Lý thuyết Momen lực chi tiết nhất

Cân bằng một vật có trục quay cố định và momen lực là một trong những phần kiến thức của chương trình Vật lý 10. xin gửi đến các bạn lý thuyết và các câu hỏi trắc nghiệm bài 18 momen lực trong vật lý. Hy vọng với bài viết này sẽ giúp các bạn học tập hiệu quả!

A. Tóm tắt lý thuyết cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực đối với một trục quay là gì?

1. Thí nghiệm 

- Đĩa quay sẽ ở trong trạng thái quay theo chiều thuận của kim đồng hồ với điều kiện chỉ có sự tác dụng của một lực \(F_{1}\) mà không có sự xuất hiện của lực \(F_{2}\)

- Đĩa quay sẽ ở trong trạng thái quay theo chiều ngược của kim đồng hồ với điều kiện chỉ có sự tác dụng của một lực \(F_{2}\) mà không có sự xuất hiện của lực \(F_{1}\).

- Đĩa sẽ ở trong trạng thái đứng yên nếu chịu sự tác dụng của cả hai lực \(F_{1}\) và \(F_{2}\) bởi vì hai lực đó cân bằng với nhau.

2. Khái niệm momen lực. Momen của một lực đối với một điểm là gì?

- Khi một điểm bị một lực đi qua thì lực đó không gây momen lên điểm.

- Momen lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng quay của lực.

- Biểu thức momen lực đối với trục quay được xác định bằng tích của hai thừa số đó là lực và cánh tay đòn của nó.

- Công thức momen lực lớp 10: \(M= F.d\)

Trong đó:

+ Momen lực được ký hiệu là M

+ Khoảng cách từ giá của lực đến trục quay được gọi là cánh tay đòn của lực và kí hiệu là d

+ Momen lực có đơn vị là (N.m)

- Cách đo momen lực: Có thể đo momen lực bằng nhiều thiết bị đo momen lực khác nhau

3. Một vật có trục quay cố định cần những điều kiện gì?

- Ở trong trạng thái cân bằng, một vật có trục quay cố định khi và chỉ khi tổng giữa các momen lực có chiều hướng làm vật quay thuận chiều kim đồng hồ và các momen lực có chiều hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng phải bằng nhau. Điều kiện đó được cụ thể bằng cách đo momen lực như sau:

\(M_{1}=M_{2}\) <=> \(F_{1}.d_{1}=F_{2}.d_{2}\)

- Lưu ý: Vật không có trục quay cố định cũng sẽ có thể áp dụng quy tắc momen lực trong một số trường hợp cụ thể nhất định (trường hợp khi vật xuất hiện trục quay).

B. Bài tập momen lực lớp 10 có đáp án

Câu 1: 200N là trọng lượng của một thanh sắt AB có độ dài khoảng cách giữa hai đầu A và B là 7,5m. Cách đầu thanh A một đoạn có khoảng cách là 2m, người ta đặt một trọng tâm G. Qua một trục đi qua điểm O, thanh có thể quay một cách dễ dàng. Biết rằng độ dài khoảng cách giữa A và A là 2,5m. Phải tác dụng vào B một lực là bao nhiêu nếu muốn AB ở trạng thái cân bằng?

A. 100N                                                                 B. 25N

C. 10N                                                                   D. 20N

Câu 2: Theo phương nằm ngang, một thanh dài AO được đặt (trọng lượng có giá trị là 200N) trong trường hợp đầu của A được gắn vào tường giống một bản lề, đầu O được gắn với tường bằng một đoạn dây OB (điểm B thuộc tường). Biết rằng góc tạo bởi giữa OA và OB là \(60^0\). Sợi dây có lực căng là:

A. 200N                                                                B. 100N

C. 116N                                                                D. 173N

Câu 3: Ở trong trạng thái cân bằng, một vật dạng rắn sẽ không quay khi và chỉ khi 0 là tổng momen của các lực tác dụng lên vật đó. Nhận xét đúng khi:

A. Momen lực tác dụng với trọng tâm của vật

B. Momen lực tác dụng với trọng tâm hình học của vật

C. Momen lực tác dụng với điểm đặt của lực tác dụng

D. Momen lực tác dụng với cùng một trục quay vuông góc với mặt phẳng mà chứa lực đó.

Câu 4: 10N là trọng lượng của một thước AB có độ dài khoảng cách giữa điểm A và điểm B là 100cm. Đặt một trục nằm ngang đi qua một điểm O và độ dài khoảng cách giữa hai điểm O và A là 30cm. Thước có thể dễ dàng ở trong trạng thái quay xung quanh trục này. Nếu muốn thước trong trạng thái cân bằng và phương nằm ngang, tại đầu điểm A của thước cần đặt một vật có trọng lượng là:

A. 4,38N                                                           B. 5,24N

C. 6,67N                                                           D. 9,34N

Câu 5: 30kg là khối lượng của một thanh AB có khoảng cách giữa hai đầu điểm A và điểm B là 9m. Ở trong thước, đặt một trọng tâm G sao cho khoảng cách giữa điểm B và điểm G là 6m. Đặt một trục quay sao độ dài khoảng cách từ điểm A đến điểm O là 2m, đồng thời treo một vật ở đầu thước A. Để cho thanh thước đạt được trạng thái cân bằng ở vị trí nằm ngang, người ta phải tác dụng một lực có độ lớn bằng 100N vào đầu thước B. Vậy khối lượng quả nặng treo ở đầu thước A là:

A. 30kg                                                            B. 40kg

C. 50kg                                                            D. 60kg

Câu 6: 150N là trọng lượng của một thanh AB. Trên thanh AB đặt một trong tâm G thỏa mãn điều kiện sau: BG = 2AG. Dùng một đoạn dây có đặc điểm là nhẹ, không dãn để treo thanh AB lên trần nhà. Góc được tạo bởi giữa thanh AB và trần nhà có độ lớn bằng \(30^0\). Lực căng của dây là:

A. 75N                                                                  B. 100N

C. 150N                                                                D. 50N

Câu 7: 25kg là khối lượng của một thanh AB có độ dài khoảng cách từ điểm A đến điểm B là 7,5m. Trên thanh, đặt một trọng tâm G sao cho khoảng cách từ điểm A đến điểm G là 1,2m. Tai một trục có khoảng cách với đầu A là 1,5m thì thanh có thể ở trong trạng thái quay dễ dàng. Phải tác dụng lên B một lực có độ lớn là bao nhiêu nếu muốn thanh được ở trong trạng thái cân bằng ở vị trí nằm ngang?

A. 125N                                                                B. 12,5N

C. 26,5N                                                               D. 250N 

Câu 8: 50kg là khối lượng của một chiếc bánh xe có đường kính là 100cm. Nếu muốn bánh xe có thể di chuyển được qua một con dốc có độ cao là 30cm thì lực kéo tối thiểu được đặt trong điều kiện nằm ngang trên trục bánh xe là (trong điều kiện lực ma sát được bỏ qua):

A. 2085N                                                              B. 1586N

C. 1238N                                                              D. 1146N

Câu 9: 10kg là khối lượng của một thanh AB có độ dài khoảng cách giữa hai điểm A và điểm B là 3m. Thanh AB được đặt vào tường như một bản lề (điểm A thuộc tường). Có một vật nặng 5kg được treo vào đầu điểm B. Dùng một dây CD để giữ được thanh AB ở trong trạng thái cân bằng. Biết rằng góc hợp giữa thanh AB và dây căng CD là \(45^0\), độ dài khoảng cách giữa hai điểm A và C là 2m, lực căng và phản lực tác dụng lên thanh AB có độ lớn là:

A. Lực căng là \(150\sqrt{2}N\) và phản lực là 150N 

B. Lực căng là \(150\sqrt{2}N\) và phản lực là 250N 

C. Lực căng là \(150\sqrt{3}N\) và phản lực là 250N 

D. Lực căng là \(150\sqrt{3}N\) và phản lực là 150N 

Câu 10: 15kg là khối lượng của một thanh AB. Biết rằng đầu A của thanh nằm trên một sàn nhám, dùng một dây BC để nối điểm B với tường. Góc được tạo bởi thanh AB và dây BC có độ lớn bằng \(60^0\). Thanh A chịu một lực ma sát có độ lớn là:

A. 25N                                                           B. \(21\sqrt{3}N\)

C. \(25\sqrt{3}N\)                                                         D. 30N

Tham khảo thêm >>> Giải bài tập sách giáo khoa bài 18 Vật lý 10: Cân bằng một vật có trục quay cố định. Momen lực

Với bài viết momen lực trong vật lý, đã gửi đến các bạn bài tổng hợp lý thuyết và các dạng bài tập chi tiết nhất. Nếu có đóng góp gì cho bài viết Momen lực Vật lý 10, hãy để lại comment dưới phần bình luận nhé!