Bài tập trắc nghiệm Lí 10 - Chân trời sáng tạo

Trắc nghiệm Bài 14. Moment lực. Điều kiện cân bằng của vật - Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo

Làm đề thi

Đề bài

Câu 1 :

Momen 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 2 :

Mômen lực được xác định bằng công thức:

A

$F = ma$
B

$M = \dfrac{F}{d}$
C

$P = mg$
D

$M = F{\rm{d}}$

Câu 3 :

Momen lực có đơn vị là:

A

kg.m/s².
B

N.m
C

kg.m/s
D

N/m

Câu 4 :

Đoạn thẳng nào sau đây là cánh tay đòn của lực?

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 5 :

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.

Câu 6 :

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)

Câu 7 :

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.

Câu 8 :

Một thanh đồng chất có trọng lượng P được gắn vào tường nhờ một bản lề và được giữ nằm ngang bằng một dây treo thẳng đứng. Xét momen lực đối với bản lề. Hãy chọn đáp án đúng?

A

Momen của lực căng > momen của trọng lực
B

Momen của lực căng < momen của trọng lực
C

Momen của lực căng = momen của trọng lực
D

Lực căng của dây = trọng lượng của thanh

Câu 9 :

Thanh kim loại có chiều dài $l$, khối lượng m đặt trên bàn nhô ra một đoạn bằng $\frac{1}{4}$chiều dài thanh. Tác dụng lực có độ lớn 40N hướng xuống thì đầu kia của thanh kim loại bắt đầu nhô lên, lấy $g = 10m/{s^2}$. Khối lượng của thanh kim loại là:

A

2kg
B

4kg
C

2,5kg
D

1kg

Câu 10 :

Một thanh AB nặng 30kg, dài 9m, trọng tâm tại G, biết BG = 6m. Trục quay tại O biết AO = 2m. Người ta phải tác dụng vào đầu B một lực F =100N. Treo vào đầu A một vật để thanh nằm cân bằng. Độ lớn của lực tác dụng vào O có giá trị là bao nhiêu? Lấy $g = 10m/{s^2}$

A

450N
B

400N
C

500N
D

900N

Câu 11 :

Một người nâng một tấm gỗ nặng 60kg, dài 1,5m. Biết lực nâng hướng thẳng đứng lên trên, tấm gỗ hợp với mặt đất nằm ngang một góc $\alpha $, trọng tâm của tấm gỗ cách đầu mà người đó nâng 120cm. lực nâng của người đó có giá trị là bao nhiêu? Lấy $g = 10m/{s^2}$

A

120N
B

480N
C

80N
D

90N

Câu 12 :

Một thanh nhẹ gắn vào sàn tại B như hình vẽ. Tác dụng lên đầu A lực kéo F = 100N theo phương ngang. Thanh được giữ cân bằng nhờ dây AC. Lực căng của dây có giá trị là bao nhiêu? Biết $\alpha = {30^0}$

A

250N
B

150N
C

100N
D

200N

Câu 13 :

Một thanh AB có trọng lượng 150N, có trọng tâm G chia đoạn AB theo tỉ lệ BG = 2AG. Thanh AB được treo lên trần bằng dây nhẹ, không dãn. Cho góc $\alpha = {30^0}$, lực căng dây T có giá trị là:

A

75N
B

100N
C

150N
D

50N

Câu 14 :

Một cái thước AB = 1m đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục qua O cách đầu A một khoảng 80cm. Một lực ${F_1} = 4N$ tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thứ hai ${F_2}$ tác dụng lên đầu B của thước và theo phương vuông góc với thước. Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động thì lực ${F_2}$ có hướng và độ lớn:

A

Bằng 0
B

Vuông góc với $\overrightarrow {{F_1}} $ và có độ lớn ${F_2} = 16N$
C

Cùng hướng với $\overrightarrow {{F_1}} $ và có độ lớn ${F_2} = 16N$
D

Ngược hướng với $\overrightarrow {{F_1}} $ và có độ lớn ${F_2} = 16N$

Câu 15 :

Một thanh AB dài 2m khối lượng m = 2kg được giữ nghiêng một góc $\alpha $ trên mặt sàn nằm ngang bằng một sợi dây nằm ngang BC dài 2m nối đầu B của thanh với một bức tường đứng thẳng; đầu A của thanh tựa lên mặt sàn. Hệ số ma sát giữa thanh và mặt sàn bằng $\frac{{\sqrt 3 }}{2}$. Các giá trị của $\alpha $ để thanh có thể cân bằng.

A

$\alpha = {10^0}$
B

$\alpha \le {60^0}$
C

$\alpha \ge {30^0}$
D

$\alpha = {45^0}$

Câu 16 :

Dùng cân đòn để cân một vật. Vì cánh tay đòn của cân không thật bằng nhau nên khi đặt vật ở đĩa cân bên này ta được 40g nhưng khi đặt vật sang bên kia ta cân được 44,1g. Khối lượng đúng của vật là

A

43g
B

42,05g
C

41,5g
D

42g

Câu 17 :

Bán cầu đồng chất khối lượng 100g. Trên mép bán cầu đặt một vật nhỏ khối lượng 7,5g. Hỏi mặt phẳng của bán cầu sẽ nghiêng góc $\alpha $ bao nhiêu khi có cân bằng. Biết rằng trọng tâm bán cầu ở cách mặt phẳng của bán cầu một đoạn $\frac{{3R}}{8}$ (R - bán kính bán cầu)

A

$11,{31^0}$
B

${15^0}$
C

${20^0}$
D

${12^0}$

Câu 18 :

Gió thổi vào xe theo hướng vuông góc với thành bên của xe với vận tốc V. Xe có khối lượng $m = {10^4}kg$, chiều cao $2b = 2,4m$, chiều ngang $2{\rm{a}} = 2m$, chiều dài $l = 8m$ . Áp suất gió tính bởi công thức $p = \rho {v^2}$ với $\rho = 1,3kg/{m^3}$là khối lượng riêng của không khí. V bằng bao nhiêu để xe bị lật ngã?

A

$V = 32m/s$
B

$V \ge 58m/s$
C

$V \le 42m/s$
D

$V > 28m/s$

Câu 19 :

Một người gánh một thúng lúa và một thúng gạo, thúng lúa nặng 10kg, thúng gạo nặng 15kg. Đòn gánh dài 1,5m, hai thúng đặt ở hai đầu mút của đòn gánh. Xác định vị trí đòn gánh đặt trên vai để đòn gánh cân bằng nằm ngang.

A
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,6m và cách đầu gánh thúng gạo 0,9m.
B
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 1m và cách đầu gánh thúng gạo 0,5m.
C
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,9m và cách đầu gánh thúng gạo 0,6m.
D
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,5m và cách đầu gánh thúng gạo 1m.

Câu 20 :

Thanh AB dài 10m có khối lượng 7kg và có trọng tâm cách đầu A một đoạn 2m như hình vẽ. Thanh có thể quay quanh một trục O cách đầu A một đoạn 3m, lấy g = 10m/s². Phải tác dụng vào đầu B một lực $\overrightarrow {\rm{F}} $ bằng bao nhiêu để thanh AB nằm cân bằng theo phương ngang

A

10 N
B

30 N
C

20 N
D

15 N

Câu 21 :

Thanh AB đồng chất, tiết diện đều có khối lượng $1kg$ được treo bằng $1$ sợi dây nhẹ BC như hình vẽ. Một đầu thanh được tì vuông góc vào bức tường tại điểm A, lấy $g = 10m/s^2$, ${\rm{\alpha = 3}}{{\rm{0}}^{\rm{0}}}$. Lực căng của dây BC là

A

$5\sqrt 2 $ N
B

$\dfrac{{10}}{{\sqrt 3 }}N$
C

$10 N$
D

$\dfrac{{20}}{{\sqrt 3 }}$ N

Câu 22 :

Một thanh AB tiết diện đều, đồng chất dài 90cm, nặng 2kg, móc vào đầu A của thanh 1 vật có khối lượng 4kg, đầu B một vật có khối lượng 6kg. Thanh AB được đặt nằm ngang lên một giá đỡ O như vẽ. Xác định vị trí của giá đỡ O để thanh AB nằm cân bằng theo phương ngang

A

O cách đầu A một đoạn 50,5 cm
B

O cách đầu B một đoạn 50,5 cm
C

O cách đầu B một đoạn 52,5 cm
D

O cách đầu A một đoạn 52,5 cm

Câu 23 :

Một thanh $AB$ có trọng lượng $150\left( N \right)$ có trọng tâm $G$ chia đoạn $AB$ theo tỉ lệ $BG = 2AG$. Đầu $B$ của thanh được treo lên trần bằng dây nhẹ, không giãn. Đầu $A$ có thể quay quanh trục nằm ngang. Thanh $AB$ hợp với phương ngang góc $α$ (hình vẽ). Tính lực căng dây T?

A

$75\left( N \right)$
B

$100\left( N \right)$
C

$150\left( N \right)$
D

$50\left( N \right)$

Câu 24 :

Thanh OA có khối lượng không đáng kể, chiều dài $20\left( {cm} \right)$, quay dễ dàng quanh trục nằm ngang O. Một lò xo gắn vào trung điểm C của thanh. Người ta tác dụng vào đầu A của thanh một lực $F = 20\left( N \right)$, vuông góc với thanh và hướng xuống. Khi thanh ở trạng thái cân bằng, trục lò xo vuông góc với OA. Biết lò xo ngắn đi $8\left( {cm} \right)$ so với lúc không bị nén (hình vẽ). Tính độ cứng của lò xo?

A

$500\left( {N/m} \right)$
B

$400\left( {N/m} \right)$
C

$300\left( {N/m} \right)$
D

$200\left( {N/m} \right)$

Câu 25 :

Có đòn bẩy như hình 10. Đầu A của đòn bẩy treo một vật có trọng lượng $30\left( N \right)$. Chiều dài đòn bẩy dài $50\left( {cm} \right)$. Khoảng cách từ đầu A đến trục quay O là $20\left( {cm} \right)$. Vậy đầu B của đòn bẩy phải treo một vật khác có trọng lượng là bao nhiêu để đòn bẩy cân bằng theo phương ngang? (Bỏ qua khối lượng đòn bẩy)

A

$15\left( N \right)$
B

$20\left( N \right)$
C

$25\left( N \right)$
D

10 (N)

Câu 26 :

Một người nâng một đầu của một thanh gỗ thẳng, đồng chất, tiết diện đều có khối lượng $m = 20\left( {kg} \right)$ lên cao hợp với phương nằm ngang một góc α. Lấy $g = 10\left( {m/{s^2}} \right)$ (hình vẽ). Tính độ lớn của lực nâng $\vec F$ của người đó?

A

$50\left( N \right)$
B

$100\left( N \right)$
C

$200\left( N \right)$
D

$20\left( N \right)$

Câu 27 :

Một thanh sắt dài đồng chất, tiết diện đều được đặt trên mặt bàn sao cho 1/4 chiều dài của nó nhô ra khỏi mặt bàn (hình vẽ). Tác dụng vào đầu nhô ra một lực F hướng thẳng đứng xuống dưới. Khi lực tác dụng đạt tới giá trị 120 N thì đầu kia của thanh sắt bắt đầu bênh lên. Hỏi trọng lượng của thanh sắt là

A

240 N
B

30 N
C

60 N
D

120 N

Câu 28 :

Một chiếc xà ngang AB có tiết diện đều, đồng chất dài $1m$ có khối lượng $20kg$. Một đầu xà gắn vuông góc vào tường, đầu kia được treo bằng một sợi dây như hình vẽ. Biết góc hợp bởi dây và phương ngang là ${\rm{\alpha = 6}}{{\rm{0}}^{\rm{0}}}$. Lấy $g = 10m/s^2$. Lực căng của sợi dây BC là:

A

100$\sqrt 3 $ N
B

$\frac{{200}}{{\sqrt 3 }}$ N
C

100 N
D

200 N

Câu 29 :

Một thanh chắn đường dài AB có chiều dài 7,8 m; trọng lượng 420 N và có trọng tâm cách đầu A của thanh 1,2 m. Thanh có thể quay quanh một trục O nằm ngang ở cách đầu A một khoảng 1,5 m như hình vẽ. Để giữ thanh nằm ngang ta phải tác dụng lên đầu B của thanh một lực có độ lớn bao nhiêu

A

10 N
B

20 N
C

30 N
D

40 N

Câu 30 :

Một thanh cứng AB, dài 7 m, có khối lượng không đáng kể, có trục quay O, hai đầu chịu 2 lực F₁ và F₂. Cho F₁ = 50 N; F₂ = 200 N và OA = 2 m. Đặt vào thanh một lực F₃ hướng lên và có độ lớn 300 N để cho thanh nằm ngang. Hỏi khoảng cách OC?

A

1 m.
B

2 m
C

3 m
D

4 m

Câu 31 :

Một thanh đồng chất AB, có trọng lượng P₁ = 10 N, đầu A được gắn với tường bằng một bản lề, còn đầu B được giữ yên nhờ một sợi dây nằm ngang buộc vào tường tại C. Một vật có trọng lượng P₂ = 15 N, được treo vào đầu B của thanh. Cho biết AC = 1 m; BC = 0,6 m. Lực căng T₂ và T₁ của hai đoạn dây lần lượt là

A

15 N; 15 N.
B

15 N; 12 N.
C

12N; 12 N.
D

12 N; 15 N.

Câu 32 :

Một thanh dài l = 1 m, khối lượng m = 1,5 kg. Một đầu thanh được gắn vào trần nhà nhờ một bản lề, đầu kia được giữ bằng một dây treo thẳng đứng. Trọng tâm của thanh cách bản lề một đoạn d = 0,4 m. Lấy g = 10 m/s². Lực căng của dây là:

A

6 N
B

5 N
C

4 N
D

3 N

Câu 33 :

Một bàn đạp có trọng lượng không đáng kể, có chiều dài OA = 20 cm, quay dễ dàng quanh trục O nằm ngang. Một lò xo gắn vào điểm giữa C. Người ta tác dụng lên bàn đạp tại điểm A một lực F vuông góc với bàn đạp và có độ lớn 20 N. Bàn đạp ở trạng thái cân bằng khi lò xo có phương vuông góc với OA và bị ngắn đi một đoạn 8 cm so với khi không bị nén. Lực của lò xo tác dụng lên bàn đạp và độ cứng của lò xo là

A

40 N; 50 N/m.
B

10 N; 125 N/m
C

40 N; 5 N/m.
D

40 N; 500 N/m.

Câu 34 :

Một thanh sắt dài, đồng chất, tiết diện đều, được đặt trên bàn sao cho 1/4 chiều dài của nó nhô ra khỏi bàn (H.18.6). Tại đầu nhô ra, người ta đặt một lực F hướng thẳng đứng xuống dưới. Khi lực đạt tới giá trị 40 N thì đầu kia của thanh sắt bắt đầu bênh lên. Hỏi trọng lượng của thanh sắt bằng bao nhiêu?

A

30 N
B

40 N
C

50 N
D

60 N

Câu 35 :

Một dây phơi căng ngang tác dụng một lực T₁= 200 N lên cột. Lực căng T₂của dây chống là bao nhiêu? Biết α = 30⁰

A

300 N
B

400 N
C

500 N
D

600 N

Lời giải và đáp án

Câu 1 :

Momen 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.

Đáp án : B

Lời giải chi tiết :

Xét một lực $\overrightarrow F $ nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay Oz. Momen của lực $\overrightarrow F $ đối với trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực quanh trục ấy và được đo bằng tích độ lớn của lực với cánh tay đòn.

Câu 2 :

Mômen lực được xác định bằng công thức:

A

$F = ma$
B

$M = \dfrac{F}{d}$
C

$P = mg$
D

$M = F{\rm{d}}$

Đáp án : D

Lời giải chi tiết :

$M = F{\rm{d}}$

Câu 3 :

Momen lực có đơn vị là:

A

kg.m/s².
B

N.m
C

kg.m/s
D

N/m

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

Lời giải chi tiết :

$M = F{\rm{d}}$

=> Momen lực có đơn vị là: N.m

Câu 4 :

Đoạn thẳng nào sau đây là cánh tay đòn của lực?

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 .

Đáp án : A

Lời giải chi tiết :

d (cánh tay đòn): là khoảng cách từ trục quay tới giá của lực

Câu 5 :

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.

Đáp án : D

Lời giải chi tiết :

Quy tắc momen lực dùng được cho cả vật rắn có trục quay cố định và không có trục quay cố định nếu như trong một tình huống cụ thể nào đó ở vật xuất hiện trục quay.

Câu 6 :

A

0.5 (N).
B

50 (N).
C

200 (N).
D

20(N)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

Lời giải chi tiết :

Ta có, momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

theo yêu cầu của đề bài, ta suy ra:

$F = \frac{M}{d} = \frac{{10}}{{0,2}} = 50N$

Câu 7 :

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.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = Fd$

Lời giải chi tiết :

Ta có, momen của lực: $M = Fd = 5,5.2 = 11N.m$

Câu 8 :

A

Momen của lực căng > momen của trọng lực
B

Momen của lực căng < momen của trọng lực
C

Momen của lực căng = momen của trọng lực
D

Lực căng của dây = trọng lượng của thanh

Đáp án : C

Lời giải chi tiết :

Thanh cân bằng => theo quy tắc momen, ta có: ${M_T} = {M_P}$ hay momen của lực căng bằng momen của trọng lực

Câu 9 :

A

2kg
B

4kg
C

2,5kg
D

1kg

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

+ Vận dụng quy tắc momen: ${M_1} + {M_2} + ... = 0$

Lời giải chi tiết :

Ta có:

Tâm quay O, lực F làm vật quay theo chiều kim đồng hồ trọng lực P làm vật quay ngược nhiều kim đồng hồ

+ $\left\{ \begin{array}{l}{M_F} = F.OB\\{M_P} = P.OG\end{array} \right.$

Mặt khác: $AG = GB = \frac{1}{2}AB = 2OB \to OB = OG = \frac{1}{4}AB$

+ Thanh cân bằng, áp dụng quy tắc momen, ta có:

$\begin{array}{l}{M_F} = {M_P} \leftrightarrow F.OB = P.OG\\ \leftrightarrow F = mg \leftrightarrow 40 = m.10 \to m = 4kg\end{array}$

Câu 10 :

A

450N
B

400N
C

500N
D

900N

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Vận dụng quy tắc momen: ${M_1} + {M_2} + ... = 0$

+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

+ Xác định lực tổng hợp tác dụng lên O

Lời giải chi tiết :

Ta có:

$AO = 2m, AB = 9m, BG = 6m$

$m = 30kg, F = 100N$

+ Thanh cân bằng và tâm quay tại O, theo quy tắc momen, ta có: ${M_A} = {M_G} + {M_B}$(1)

+ $\left\{ \begin{array}{l}{M_A} = {m_A}g.AO\\{M_G} = mg.OG\\{M_B} = F.OB\end{array} \right.$

thay vào (1) ta được:

$\begin{array}{l}{m_A}g.AO = mg.OG + F.OB\\ \to {m_A} = \frac{{mg.OG + F.OB}}{{g.AO}} = \frac{{30.10.1 + 100.(6 + 1)}}{{10.2}} = 50kg\end{array}$

+ Lực tác dụng vào O:

$\begin{array}{l}N = {P_A} + P + F = {m_A}g + mg + F\\ = 50.10 + 30.10 + 100 = 900N\end{array}$

Câu 11 :

A

120N
B

480N
C

80N
D

90N

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Vận dụng quy tắc momen: ${M_1} + {M_2} + ... = 0$

+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

Lời giải chi tiết :

Ta có:

m = 60kg, AB = 1,5m, GB = 1,2m

Tâm quay tại A

Cánh tay đòn của lực F: $AH = AB.c{\rm{os}}\alpha $

Cánh tay đòn của lực P: $AI = AG.c{\rm{os}}\alpha $

+ Theo quy tắc momen, ta có: ${M_P} = {M_F}$(1)

+ $\left\{ \begin{array}{l}{M_P} = P.AI = P.AG.c{\rm{os}}\alpha \\{M_F} = F.AH = F.AB.c{\rm{os}}\alpha \end{array} \right.$ (2)

Từ (1) và (2), ta suy ra:

$\begin{array}{l}P.AG.c{\rm{os}}\alpha = F.AB.c{\rm{os}}\alpha \\ \leftrightarrow mg.AG = F.AB\\ \to F = \frac{{mg.AG}}{{AB}} = \frac{{60.10.(1,5 - 1,2)}}{{1,5}} = 120N\end{array}$

Câu 12 :

A

250N
B

150N
C

100N
D

200N

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Vận dụng quy tắc momen: ${M_1} + {M_2} + ... = 0$

+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

Lời giải chi tiết :

+ Áp dụng quy tăc momen lực với trục quay qua B, ta có:

${M_F} = {M_T}$

+ Mặt khác: $\left\{ \begin{array}{l}{M_F} = F.AB\\{M_T} = T.AB.\sin \alpha \end{array} \right.$

ta suy ra:

$\begin{array}{l}F.AB = T.AB.sin{30^0}\\ \to T = \frac{F}{{\sin {{30}^0}}} = \frac{{100}}{{\sin {{30}^0}}} = 200N\end{array}$

Câu 13 :

A

75N
B

100N
C

150N
D

50N

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Vận dụng quy tắc momen: ${M_1} + {M_2} + ... = 0$

+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

Lời giải chi tiết :

+ Áp dụng quy tắc momen, ta có:${M_T} = {M_P}$

+ Mặt khác: $\left\{ \begin{array}{l}{M_T} = T.AB.c{\rm{os}}\alpha \\{M_P} = P.AG.c{\rm{os}}\alpha \end{array} \right.$

Ta suy ra:

$\begin{array}{l}T.AB.c{\rm{os}}\alpha {\rm{ = P}}{\rm{.AG}}{\rm{.cos}}\alpha \\ \to {\rm{T}}{\rm{.AB = P}}{\rm{.}}\frac{{AB}}{3} \to T = \frac{P}{3} = \frac{{150}}{3} = 50N\end{array}$

Câu 14 :

A

Bằng 0
B

Vuông góc với $\overrightarrow {{F_1}} $ và có độ lớn ${F_2} = 16N$
C

Cùng hướng với $\overrightarrow {{F_1}} $ và có độ lớn ${F_2} = 16N$
D

Ngược hướng với $\overrightarrow {{F_1}} $ và có độ lớn ${F_2} = 16N$

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+ Vận dụng quy tắc momen: ${M_1} + {M_2} + ... = 0$

+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

Lời giải chi tiết :

Ta có, 2 lực ở hai bên so với trục quay

Thước không chuyển động, nên:

+ Áp dụng quy tắc momen, ta có: ${M_{{F_1}}} = {M_{{F_2}}}$

+ Mặt khác: $\left\{ \begin{array}{l}{M_{{F_1}}} = {F_1}.AO\\{M_{{F_2}}} = {F_2}.BO\end{array} \right.$

Ta suy ra:

$\begin{array}{l}{F_1}.AO = {F_2}.BO\\ \to {F_2} = \frac{{{F_1}.AO}}{{BO}} = \frac{{4.0,8}}{{0,2}} = 16N\end{array}$

Và $\overrightarrow {{F_2}} \uparrow \uparrow \overrightarrow {{F_1}} $

Câu 15 :

A

$\alpha = {10^0}$
B

$\alpha \le {60^0}$
C

$\alpha \ge {30^0}$
D

$\alpha = {45^0}$

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+ Vận dụng quy tắc momen: ${M_1} + {M_2} + ... = 0$

+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

Lời giải chi tiết :

Ta có:

Xét tâm quay tại A, ta có

+ Áp dụng quy tắc momen, ta có: ${M_P} = {M_T}$

+ Mặt khác: $\left\{ \begin{array}{l}{M_P} = P.AO.c{\rm{os}}\alpha = P.\frac{{AB}}{2}.c{\rm{os}}\alpha \\{M_T} = T.AB.\sin \alpha \end{array} \right.$

Ta suy ra:

$\begin{array}{l}P.\frac{{AB}}{2}{\rm{cos}}\alpha {\rm{ = T}}{\rm{.AB}}{\rm{.}}\sin \alpha \\ \to T = 0,5P.cot\alpha \end{array}$

Theo phương ngang, để thanh cân bằng thì

$\begin{array}{l}{F_{m{\rm{s}}}} \le T \leftrightarrow \mu mg \le 0,5mg.\cot \alpha \\ \to \cot \alpha \ge \sqrt 3 \to \alpha \ge {30^0}\end{array}$

Câu 16 :

A

43g
B

42,05g
C

41,5g
D

42g

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Vận dụng quy tắc momen: ${M_1} + {M_2} + ... = 0$

+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

Lời giải chi tiết :

Gọi “đĩa cân bên này” là đĩa cân 1, “đĩa cân bên kia” là đĩa cân 2; ${P_x}$ là trọng lượng của vật cần cân.

Áp dụng quy tắc momen, ta có:

Khi cân lần 1: ${P_1}{l_1} = {P_x}{l_2} \to {m_1}{l_1} = {m_x}{l_2}$ (1)

Khi cân lần 2: ${P_x}{l_1} = {P_2}{l_2} \to {m_x}{l_1} = {m_2}{l_2}$ (2)

Lấy (1) chia cho (2), ta được:

$\frac{{{m_1}}}{{{m_x}}} = \frac{{{m_x}}}{{{m_2}}} \to {m_x} = \sqrt {{m_1}{m_2}} = \sqrt {40.44,1} = 42g$

Câu 17 :

A

$11,{31^0}$
B

${15^0}$
C

${20^0}$
D

${12^0}$

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Xác định các lực tác dụng lên bán cầu

+ Vận dụng quy tắc momen: ${M_1} + {M_2} + ... = 0$

+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

Lời giải chi tiết :

+ Các lực tác dụng lên bán cầu gồm: trọng lực $\overrightarrow P $ (bán cầu), trọng lực $\overrightarrow p $ (vật nhỏ), phản lực $\overrightarrow Q $ (tại điểm tiếp xúc A)

+ Áp dụng quy tắc momen lực đối với trục quay qua O, ta có:

${M_P} = {M_p}$ (vì $\overrightarrow Q $ có giá đi qua trục quay tại A nên ${M_Q} = 0$)

+ Mặt khác, ta có: $\left\{ \begin{array}{l}{M_P} = P.OG.\sin \alpha \\{M_p} = p.R.c{\rm{os}}\alpha \end{array} \right.$

=> Ta suy ra:

$\begin{array}{l}P.OG.\sin \alpha = p.R.c{\rm{os}}\alpha \\ \leftrightarrow Mg.\frac{{3R}}{8}\sin \alpha = mgRc{\rm{os}}\alpha \\ \to {\rm{M}}\frac{{3}}{8}\sin \alpha = mc{\rm{os}}\alpha \\ \to {\rm{tan}}\alpha {\rm{ = }}\frac{{8m}}{{3M}} = \frac{{8.7,5}}{{3.100}} = 0,2\\ \to \alpha = 11,{31^0}\end{array}$

Câu 18 :

A

$V = 32m/s$
B

$V \ge 58m/s$
C

$V \le 42m/s$
D

$V > 28m/s$

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Xác định các lực tác dụng lên xe ôtô

+ Vận dụng quy tắc momen: ${M_1} + {M_2} + ... = 0$

+ Vận dụng biểu thức tính momen của lực: $M = F{\rm{d}}$

Lời giải chi tiết :

+ Các lực tác dụng lên xe gồm: trọng lực $\overrightarrow P $ , phản lực $\overrightarrow Q $, lực tác dụng $\overrightarrow F $ của gió.

+ Khi xe bắt đầu lật, theo quy tắc momen lực đối với trục qua hai bánh xe, ta có:

${M_{\overrightarrow P }} = {M_{\overrightarrow F }}$ (vì $\overrightarrow Q $ có giá đi qua trục quay nên ${M_{\overrightarrow Q }} = 0$)

+ Mặt khác, ta có: $\left\{ \begin{array}{l}{M_{\overrightarrow P }} = P{\rm{a}}\\{M_{\overrightarrow F }} = Fb\end{array} \right.$

Ta suy ra, $F{\rm{a}} = Fb \to F = \frac{a}{b}P = \frac{a}{b}mg$

Vì $F = pS = \rho S{V^2} = \rho 2bl{V^2}$

Ta suy ra:

$\begin{array}{l}\frac{a}{b}mg = 2\rho {V^2}bl\\ \to V = \frac{1}{b}\sqrt {\frac{{amg}}{{2\rho l}}} = \frac{1}{{1,2}}\sqrt {\frac{{1.10000.10}}{{2.1,3.8}}} = 58m/s\end{array}$

=>Vận tốc của gió để xe bị lật ngã là $V \ge 58m/s$

Câu 19 :

A
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,6m và cách đầu gánh thúng gạo 0,9m.
B
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 1m và cách đầu gánh thúng gạo 0,5m.
C
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,9m và cách đầu gánh thúng gạo 0,6m.
D
Vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,5m và cách đầu gánh thúng gạo 1m.

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+ Momen 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: $M = F.d$

+ Quy tắc monen lực: Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen 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.

Lời giải chi tiết :

Hình vẽ biểu diễn các lực tác dụng vào vai người. Gọi O là điểm đặt của vai.

Trọng lượng của gạo và lúa là: $\left\{ \begin{array}{l}{P_1} = 150N\\{P_2} = 100N\end{array} \right.$

Ta có: ${d_1} + {d_2} = 1,5m\,\,\,\left( 1 \right)$

Để đòn gánh cân bằng nằm ngang thì:

${P_1}{d_1} = {P_2}{d_2} \Leftrightarrow 150.{d_1} = 100{d_2} \Leftrightarrow 150{d_1} - 100{d_2} = 0\,\,\,\left( 2 \right)$

Từ (1) và (2) $ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{d_1} = 0,6m\\{d_2} = 0,9m\end{array} \right.$

Vậy vai đặt ở vị trí cách đầu gánh thúng lúa 0,9m và cách đầu gánh thúng gạo 0,6m.

Câu 20 :

A

10 N
B

30 N
C

20 N
D

15 N

Đáp án : A

Phương pháp giải :

điều kiện cân bằng của vật rắn:

+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không

+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ(Quy tắc momen lực)

Lời giải chi tiết :

Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực, để thanh cân bằng thì $P.{d_1} = F.{d_2} < = > mg{d_1} = F{d_2} < = > 7.10.(3 - 2) = F.(10 - 3) < = > F = 10N$

Câu 21 :

A

$5\sqrt 2 $ N
B

$\dfrac{{10}}{{\sqrt 3 }}N$
C

$10 N$
D

$\dfrac{{20}}{{\sqrt 3 }}$ N

Đáp án : B

Phương pháp giải :

điều kiện cân bằng của vật rắn:

+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không

+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ(Quy tắc momen lực)

Lời giải chi tiết :

Quy tắc mômen lực:

$T{d_1} = P{d_2}$ (1)

Từ hình ta có: $\left\{ \begin{array}{l}{d_1} = ABcos\alpha \\{d_2} = \dfrac{{AB}}{2}\end{array} \right.$

Thay vào (1) ta được:

$\begin{array}{l} \leftrightarrow T.AB.\cos \alpha = m.g.\dfrac{{AB}}{2}\\ \leftrightarrow T = \dfrac{{\dfrac{{mg}}{2}}}{{\cos \alpha }} = \dfrac{{\dfrac{{1.10}}{2}}}{{\dfrac{{\sqrt 3 }}{2}}} = \dfrac{{10}}{{\sqrt 3 }}\,N\end{array}$

Câu 22 :

A

O cách đầu A một đoạn 50,5 cm
B

O cách đầu B một đoạn 50,5 cm
C

O cách đầu B một đoạn 52,5 cm
D

O cách đầu A một đoạn 52,5 cm

Đáp án : D

Phương pháp giải :

điều kiện cân bằng của vật rắn:

+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không

+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)

Lời giải chi tiết :

Gọi ${O_1}$ là trọng tâm của thanh $AB$ ,${O_1}$ là trung điểm của $AB$

Giả sử đặt giá đỡ tại điểm $O$ trong khoảng ${O_1}B$ ( vì ${P_2} > {P_1}$ nên giả thiết này là hợp lí). Các lực tác dụng lên thanh $AB$ là: các trọng lực $\overrightarrow P ,\overrightarrow {{P_1}} ,\overrightarrow {{P_2}} $, đặt tại ${O_1},A,B$ và phản lực $\overrightarrow N $ của giá đỡ $O$

Vì thanh $AB$ có thể quay xung quanh trục đi qua $O$ nên muốn cho thanh $AB$ nằm cân bằng ta áp dụng quy tắc mômen đối với trục quay $O$ ( và lưu ý rằng momen của $\overrightarrow N $ đối với $O$ bằng không):

$\begin{array}{l}M\left( P \right) + M\left( {{P_1}} \right) = M\left( {{P_2}} \right)\\P.O{O_1} + {P_1}.OA = {P_2}.OB\\P\left( {OA - A{O_1}} \right) + {P_1}.OA = {P_2}\left( {AB.OA} \right)\end{array}$

Suy ra $OA = \frac{{P.A{O_1} + {P_2}.AB}}{{P + {P_1} + {P_2}}} = \frac{{m.A{O_1} + {m_2}.AB}}{{m + {m_1} + {m_2}}}$

Thay số ( $AB = 90cm,A{O_1} = 45cm$ ) ta được $OA = 52,5{\rm{ }}cm$

Muốn cho thanh nằm cân bằng phải đặt thanh lên giá đỡ tại điểm O cách đầu A là 52,5cm

Câu 23 :

A

$75\left( N \right)$
B

$100\left( N \right)$
C

$150\left( N \right)$
D

$50\left( N \right)$

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Điều kiện cân bằng của vật rắn:

+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không

+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)

Lời giải chi tiết :

Vật cân bằng, ta suy ra tổng quy tắc mônmen lực của vật bằng 0.

$P.AG\cos \alpha = T.AB\cos \alpha \\< = > P.AG\cos \alpha = T.3AG\cos \alpha \\< = > P = 3T < = > T = 50N$

Câu 24 :

A

$500\left( {N/m} \right)$
B

$400\left( {N/m} \right)$
C

$300\left( {N/m} \right)$
D

$200\left( {N/m} \right)$

Đáp án : A

Phương pháp giải :

điều kiện cân bằng của vật rắn:

+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không

+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)

Công thức độ lớn lực đàn hồi: ${F_{dh}} = k\Delta l$

Lời giải chi tiết :

Khi lò xo bị biến dạng sẽ xuất hiện lực đàn hồi. Áp dụng quy tắc mômen lực:

${F_{dh}}{d_1} = F{d_2} < = > {F_{dh}} = 2F < = > {F_{dh}} = 40N$

Mặt khác: ${F_{dh}} = k.\Delta l < = > 40 = k.0,08 < = > k = 500\,N/m$

Câu 25 :

A

$15\left( N \right)$
B

$20\left( N \right)$
C

$25\left( N \right)$
D

10 (N)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

điều kiện cân bằng của vật rắn:

+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không

+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)

Lời giải chi tiết :

Quy tắc mômen lực: ${P_2}.OB = {P_1}.OA < = > {P_2}(50 - 20) = 30.20 < = > {P_2} = 20\,N$

Câu 26 :

A

$50\left( N \right)$
B

$100\left( N \right)$
C

$200\left( N \right)$
D

$20\left( N \right)$

Đáp án : B

Phương pháp giải :

điều kiện cân bằng của vật rắn:

+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không

+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)

Lời giải chi tiết :

Vì thanh có khối lượng nên sẽ bị tác dụng bởi trọng lực đặt tại trung điểm của thanh

Quy tắc mômen lực: $P.\frac{l}{2} = F.l < = > P/2 = F < = > mg/2 = F < = > 20.10/2 = F < = > F = 100\,N$

Câu 27 :

A

240 N
B

30 N
C

60 N
D

120 N

Đáp án : D

Phương pháp giải :

điều kiện cân bằng của vật rắn:

+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không

+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)

Lời giải chi tiết :

Vì thanh có khối lượng nên sẽ bị tác dụng của trọng lực và có điểm đặt tại trung điểm của thanh

Quy tắc mômen lực:$P{d_1} = F{d_2} < = > Pl/4 = Fl/4 < = > P = F = 120N$

Vậy trọng lượng của thanh là 120N

Câu 28 :

A

100$\sqrt 3 $ N
B

$\frac{{200}}{{\sqrt 3 }}$ N
C

100 N
D

200 N

Đáp án : B

Phương pháp giải :

điều kiện cân bằng của vật rắn:

+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không

+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)

Lời giải chi tiết :

Vì thanh có khối lượng nên sẽ bị tác dụng của trọng lực và có điểm đặt tại trung điểm của thanh

Vẽ hình ta được:

Quy tắc mômen lực:

$P.{d_1} = T.{d_2} < = > mg{d_1} = T{d_2} < = > mg\frac{{AB}}{2} = T.AB\sin \alpha < = > 20.10.0,5 = T\sin 60 < = > T = \frac{{200}}{{\sqrt 3 }}\,N$

Câu 29 :

A

10 N
B

20 N
C

30 N
D

40 N

Đáp án : B

Phương pháp giải :

điều kiện cân bằng của vật rắn:

+ Tổng các lực tác dụng lên vật bằng không

+ Tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ (Quy tắc momen lực)

Lời giải chi tiết :

Quy tắc mômen lực:

$P{{\rm{d}}_1} = F{d_2} < = > P.OG = F.OB < = > 420.(1,5 - 1,2) = F.(7,8 - 1,5) < = > F = 20N$

Câu 30 :

A

1 m.
B

2 m
C

3 m
D

4 m

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (qui tắc momen): 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 theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.

Lời giải chi tiết :

Ta có: lực $\overrightarrow {{F_2}} $ làm vật quay theo chiều kim đồng hồ; lực $\overrightarrow {{F_1}} $ và $\overrightarrow {{F_3}} $ làm vật quay theo chiều ngược kim đồng hồ

Áp dụng quy tắc moment lực: ${M_1} + {M_3} = {M_2}$

$\begin{array}{l} \to {F_1}.OA + {F_3}.OC = {F_2}.OB\\ \to 50.2 + 300.x = 200.5\\ \to x = 3(m)\end{array}$

Câu 31 :

A

15 N; 15 N.
B

15 N; 12 N.
C

12N; 12 N.
D

12 N; 15 N.

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Lời giải chi tiết :

Từ hình vẽ ta có:

+ Vật đứng yên: T₂= P₂= 15 N

+ Thanh AB đứng yên với A làm trục quay:

T₁= T₂.0,6 + P₁.0,3 = 15.0,6 +10.0,3 = 12 N

Câu 32 :

A

6 N
B

5 N
C

4 N
D

3 N

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Lời giải chi tiết :

Áp dụng quy tắc moment, ta có: P.OA = T.OB

$ \to T = P.\frac{{OA}}{{OB}}$

Mà $\frac{{OA}}{{OB}} = \frac{d}{l}$ (Theo định lí Ta – lét)

$ \to T = 1,5.10.\frac{{0,4}}{1} = 6(N)$

Câu 33 :

A

40 N; 50 N/m.
B

10 N; 125 N/m
C

40 N; 5 N/m.
D

40 N; 500 N/m.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Lời giải chi tiết :

Áp dụng qui tắc moment, ta có: F_đh.OC = F.OA

$ \to {F_{dh}} = F.\frac{{OA}}{{OC}} = 20.2 = 40(N)$

Lại có:

F_đh= K.Δx

$ \to K = \frac{{{F_{dh}}}}{{\Delta x}} = \frac{{40}}{{0,08}} = 500(N/m)$

Câu 34 :

A

30 N
B

40 N
C

50 N
D

60 N

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Lời giải chi tiết :

Coi mép bàn là trục quay O, ta có: M_F= M_P

$ \to P.\frac{l}{4} = F.\frac{l}{4} \to P = F = 40(N)$

Câu 35 :

Một dây phơi căng ngang tác dụng một lực T₁= 200 N lên cột. Lực căng T₂của dây chống là bao nhiêu? Biết α = 30⁰

A

300 N
B

400 N
C

500 N
D

600 N

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Lời giải chi tiết :

Xét moment lực đối với trục quay O, ta có:

$\begin{array}{l}{M_{{T_1}}} = {M_{{T_2}}} \to {T_2}.l.\sin \alpha = {T_1}.l\\ \to {T_2} = \frac{{{T_1}}}{{\sin \alpha }} = \frac{{200}}{{0,5}} = 400(N)\end{array}$

Bài liên quan

Trắc nghiệm Bài 13. Tổng hợp lực - Phân tích lực - Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo

Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 13. Tổng hợp lực - Phân tích lực Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết

Trắc nghiệm Bài 14. Moment lực. Điều kiện cân bằng của vật - Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo

Trắc nghiệm Bài 13. Tổng hợp lực - Phân tích lực - Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo