Câu hỏi ôn tập Vật lí 10 - Chương III: Cân bằng và chuyển động của vật rắn

Nội dung tài liệu: Câu hỏi ôn tập Vật lí 10 - Chương III: Cân bằng và chuyển động của vật rắn

1. Chương III. CÂN BẰNG VÀ CHUYÊN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN 3.1. Điều nào sau đây là sai khi nói về đặc điểm hai lực cân bằng? A. Hai lực có cùng giá. B. Hai lực có cùng độ lớn. C. Hai lực ngược chiều nhau. D. Hai lực có điểm đặt trên hai vật khác nhau. 3.2. Điều kiện nào sau đây là đủ để hệ ba lực tác dụng lên vật rắn cân bằng? A. Ba lực phải đồng qui. C. Ba lực phải đồng phẳng và đồng qui. B. Ba lực phải đồng phẳng. D. Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba. 3.3. Đặc điểm nào sau đây không phải của ba lực cân bằng nhau, không song song ? A. Đồng quy. B. Đồng phẳng. C. Tổng độ lớn bằng không. D. Tổng hai lực bất kỳ cân bằng với lực còn lại. 3.4. Ba lực không song song cân bằng nhau. Hai trong ba lực có độ lớn 20N và 30N. Độ lớn lực thứ ba không thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau: A. 50N. B. 25N. C. 30N. D. 40N. 3.5. Một vật rắn ở trạng thái cân bằng dưới tác dụng của ba lực. Độ lớn của ba lực đó không thể nhận bộ giá trị nào sau đâ ? A. 3 N ; 4 N ; 5 N. B. 100 N ; 200 N ; 120 N. C. 0,5 N ; 0,7 N ; 1,3 N. D. 2500 N ; 2500 N ; 2500 N. 0 3.6. Ba lực cùng độ lớn bằng 10 N, trong đó hai lực F1 và F2 tạo thành một góc 60 và lực F3 tạo thành một góc vuông với mặt phẳng chứa hai lực F1 và F2 . Hợp lực của ba lực trên có độ lớn bằng A. 15 N B. 30 N C. 25 N D. 20 N 3.7. Một vật rắn chịu tác dụng của hai lực đồng quy vuông góc với nhau. Độ lớn của hai lực lần lượt là 3 N, 4 N. Hỏi phải đặt thêm một lực thứ ba có cùng điểm đặt với hai lực trên với độ lớn bằng bao nhiêu để vật nằm cân bằng? A. 1 N. B. 5 N. C. 7 N. D. 4 N. 3.8. Hai mặt phẳng đỡ tạo với mặt phẳng nằm ngang góc 450. Trên hai mặt phẳng đó người ta đặt một quả cầu đồng chất có khối lượng 2 kg. Bỏ qua ma sát. Lấy g = 10m/s2. Áp lực của quả cầu lên mỗi mặt phẳng đỡ bằng A. 20 N. B. 28 N. C. 14 N. D. 1,4 N. 3.9. Một quả cầu đồng chất có khối lượng 3 kg được treo vào tường nhờ một sợi dây. Dây làm với tường một góc 200. Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc của quả cầu với tường. Lấy g = 10 m/s2. Lực căng của dây là A. 88 N. B. 10 N. C. 28 N. D. 32 N. 20
2. 3.10. Một vật có khối lượng 1kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính. Biết α = 300. Cho g = 9,8 m/s2. Lực căng T của dây treo là A. 4,9 N. B. 8,5 N. C. 19,6 N. D. 9,8 N. 3.11. Một vật khối lượng m = 5,0kg đứng yên trên một mặt phẳng nghiêng nhờ một sợi dây song song với mặt phẳng nghiêng. Góc nghiêng = 300. Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng; lấy g = 10m/s2. Độ lớn lực căng của dây và phản lực của mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật lần lượt là 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). 3.12. 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 m? A. 10 N. B. 10 Nm. C. 11N. D. 11Nm.  3.13. Lực F tác dụng vào thanh lập với thanh một góc như hình vẽ. Điều nào sau đây là đúng  khi nói về momen của lực F đối với trục quay O? A. Momen của lực càng lớn khi góc càng lớn. B. Momen của lực lớn nhất khi góc = 0o. C. Momen của lực lớn nhất khi góc = 90o. D. Momen của lực lớn nhất khi góc = 180o. 3.14. Một đĩa tròn đường kính 8 cm. Tác dụng một lực 20 N có giá tiếp tuyến với vành đĩa. Momen của lực đối với trục quay đi qua tâm đĩa và vuông góc với mặt đĩa bằng A. 0,8 N.m. B. 1,6 N.m. C. 80 N.m. D. 160 N.m. 3.15. Một thanh dài, đồng chất có trọng lượng P = 300 N, chiều dài 2 m, có thể quay quanh bản lề tại A. Một lực F hướng lên thẳng đứng đặt tại điểm C cách đầu B 0,5 m để giữ thanh cân bằng nằm ngang (Hình vẽ). Lực F có độ lớn bằng A. 600 N. B. 200 N. C. 30 N. D. 40 N. 3.16. Trên giá ABC rất nhẹ treo vật có trọng lượng P = 40 N. Biết AB = 45 cm ; = 45o. Momen của lực do vật tác dụng lên giá đối với trục quay qua A và C là A. MC = MA = 18 N.m. B. MC = 1,8 N.m ; MA = 2,55 N.m. C. MC = MA = 8,9 N.m. D. MC = MA = 2,55 N.m. 3.17. Có đòn bẩy như hình vẽ. Đầu A của đòn bẩy treo một vật có trọng lượng 30 N. Chiều dài đòn bẩy là 50 cm. Khoảng cách từ đầu A đến trục quay O là 20 cm. Đầu B của đòn bẩy phải treo một vật khác có trọng lượng là bao nhiêu đề đòn bẩy cân bằng như ban đầu ? A. 15 N. B. 20 N. C. 25 N. D. 30 N. 21
3. 3.18. Thanh AB đồng chất dài 100 cm, trọng lượng P = 10 N có thể quay dễ dàng quanh một trục nằm ngang qua O với OA = 30 cm. Đầu A treo vật nặng P1 = 30 N. Để thanh cân bằng ta cần treo tại đầu B một vật có trọng lượng P2 bằng A. 5 N. B. 10 N. C. 15 N. D. 20 N. 3.19. Một tấm ván khối lượng 6 kg, dài 1,5 m tựa trên một trục cách đầu B của tấm ván 0,45 m. Cần phải đặt một lực 120 N cách trục một khoảng là bao nhiêu để tấm ván cân bằng? A. 0,1 m. B. 0,25 m. C. 0,15 m. D. 0,3 m. 3.20. Một thanh chắn đường dài 7,8 m có trọng lượng 2100 N và có trọng tâm ở cách đầu bên trái 1,2 m. Thanh có thể quay quanh một trục nằm ngang ở cách đầu bên trái 1,5 m. Để giữ thanh ấy nằm ngang phải tác dụng vào đầu bên phải một lực có giá trị A. 2100 N. B. 100 N. C. 780 N. D. 150 N. 3.21. Một cái xà nằm ngang chiều dài 10m trọng lượng 200N. Một đầu xà gắn vào tường đầu kia được giữ bằng sợi dây làm với phương nằm ngang góc 60o. Lực căng của sợi dây là A. 200 N. B. 100 N. C. 115,6 N. D. 173 N. 3.22. Thang AB nặng 100 3 N tựa vào tường thẳng đứng và hợp với sàn một góc α = 600. Đầu A nhẵn và đầu B có ma sát. Phản lực của tường N vào A và lực ma sát Fms của sàn ở đầu B là A. N = 50 N; Fms = 50 N. B. N = 50 3 N; Fms = 50 3 N. C. N = 100 3 N; Fms = 50 N. D. N = 50 N; Fms = 50 3 N. 3.23. Điều kiện nào sau đây là đủ để một vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song cân bằng? A. Lực ở trong phải ngược chiều với hai lực ở ngoài. B. Ba lực có giá đồng phẳng và phải có hai lực trái chiều với lực thứ ba. C. Hợp lực của hai lực bất kì cân bằng với lực thứ ba. D. Ba lực có độ lớn bằng nhau.   3.24. Hai lực song song, cùng chiều F,F1 2 cùng tác dụng vào một vật có điểm đặt tại O1, O2 như hình vẽ. Cho O1O2 = 5 cm, F1 = 4 N, F2 = 16 N. Tìm độ lớn và điểm đặt của hợp lực. A. F = 12 N ; điểm đặt trên đoạn O1O2 cách O1 4 cm. B. F = 20 N ; điểm đặt trên đoạn O1O2 cách O1 1 cm. C. F = 20 N ; điểm đặt trên đoạn O1O2 cách O1 4 cm. D. F = 12 N ; điểm đặt trên đoạn O1O2 cách O1 1 cm. 3.25. Một người dùng đòn gánh dài 1,5 m, khối lượng không đáng kể. Đầu A treo một thúng khoai khối lượng 30 kg, đầu B treo một thúng thóc khối lượng 20 kg. Để đòn gánh cân bằng phải đặt vai ở đâu ? Lực đè của đòn gánh lên vai bằng bao nhiêu ? Lấy g = 10 m/s2. A. Vai cách A 60 cm ; 500 N. B. Vai cách B 60 cm ; 500 N. C. Vai cách A 70 cm ; 100 N. D. Vai cách B 70cm ; 100 N. 3.26. 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. Độ lớn của F1 và F2 lần lượt là 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. 22
4. 3.27. Thanh đồng chất AB gắn với tường bằng khớp A. Ta dùng dây BC để giữ cho thanh hợp với tường một góc . Dây BC luôn song song với tường (Hình vẽ). Với giá trị nào của thì lực căng T của dây lớn nhất? A. 0o. B. 45o. C. 90o. D. Với giá trị nào của thì giá trị T cũng như nhau. 3.28. Hai người dùng đòn gánh dài 1,5 m để khiêng một vật có trọng lượng 900 N. Điểm treo vật cách vai người thứ nhất 1 m. Bỏ qua khối lượng của đòn gánh. Vai người thứ nhất và người thứ hai chịu lực tác dụng là A. F1 = 300 N ; F2 = 600 N. B. F1 = 600 N ; F2 = 300 N. C. F1 = 500 N ; F2 = 400 N. D. F1 = 400 N ; F2 = 500 N. 3.29. Treo hai vật có trọng lượng P1 = 400 N và P2 = 100 N vào hai đầu A, B của một thanh nhẹ, chiều dài l = 40 cm. Cần đặt giá đỡ vào vị trí cách đầu A của thanh bao nhiêu để thanh ở vị trí cân bằng? A. 20 cm. B. 10 cm. C. 15 cm. D. 8 cm. 3.30. Một thanh dài đồng chất, tiết diện đều, chiều dài L được treo bởi hai sợi dây thép thẳng T đứng (Hình vẽ). Tỉ số các lực căng 2 của các sợi dây bằng T1 1 1 A. . B. . 3 2 C. 3. D. 2. 3.31. Một thanh đồng chất, chiều dài L, trọng lượng P, được 3L treo nằm ngang bằng hai dây có điểm treo cách nhau 4 (Hình vẽ). Lực căng của dây thứ nhất bằng P P A. . B. . 2 4 2P P C. . D. . 3 3 3.32. Chọn câu nói sai khi nói về trọng tâm của vật rắn: A. Trọng lực có điểm đặt tại trọng tâm vật. B. Trọng tâm của một vật luôn nằm bên trong vật. C. Khi vật rắn dời chỗ thì trọng tâm của vật cũng dời chỗ như một điểm của vật. D. Trọng tâm G của vật phẳng, mỏng và có dạng hình học đối xứng nằm ở tâm đối xứng của vật. 3.33. Tìm phát biểu sai. Vật mỏng, phẳng, đồng chất có dạng A. hình chữ nhật thì trọng tâm ở giao điểm hai đường chéo. B. hình tam thì giác trọng tâm ở giao điểm của ba đường trung trực. 23
5. C. hình vành khăn thì trọng tâm ở tâm của hình này. D. hình tròn thì trọng tâm ở tâm của hình tròn. 3.34. Chọn phát biểu đúng. A. Khi vật rắn dời chỗ thì trọng tâm của vật không dời chỗ như một điểm của vật. B. Muốn cho vật rắn chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực phải trực đối. C. Hai lực trực đối cùng đặt lên một vật rắn là hai lực không cân bằng. D. Trọng lực của một vật rắn có giá là đường thẳng đứng, hướng xuống dưới và đặt tại một điểm bất kì trên vật. 3.35. Cho một hệ gồm hai chất điểm m1 = 0,05 kg đặt tại điểm P và m2 = 0,1 kg đặt tại điểm Q. Cho PQ = 15 cm. Trọng tâm của hệ nằm ở vị trí nào ? A. Nằm ngoài khoảng PQ. B. Cách P một khoảng 10 cm và cách Q một khoảng 5 cm. C. Cách P một khoảng 5 cm. D. Cách Q một khoảng 10 cm. 3.36. Có ba quả cầu nhỏ đồng chất khối lượng m1, m2 và m3 được gắn theo thứ tự tại các điểm A, B và C trên một thanh AC hình trụ mảnh, cứng, có khối lượng không đáng kể, sao cho thanh xuyên qua tâm của các quả cầu. Biết m1 = 2m2 = 2M và AB = BC. Để trọng tâm của hệ nằm tại trung điểm của AB thì khối lượng m3 có giá trị bằng 2M M A. . B. M. C. . D. 2M. 3 3 3.37. Người ta khoét một lỗ tròn bán kính R/2 trong một đĩa tròn đồng chất bán kính R. Trọng tâm của phần còn lại cách tâm đĩa tròn lớn một khoảng bằng A. R/2. B. R/4. C. R/3. D. R/6. 3.38. Chọn phát biểu sai. Điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế là A. Giá của trọng lực tác dụng lên vật rắn phải đi qua mặt chân đế. B. Trọng tâm của vật rắn "rơi" trên mặt chân đế. C. Đường thẳng đi qua trọng tâm vật rắn gặp mặt chân đế. D. Hình chiếu của trọng lực theo phương thẳng đứng là một điểm và phải nằm trong mặt chân đế. 3.39. Nguyên nhân gây ra các dạng cân bằng khác nhau của vật rắn là do A. hình dạng của vật. B. kích thước của vật. C. diện tích mặt chân đế của vật. D. vị trí trọng tâm của vật. 3.40. Mức vững vàng của cân bằng phụ thuộc vào A. khối lượng của vật. B. chỉ một yếu tố là độ cao của trọng tâm. C. chỉ một yếu tố là diện tích của mặt chân đế. D. độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế. 3.41. Một vật càng vững vàng khi A. trọng tâm càng thấp, mặt chân đế càng nhỏ. B. trọng tâm càng cao, mặt chân đế càng lớn. C. mặt chân đế càng lớn, trọng tâm càng thấp. D. mặt chân đế càng nhỏ, trọng tâm càng cao. 24
6. 3.42. Những vật tiếp xúc với mặt phẳng đỡ chỉ ở một số diện tích rời nhau thì mặt chân đế là A. tổng các diện tích tiếp xúc. B. hình đa giác chứa tất cả các diện tích tiếp xúc. C. hình tròn nhỏ nhất chứa tất cả các diện tích tiếp xúc. D. hình đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc. 3.43. Nhận xét nào sau đây về trạng thái cân bằng của quả cầu đồng chất, của con lật đật trên mặt phẳng nằm ngang là đúng? A. Quả cầu ở trạng thái cân bằng bền, con lật đật ở trạng thái cân bằng bền. B. Quả cầu ở trạng thái cân bằng phiếm định, con lật đật ở trạng thái cân bằng phiếm định. C. Quả cầu ở trạng thái cân bằng phiếm định, con lật đật ở trạng thái cân bằng bền. D. Quả cầu ở trạng thái cân bằng bằng bền, con lật đật ở trạng thái cân bằng không bền. 3.44. Có 3 viên gạch giống nhau, mỗi viên có chiều dài L. Ba viên gạch này được xếp chồng lên nhau sao cho viên gạch trên đua ra một phần so với viên gạch dưới. Chiều dài lớn nhất của chồng gạch mà không bị đổ là L L A. 5 . B. 7 . C. 2L. D. 1,5L. 4 4 3.45. Một vật khối lượng m = 1 kg chuyển động nhanh dần đều không vận tốc ban đầu nhờ tác  dụng của lực F (F = 2 N và hợp với phương ngang góc 30o ). Sau khi chuyển động được 5 s, vật đi được quãng đường 4,75 m. Cho g = 10 m/s2 và 3 1,73 . Hệ số ma sát  có giá trị bằng A. 0,1. B. 0,12. C. 0,15. D. 0,28. 3.46. Mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng 45o . Vật m trượt lên từ A ở chân mặt phẳng nghiêng với v0 = 4 m/s, đến đỉnh mặt phẳng nghiêng B thì quay trở về A. Vận tốc lúc về qua A ' 2 là v0 = 3 m/s. Cho g = 10 m/s . Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là A. 0,1. B. 0,12. C. 0,15. D. 0,28. 3.47. Một vật có khối lượng m = 400 g đặt trên mặt bàn nằm ngang. Hệ số ma sát giữa vật và  mặt bàn là  = 0,4. Tác dụng vào vật một lực F không đổi có phương nằm ngang trong thời gian 2 s thì quãng đường vật đi được trong thời gian tác dụng lực là 2 m. Cho g = 10 m/s2 . Lực  F có độ lớn là A. 2 N. B. 3 N. C. 4 N. D. 6 N. 3.48. Một vật đang quay quanh một trục với tốc độ góc  = 20 rad/s. Nếu đột nhiên momen lực tác dụng lên nó mất đi thì A. vật dừng lại ngay. B. vật đổi chiều quay. C. vật quay đều với tốc độ góc  = 20 rad/s. D. vật quay chậm dần rồi dừng lại. 3.49. Hai lực của ngẫu lực có độ lớn F = 20 N, khoảng cách giữa hai giá của ngẫu lực là d = 30 cm. Momen của ngẫu lực có độ lớn bằng A. M = 0,6 N.m. B. M = 600 N.m. C. 6 N.m. D. M = 60 N.m. 25
7. 3.50. Một thước kẻ độ dài 30 cm được gắn vào một trục ở tâm. Các lực có cùng độ lớn 3 N và ngược chiều, tác dụng vào hai đầu của thước tạo thành một ngẫu lực như hình vẽ. Momen ngẫu lực tác dụng vào thước bằng A. 0,6 N.m. B. 0,45 N.m. C. 0,5 N.m. D. 0,4 N.m. ------------------ Hết ------------------ ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI 3.1. D. 3.2. D. 3.3. C. 3.4. C. 3.5. C. Về mặt hình học, ba lực này có thể hợp thành một tam giác, nên độ lớn mỗi lực phải nhỏ hơn tổng và lớn hơn hiệu của độ lớn hai lực kia (Hình vẽ). 3.6. C. 3.7. B. 3.8. C. 3.9. D. 3.10. B. 3.11. A. 3.12. D. 3.13. C. 3.14. A. AB 3.15. B. Ta có : F.AC = P. 2 3.16. A. 3.17. Chọn B (Hình vẽ). OB.PBA OA.P OA 20 P .P .30 20 N BAOB 50 20 3.18. B. 3.19. C. Giả sử lực F đặt tại O2 làm cân bằng tấm ván cách trục O một khoảng x ta có : 120x = 60(0,75 – 0,45) x = 0,15 m. 3.20. Chọn B (Hình vẽ). GO 1,5 1,2 P .OB P.GO P P. 2100. 100 N B B OB 7,8 1,5 26
8. 3.21. Chọn C. l P Tl sin60o (Hình vẽ) 2 P T = 115,6 116 N 3 3.22. A. 3.23. C. 3.24. C. 3.25. A. 3.26. Chọn A. FFF 1 2 vì F1 .8 F 2 .2 F 2 4F 1 F 3F 1 F 1 3,5 N ; F2 14 N 3.27. D. 3.28. A. Áp dụng quy tắc hợp lực song song ta có : F1 d 2 1,5 1 F1 + F2 = 900 ; F2 d 1 1 Suy ra : F1 = 300 N ; F2 = 600 N. d2 P 1 3.29. D. 4 ; d2 + d1 = l = 40 d1 = 8 cm d1 P 2 L T d 3.30. C. Ta có : 2 1 2 3 2L L T1 d 2 3 2 L T 3.31. D. Ta có : 2 2 2 3L L T1 4 2 3.32. B 3.33. B. Hình tam giác có trọng tâm ở giao điểm của các trung tuyến. 3.34. B. 3.35. Chọn B (Hình vẽ) : Ta có : P1PG = P2.GQ PG P2 m 2  2 GQ P1 m 1  PG 10 cm, GQ 5 cm PG GQ 15  3.36. Chọn C (Hình vẽ) . m1 = 2M, m2 = MGA = GB trọng tâm của hệ tại trung điểm AB thì m1. AG = m2. GB + m3 GC AC AC 3 M 2M. M M . AC m 4 43 4 3 3 3.37. D. 27
9. 3.38. C. 3.39. D. 3.40. D. 3.41. C. 3.42. D. 3.43. C. 3.44. Chọn B. L Viên gạch thứ 3 có thể nhô ra là khoảng cách lớn nhất. Hệ hai 2  viên gạch (2) (3) nằm cân bằng thì hợp lực 2P như hình vẽ L y . 4 Chiều dài lớn nhất của chồng gạch là L L 7L L + 4 2 4 3.45. C. Phương trình động lực học viết cho vật (Hình vẽ) :     F P N Fms ma (1) Lần lượt chiếu (1) lên Ox, Oy ta có : F cos Fms ma Fsin N P 0 Fcos  (P F sin ) a (2) m at2 2s Mặt khác ta lại có : s a 0,38 m/s2 (3) 2 t2 Thay (3) vào (2) và giải phương trình ta tìm được :  = 0,15. 3.46. D. Độ lớn gia tốc của vật khi đi lên và đi xuống mặt phẳng nghiêng được xác định bằng các biểu thức : al g(sin  cos ) 5 2(1  ) (1) ax g(sin  cos) 52(1  ) (2) 2 v 2a s Áp dụng công thức : v2 v 2 2as ta suy ra 0 l (3) t 0 '2 v0 2a x s 1  16 Từ (1), (2) và (3) ta có :  0,28. 1  9 at2 2s 3.47. A. s a 1 m/s2 (1) 2 t2 F  mg F 1,6 Ta lại có : F = mg = ma a (2) m 0,4 Từ (1) và (2) suy ra F = 2 N. 3.48. C. 3.49. Chọn C. 28
10. M = Fd = 20.0,3 = 6 N.m 3.50. B. Momen ngẫu lực tác dụng lên thước M = Fd = Flsin với F = 3 N, l = 0,3 m và = 30o, Suy ra : M = 0,45 N.m. 29