữ nghiêng góc = °
so với mặt sàn ngang nhờ lực nâng F tác dụng vào đầu B. tìm độ lớn của F trong các trường hợp sau: a) F có phương thẳng đứng hướng lên. b) F hướng lên và vuông góc với tấm. c) F hướng lên và hợp với tấm ván góc = 60° 30
4) 1 thanh AB đồng chất tiết diện đều có chiều dài 2m, trọng lượng P=7.5N. tại đâù A
treo trọng vật P1=20N; tại điểm C cách A 1.5m treo trọng vật P2 =10N. Một giá đỡ đặt tại O để thanh cân bằng nằm ngang. Tìm OA .
5) Một thanh đồng chất tiết diện đều AB=1m, có thể quay quanh trục đi qua A (hình
vẽ). Tại đầu B có lực F1=10N hợp với thanh góc có lực F2=30N, hợp với thanh góc β=450 a) Tìm M của F1 và F2. b) Biết thanh cân bằng. Tìm trọng lượng thanh .
= 30
0
, tại điểm C với AC =0.7m
6) Một bánh xe tròn R=30cm. Khối lượng m=50kg. Tìm lực kéo F nằm ngang tối thiểu
đặt vào trục bánh xe để bánh xe vượt qua 1 bậc thềm cao h=10cm .
7) Tìm độ lớn lực F cần thiết để làm quay 1 khối hộp đồng chất m=10kg quanh O (hình
vẽ). Cho chiều dài các cạnh là a=2b.
8) Một bán cầu đồng chất có khối lượng m=100g, bán kính mặt cầu là R. Trên mép bán
cầu có đặt vật nhỏ m=7.5g . Biết trọng tâm bán cầu nằm trên đường thẳng qua tâm bán cầu, vuông góc mặt phẳng bán phẳng bán cầu và cách mặt này đoạn 3R/8 . Tìm .
9) Một thanh đồng chất tiết diện đều có khối lượng m=2kg, có thể quay quanh trục đi
qua A. Hai vật m1=1kg và m2=2kg được treo vào đầu B bằng 2 sợi dây như hình vẽ. Cho biết AB=AC và thanh cân bằng. Tìm
10) Một thanh AB được gắn vào tường nhờ bản lề đi qua A, đầu B có treo vật nặng
m=4kg và thanh được giữ cân bằng nhờ dây treo BC
AB, cho góc ACB= =60°.
Tìm lực căng dây BC và phản lực do bản lề tác dụng lên thanh, trong các trường hợp sau: a) Thanh nhẹ b) Thanh đồng chất tiết diện đều có khối lượng m’=2kg.
11) Một thanh AB=40cm đồng chất tiết diện đều có m’=1kg, được gắn vào trần nhà nhờ
bản lề đi qua A, đầu B có treo vật m=4kg, thanh được giữ cân bằng nhờ dây treo BC=30cm. Biết dây BC AB. Tìm lực căng dây BC và phản lực do bản lề tác dụng lên thanh. Suy ra góc hợp bởi phản lực này với trần nhà .
12) Một thanh AB=40cm, đồng chất tiết diện đều có khối lượng m’=3kg, được gắn vào
tường nhờ bản lề đi qua A, đầu B có treo vật m=5kg, thanh được giữ cân bằng nằm ngang nhờ dây treo BC=5 0cm. Tìm lực căng dây BC và phản lực do bản lề tác dụng lên thanh. Suy ra góc hợp bởi phản lực này với tường. TÌM HỢP LỰC CỦA NHIỀU LỰC SONG SONG BẰNG QUY TẮC MOMEN. 13) Giải lại bài 3 trang 1 0 bằng quy tắc momen. 14) Giải lại câu b bài 5 trang 10 bằng quy tắc momen. 15) Một thanh đồng chất tiết diện đều AB=3m, m=6kg. Treo lên thanh 4 vật cách đều
nhau, trong đó có 2 vật ngoài cùng nằm ở 2 đầu A và B, vật đầu tiên ở đàu A có khối lượng m1=2kg, mỗi vật tiếp theo lớn hơn vật trước 1k g. Cần phải treo thanh tại điểm cách đầu A đoạn bao nhiêu thì thanh cân bằng.
16) Cho 3 lực song song nhau có độ lớn lần lượt là F1=1 0N, F2=15N, F3=53N. Các lực
này có chiều như hình vẽ. Với AB=1.2m và I là trung điểm AB. Tìm hợp của 3 lực này.
17) Cho 3 lực song song nhau có độ lớn lần lượt là F1=25N, F2=27N, F3=1 0 N. Các lực
này có chiều như hình vẽ. Với AB=2m và CA= 0.4m. Tìm hợp của 3 lực này.
18) Một thanh nhẹ AB =35cm được đặt nằm ngang. Tác dụng vào thanh 3 lực có giá
song song nhau như hình vẽ. Trong đó F1=1 0N, F2=20N, F3=8N và AC=15cm. Tìm hợp của 3 lực này. CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN. Vấn đề 1: ĐỘNG LƯỢNG VÀ BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG. ĐỘNG LƯỢNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN ĐỘNG LƯỢNG 1) Một vật m=5kg chuyển động tròn đều với động lượng 1 0kgm/s. a) Tìm vận tốc vật . b) Tìm độ biến thiên động lượng khi:
Vật quay được 1 vòng. Vật quay được nửa vòng.
2) Một vật khối lượng m=2kg đang chuyển động với vận tốc v1=1 0m/s, sau đó 2s vận
tốc của vật giảm còn v2=5m/s. a) Tìm động lượng của vật lúc đầu và lúc sau. b) Tìm độ biến thiên động lượng của vật và độ lớn lực trung bình tác dụng vào vật trong các trường hợp sau: v1 và v2 vuông góc nhau.
v1 và v2 hợp góc 6 0°.
3) một quả bóng khối lượng m=2 00g đang bay với vận tốc v=2m/s đến đập vào 1 bức
tường rồi bật ra lại với vận tốc có độ lớn không đổi. a) Tìm độ biến thiên động lượng của quả bóng trong các trường hợp: Quả bóng đập vào tường theo phương bức tường rồi bật ra theo phương tường. Bóng đập vào tường theo phương hợp với tường góc 3 0° rồi bật ra lại theo hướng tuân theo định luật phản xạ gương. b) Cho biết thời gian va chạm giữa bóng và tường là 0.2s. Tìm độ lớn của lực do tường tác dụng lên quả bóng. TỔNG ĐỘNG LƯỢNG VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG 4) Hai vật có cùng khối lượng 1kg, đang chuyển động với vận tốc v1=1m/s và v2=2m/s.
Tìm tổng động lượng 2 vật trong các trường hợp sau: a) v1 và v2 có cùng hướng. b) v1 và v2 cùng phương và ngược chiều c) v1 và v2 hợp nhau góc 6 0°
5) Một toa tàu khối lượng m1=3 tấn đang chuyển động thẳng trên đường ray với vận tốc
v1=1.5m/s đến va vào tàu m2=2 tấn đang chuyển động ngược chiều trên cùng một đường ray với vận tốc v2= 0.5m/s a) Tìm tổng động lượng của 2 tàu trước khi va b) Tìm vận tốc 2 tàu sau va chạm trong các trường hợp sau: Sau va chạm 2 tàu móc vào nhau, chuyển động với cùng 1 vận tốc Sau va chạm 2 tàu chuyển động cùng chiều với vận tốc tàu 1 bằng ½ vận tốc tàu 2.
6) Một toa tàu khối lượng m1=3 tấn đang chuyển động thẳng với vận tốc 1 0m/s đến va
chạm vào toa tàu khác có khối lượng m2 =12 tấn đang đứng yên cùng đường ray. Sau va chạm toa m1 có vận tốc 2m/s. a) Tìm vận tốc toa m2 sau va chạm b) Tìm tổng động lượng 2 tàu sau va chạm
7) Một viên bi m1= 1kg đang chuyển động thẳng với vận tốc v1=3m/s đến va chạm vào
viên bi m2=2kg đang chuyển động trên cùng 1 đường thẳng, ngược chiều với vận tốc
v2=2m/s. Sau va chạm bi m1 vẫn chuyển động trên phương cũ với vận tốc 0.5m/s. Tìm vận tốc bi m2 sau va chạm 8) Một xe chở cát khối lượng m1=45kg, đang chuyển động thẳng ngang với vận tốc
v1=4m/s, một hòn đá khối lượng m2= 5kg đang bay hướng với vận tốc v2=12m/s đến cắm vào cát trong xe. Tìm vận tốc xe sau khi hòn đá cắm vào khi: a) hòn đá bay ngang ngược chiều xe. b) Hòn đá bay hướng xuống theo phương hợp với phương đứng góc =30° (hình vẽ) c) Hòn đá bay hướng xuống theo phương thẳng đứng.
9) Một súng pháo tự hành có khối lượng M=125 0kg đang chuyển động trên mặt đường
ngang, hướng về phía trước nòng súng với vận tốc V=4m/s, thì bắn một viên đạn m=50kg với vận tốc v=2 00m/s khi bay ra khỏi nòng. Tìm vận tốc của súng sau khi bắn trong các trường hợp sau: a) Nòng súng được điều chỉnh nằm ngang b) Nòng súng được điều chỉnh hợp phương ngang góc =30°
10) Một người khối lượng m=5 0kg đang đứng ở cửa của 1 toa tàu có khối lượng M= 0.5
tấn đang chuyển động thẳng trên đường ray với vận tốcV=4m/s. Sau đó người này nhảy khỏi toa tàu với vận tốc v=1 0m/s. Tìm vận tốc toa tàu sau khi người nhảy ra khi: a) Người nhảy ra phía sau tàu theo phương song song thành tàu b) Người nhảy ra phía trước tàu theo phương hợp thành tàu góc =60° c) Người nhảy ra theo phương thành tàu.
11) Một chiếc thuyền khối lượng m1=24 0kg đang trôi dọc bờ sông với vận tốc v1=2.5m.
Một người khối lượng m2=6 0kg nhảy từ bờ sông lên thuyền với vận tốc v2=1 0m/s theo phương thành thuyền. Xác định vectơ vận tốc thuyền sau khi người nhảy lên thuyền.
12) Một viên đạn đang bay ngang với vận tốc v=25m/s thì nổ thành 2 mảnh có khối
lượng bằng nhau. Mảnh 1 bay hướng lên theo phương hợp phương ngang góc với vận tốc v1=1 00m/s. Tìm độ lớn và hướng vận tốc mảnh còn lại.
=60°
13) Một viên đạn m=1kg đang bay hướng xuống với vận tốc v=2 0m/s hợp phương thẳng
đứng góc =30° thì nổ thành 2 mảnh. Mảnh 1 có khối lượng m1= 0.8kg, có vận tốc v1=12.5m/s, mảnh 2 có vận tốc v2 hướng xuống thẳng đứng. Tìm độ lớn v2, và hướng của v1. 14) Một viên đạn m=1kg đang bay hướng lên thẳng đứng với vận tốc v= 10m/s thì nổ
thành 2 mảnh. Mảnh 1 có khối lượng m1= 0.8kg, có vận tốc v1=12.5m/s, mảnh 2 có vận tốc v2 hướng lên hợp phương thẳng đứng góc =30°. Tìm độ lớn v2, và hướng của v1.
15) Một tên lửa khối lượng M=2.5 tấn đang chuyển động với v=4 00m/s, thì tách thành 2
phần. Phần bị tháo rời có khối lượng 5 00kg có vận tốc 1 00m/s so với phần còn lại. Tìm vận tốc mỗi phần, trong các trường hợp sau: a) Phần bị tháo rời chuyển động cùng chiều phần kia b) Phần bị tháo rời chuyển động ngược chiều phần kia
16) Một người khối lượng m=5 0kg đang đứng ở mũi1 con thuyền có khối lươngj M=250k g,
đang đứng yên trên mặt nước yên lặng. Sau đó người này đi từ mũi thuyền đến cuối thuyền với vận tốc 3m/s đối với thuyền. a) Tìm vận tốc chuyển động của con thuyền trên mặt nước khi người chuyển động. b) Biết con thuyền dài 6m. Tìm quãng đường mà con thuyền đi được.
17) Một người Khối lượng m1=5 0kg đang đứng yên trên sàn 1 xe lăn khối lượng m2=150kg,
đang chuyển động thẳng ngang với vận tốc v=1 0m/s. Sau đó người này nhảy ra khỏi xe về phía trước xe với vận tốc 8m/s đối với xe. Tìm vận tốc của xe và người đối với đất, sau khi người nhảy khỏi xe khi: a) Người nhảy ra khỏi xe theo phương ngang b) Người nhảy ra khỏi xe theo phương hợp sàn xe góc =60° Vấn đề 2: CÔNG - CÔNG SUẤT. 1) Một người đi trên bờ sông dùng dây thừng kéo 1 con thuyền ngược dong sông với
lực F=150KN, thì người đó thực hiện được công A=1 ,3.105 J trên quãng đường S=1km. Tìm góc hợp bởi dây và bờ sông.
2) Một ô tô chuyển động nhanh dần đều không vận tốc đầu, sau khi đi được quãng
đường S=100m xe đạt được vận tốc 72km/h. Biết khối lượng xe là m=1 tấn, hệ số ma sát trượt giữa xe và mặt đường là =0.05. Tìm công do lực kéo động cơ thực hiện được, công suất trung bình trên toàn đoạn đường và công suất tức thời ở cuối quãng đường.
3) Một vật khối lượng 1 0kg đặt trên mặt sàn ngang có = 0 .1, tác dụng vào vật lực kéo F1=50 N, và lực cản F2=4 0 N. Biết F1 có phương ngang và F2 hợp phương ngang góc =30°. Tìm công của tất cả các lực vào vật khi vật đi được S=2 0m
4) Một vật chuyển động thẳng đều trên mặt sàn không ma sát do tác dụng của lực kéo F2=100 N và lực cản F1=1 00 N. Biết F1 F2 và hợp với phương ngang các góc ,
β. Sau khi đi được quãng đường S=5m, 2 lực này thực hiện được công tổng cộng là 1000J. a) Tìm , β b) Biết công
suất lực F1 =5 0W. Tìm khối lượng vật và công suất lực F2. Biết vận tốc ban đầu của vật là v 0=0
5) Một máy kéo có công suất P=200W, tạo ra một lực F kéo vật m=50kg chuyển động
trên mặt sàn ngang với vận tốc không đổi là v=1m/s. Biết lực F hợp với phương ngang góc =30°. Tìm độ lớn lực kéo F và công lực kéo thực hiện được trong 1phút.
6) Một xe ô tô khối lượng 6 tấn khởi hành chuyển động nhanh dần đều. Sau 1phút
chuyển động xe có vận tốc 54km/h và công suất trung bình của động cơ lúc này là 20.25W. Tìm lực kéo động cơ và hệ số ma sát trượt giữa xe và mặt đường.
7) Một động cơ cần trục có công suất P=52.5KW, tạo ra 1 lực không đổi để nâng một
khối hàng theo phương thẳng đứng lên độ cao 100m trong thời gian 20s. Tìm khối lượng khối hàng để: a) Khối hàng đi lên với vận tốc không đổi. b) Khối hàng đi lên nhanh dần đều với v0=0
8) Một vật m=20kg trượt trên một mặt sàn ngang dưới tác dụng của lực kéo F có
phương ngang. Khi vận tốc của vật tăng đều từ 2m/s đến 4m/s trên quãng đường S, thì lực F thực hiện được công A=360J. Cho biết hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn là μ=0.1. Tìm S,F và suy ra công suất trung bình của F trên đoạn đường S.
9) Sau thời gian 10s, một động cơ cần trục sinh công A=600KJ để nâng một khối hàng
khối lượng m=500kg từ mặt đất lên cao theo phương thẳng đứng. Biết khối hàng chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đầu=0. Tìm độ cao mà vật lên tới trong khoảng thời gian nói trên và công suất trung bình của cần trục.
10) Một động cơ công suất trung bình N=600W, tạo ra một lực kéo không đổi có phương
ngang để kéo một vật khối lượng m=50kg chuyển động trên mặt sàn ngang có hệ số ma sát trượt =0.2. Tìm vận tốc vật đạt được và công suất tức thời của động cơ sau 3s kể từ lúc bắt đầu chuyển động từ trạng thái đứng yên.
11) Một xe khối lượng 5 tấn khởi hành chuyển động thẳng nhanh dần đều trên mặt
đường ngang. Khi xe có vận tốc 36km/h thì đạt được công suất trung bình là 12.5KW. Cho lực ma sát tác dụng vào xe là Fms=1500N. Tìm lực kéo động cơ, quãng đường xe đi được.
12) Trên một đoạn đường dốc dài 200m, cao 10m. Một xe khối lượng 1 tấn có thể tắt
máy chuyển động thẳng đều xuống dốc với vận tốc 54km/h. Tìm công suất động cơ khi xe leo dốc với cùng một vận tốc đều như khi xe xuống dốc .
13)
Một xe khối lượng m=5tấn bắt đầu khởi hành chuyển động trên mặt sàn ngang từ A đến B thì đạt được vận tốc 72km/h. Biết công suất trung bình của xe trên đoạn AB là 25KW, hệ số ma sát trượt giữa xe và mặt đường là =0.01. Tính chiều dài đoạn AB và thời gian đi hết quãng đường này. b) Khi xe đến B xe đi lên 1 dốc BC nghiêng 2%. Lực ma sát lăn tác dụng vào xe lúc này bằng 1/20 trọng lượng xe. Biết rằng khi lên đến C xe có vận tốc 36km/h và lực kéo động cơ thực hiện được công A=10 3KJ. Tìm chiều dài BC và công suất trung bình của xe khi lên dốc. a)
14) Một xe khối lượng 6 tấn đang chuyển động thẳng ngang với vận tốc 54km/h thì leo
lên một dốc nghiêng cao 10m,. Công suất trung bình của xe lúc này là 12KW, thời
gian
để xe lên hết dốc là 10s. lực ma sát lăn tác dụng vào xe bằng 1/50 trọng lực tác dụng vào xe. Tìm chiều dài dốc và lực kéo động cơ lúc này. Bài tập vật lý 10 Vấn đề 3: ĐỘNG NĂNG VÀ ĐỊNH LÝ ĐỘNG NĂNG 1) Một xe ô tô 1 tấn khởi hành chuyển động thẳng nhanh dần đều trên mặt đường ngang
có lực ma sát Fms=1000N. Biết lực kéo động cơ có độ lớn Fk=1500N c) Tìm quãng đường xe đã đi được sau khi đạt được vận tốc 54km/h d) Sau khi đạt được vận tốc trên, nó đi lên một dốc nghiêng cao 10m, dài 50m, thì khi lên đến đỉnh dốc xe có vận tốc v=18km/h. Tìm lực kéo động cơ khi xe lên dốc. Cho biết lực ma sát lăn không đổi.
2) Một thang máy khối lượng 500kg chuyển động thẳng từ dưới lên theo phương thẳng
đứng. Động cơ thang máy có thể kéo hoặc hãm thang máy. a) Ban đầu thang chuyển động nhanh dần đều. tính công động cơ thực hiện được sau khi đi được quãng đường S=5m và đạt vận tốc 18km/h. b) Giai đoạn kế tiếp thang máy chuyển động thẳng đều. Tìm công suất động cơ. c) Cuối cùng thang máy chuyển động thẳng chậm dần đều và dừng lại sau khi đi được thêm 2m. Tính công động cơ thực hiện được và giá trị lực kéo trung bình của động cơ trong giai đoạn này.
3) Một ô tô chuyển động nhanh dần đều trên mặt đường ngang không vận tốc đầu . Sau
khi đi được quãng đường S1 xe đạt được vận tốc v, ở cuối quãng đường S2 kế tiếp xe đạt được vận tốc 2v. Biết lực ma sát giữa xe và mặt đường không đổi . So sánh công động cơ thực hiện được trên 2 đoạn đường trên, so sánh S1, S2 và cho biết công suất động cơ có thay đổi hay không ?
4) Một búa đóng có khối lượng m=10kg.
