Bài tập ôn tập Vật lí 10 Chân trời sáng tạo Chương 5 có đáp án

CHỌN A

+ Ta có $\overrightarrow F = {\overrightarrow F _1} + {\overrightarrow F _2}$

$$F = {F_1} + {F_2} \Rightarrow F = 40 + 30 = 70N$$

chọn B

+ $(\overrightarrow {{F_1}} ;{\overrightarrow F _2}) = {60^0}$

$$\Rightarrow {F^2} = F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \alpha$$

$\Rightarrow {F^2} = {40^2} + {30^2} + 2.40.30\cos {60^0}$$\Rightarrow F = 10\sqrt {37} N$

+ Trọng lượng của thùng hàng: P = mg = 100.10 = 1000(N)

+ Gọi d1 là khoảng cách tò vật đến vai người thứ nhất: d1 = l,2(m)

+ Gọi d2 là khoảng cách từ vật đến vai người thứ hai: d2 = 2 − 1,2 = 0,8(m)

+ Vì $\overrightarrow {{P_1}} ;{\overrightarrow P _2}$ cùng phương cùng chiều nên: P = P1 + P2 = 1000N → P2 = 1000 – P1

+ Áp dụng công thức: P1.d1 = P2.d2 →P1.1,2 = 0,8.(1000 – P1) → P1 = 400 N → P2 = 600 N

chọn A

Cách 1:

Biểu diễn các lực như hình vẽ

Theo điều kiện cân bằng ${\overrightarrow T _{OB}} + {\overrightarrow T _{OA}} + \overrightarrow P = 0 \Rightarrow \overrightarrow F + {\overrightarrow T _{OA}} = 0$

$$\Rightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{\overrightarrow F \uparrow \downarrow {{\overrightarrow T }_{OA}}}\\{F = {T_{OA}}}\end{array}} \right.$$

Góc $\alpha$ là góc giữa OA và OB:$\alpha$ = 450.

$sin{45^0} = \frac{P}{{{T_{OB}}}} \Rightarrow {T_{OB}} = \frac{{60}}{{sin{{45}^0}}} = 60\sqrt 2 (N)$

$cos\alpha = \frac{F}{{{T_{OB}}}} = \frac{{{T_{OA}}}}{{{T_{OB}}}} \Rightarrow {T_{OA}} = {T_{OB}}.Cos{45^0} = 60\sqrt 2 .\frac{{\sqrt 2 }}{2} = 60(N)$

Cách 2:

Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ. Phân tích ${\overrightarrow T _{OB}}$thành hai lực ${\overrightarrow T _{xOB}},{\overrightarrow T _{yOB}}$ như hình vẽ

Theo điều kiện cân bằng :${\overrightarrow T _{OB}} + {\overrightarrow T _{OA}} + \overrightarrow P = 0$

$$\Rightarrow {\overrightarrow T _{xOB}} + {\overrightarrow T _{yOB}} + {\overrightarrow T _{OA}} + \overrightarrow P = 0$$

Chiếu theo Ox: ${T_{OA}} - {T_{xOB}} = 0 \Rightarrow {T_{OA}} = {T_{xOB}} \Rightarrow {T_{OA}} = cos{45^0}.{T_{OB}}\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{}&{(1)}\end{array}$

Chiếu theo Oy:

$${T_{yOB}} - P = 0 \Rightarrow sin{45^0}.{T_{OB}} = P \Rightarrow {T_{OB}} = \frac{P}{{sin{{45}^0}}} = 60\sqrt 2 (N)$$

Thay vào ( 1 ) ta có : ${T_{OA}} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}.60.\sqrt 2 = 60(N)$

chọn A

Ta có P = mg = 3.10 = 30 (N)

Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽ

Theo điều kiện cân bằng $\overrightarrow T + \overrightarrow N + \overrightarrow P = 0 \Rightarrow \overrightarrow F + \overrightarrow T = 0$ $\Rightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{\overrightarrow F \uparrow \downarrow \overrightarrow T }\\{F = T}\end{array}} \right.$

$$cos{30^0} = \frac{P}{F} \Rightarrow F = \frac{P}{{cos{{30}^0}}} = \frac{{30}}{{\frac{{\sqrt 3 }}{2}}} = 20\sqrt 3 (N) \Rightarrow T = 20\sqrt 3 (N)$$

$$sin{30^0} = \frac{N}{F} \Rightarrow N = F.Sin{30^0} = 20\sqrt 3 .\frac{1}{2} = 10.\sqrt 3 (N)$$

Lực do vật tác dụng lên tường là $\overrightarrow Q$. Lực nén $\overrightarrow Q$ và lực $\overrightarrow N$ là hai lực trực đối.

Độ lớn Q = N = $10\sqrt 3$(N))

Cách 2:

Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ. Phân tích ${\overrightarrow T _{OB}}$thành hai lực ${\overrightarrow T _x},{\overrightarrow T _y}$ như hình vẽ

Theo điều kiện cân bằng ${\overrightarrow T _x} + {\overrightarrow T _y} + \overrightarrow P + \overrightarrow N = 0$

Chiếu theo Ox: ${T_x} - N = 0 \Rightarrow T.Sin{30^0} = N\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{}&{(1)}\end{array}$

Chiếu theo Oy: ${T_y} - P = 0 \Rightarrow cos{30^0}.T = P \Rightarrow T = \frac{P}{{cos{{30}^0}}} = 20\sqrt 3 (N)$

Thay vào ( 1 ) ta có: $N = 20.\sqrt 3 .\frac{1}{2} = 10\sqrt 3 (N)$

Lực do vật tác dụng lên tường là $\overrightarrow Q$. Lực nén $\overrightarrow Q$ và lực $\overrightarrow N$ là hai lực trực đối.

Độ lớn Q = N = $10\sqrt 3$(N))

Mxuôi = Mngược -> PA. OA + POA.(OA/2) = F.OB + POC.(OC/2)

-> 8.2 + $\frac{3}{4}$.1 = F.2 + $\frac{3}{4}$.3.3  F = 5 (N).

Ta có: Mxuôi = Mngược -> PB. 35 = Pm.30 + PA.15 -> 7.35 = Pm.30+3.15 -> Pm ≈ 6,67 N.

Ta có: Mxuôi = Mngược -> P. 0,3 = F. 6,3 -> 210.0,3 = F. 6,3 -> F ≈ 10 N.

Ta có: Mxuôi = Mngược -> N1. 0,8 = N2. 1,6 -> N1 = 2 N2

Mà N1 + N2 = 270 N -> N2 = 90 N, N1 = 180 N.

Kết luận lực tấm ván tác dụng lên điểm tựa trái là 180 N.

Ta có: M = F.d = 1.10 = 10 N.m.

CHỌN B

a) Các lực tác dụng lên vật gồm: Trọng lực ${\rm{\vec P}}$, phản lực ${\rm{\vec N}}$, lực đàn hồi như hình vẽ.

b) Khi vật cân bằng thì:

c) Trọng lực ${\rm{\vec P}}$được phân tích thành 2 thành phần (như hình vẽ):

${\rm{\vec P}} = {{\rm{\vec P}}_{\rm{1}}}{\rm{ + }}{{\rm{\vec P}}_{\rm{2}}}$

+ Thành phần ${{\rm{\vec P}}_1}$có phương song song với mặt phẳng nghiêng

+ Thành phần ${{\rm{\vec P}}_2}$có phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng.

Khi đó ${{\rm{\vec P}}_1}$cân bằng với , ${{\rm{\vec P}}_2}$cân bằng với ${\rm{\vec N}}$

d) Biểu thức tính độ lớn hai thành phần của trọng lực: ${{\rm{P}}_1}{\rm{ = Psin\alpha }}$,${{\rm{P}}_2}{\rm{ = Pcos\alpha }}$

a) Lực tác dụng lên bóng đèn gồm 3 lực: ${{\rm{\vec F}}_{\rm{1}}}$, ${{\rm{\vec F}}_2}$, ${\rm{\vec P}}$như hình vẽ

b) Vì bóng đèn đang nằm cân bằng nên: ${\rm{\vec P + }}{{\rm{\vec F}}_1}{\rm{ + }}{{\rm{\vec F}}_2} = \vec 0$

c) ${\rm{\vec P + }}{{\rm{\vec F}}_1}{\rm{ + }}{{\rm{\vec F}}_2} = \vec 0 \Leftrightarrow {\vec F_{12}} = {{\rm{\vec F}}_1}{\rm{ + }}{{\rm{\vec F}}_2} = - {\rm{\vec P}}$$\Rightarrow$ Hợp lực của 2 lực căng dây cân bằng với trọng lực.

d) - Điểm treo bóng đèn nằm chính giữa dây, do đó: ${{\rm{F}}_{\rm{1}}}{\rm{ = }}{{\rm{F}}_{\rm{2}}}{\rm{ = F}}$

- Độ hợp lực của ${{\rm{\vec F}}_{\rm{1}}}$ và ${{\rm{\vec F}}_2}$ là: ${{\rm{F}}_{{\rm{12}}}}{\rm{ = 2Fcos}}\frac{{{\rm{15}}{{\rm{0}}^{\rm{0}}}}}{{\rm{2}}}{\rm{ = 2Fcos7}}{{\rm{5}}^{\rm{0}}}$

- Từ điều kiện cân bằng, ta có:

${F}_{12}=P=2FCos75^{\circ}\Rightarrow F=\frac{2}{F\cos 75^{\circ}}=\frac{100}{2\cos }75^{\circ}\approx 193{,}2N$

a) ${{\rm{\vec F}}_{\rm{1}}}$ và ${{\rm{\vec F}}_{\rm{2}}}$lần lượt là hai lực tác dụng lên hai điểm từa A, B và là hai lực song cùng chiều

b) ${\vec F_1}$ và ${\vec F_2}$ là hai lực song song cùng chiều nên: ${F_1} + {F_2} = P \Leftrightarrow {F_1} + {F_2} = 240$(1)

c) - Áp dụng quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều:

$\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} \Leftrightarrow \frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{1{,}2}}{{2{,}4}} = > {F_2} = 2{F_1}(2)$

d) Từ (1) và (2), suy ra $\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{{F_1} = 80N}\\{{F_2} = 160N}\end{array}} \right.$

Hướng dẫn giải

a) ${{\rm{\vec F}}_{\rm{1}}}$ và ${{\rm{\vec F}}_{\rm{2}}}$là hai lực cùng phương ngược chiều

b) Hợp lực của 2 lực tác dụng lên ô tô là: ${\rm{\vec F = }}{{\rm{\vec F}}_{\rm{1}}}{\rm{ + }}{{\rm{\vec F}}_{\rm{2}}}$Vì F1> F2 nên ${\rm{\vec F}} \uparrow \uparrow {{\rm{\vec F}}_{\rm{1}}}$nên ô tô chạy về phía trước

c) Vì ${{\rm{\vec F}}_2} \uparrow \uparrow {{\rm{\vec F}}_{\rm{1}}}$nên ${\rm{F = }}{{\rm{F}}_{\rm{1}}}{\rm{ - }}{{\rm{F}}_{\rm{2}}}$

d) Độ lớn hợp lực tác dụng lên ô tô là: ${\rm{F = }}{{\rm{F}}_{\rm{1}}}{\rm{ - }}{{\rm{F}}_{\rm{2}}} = 400 - 300 = 100\,{\rm{N}}$

a) Hợp lực của hai lực là ${\rm{\vec F = }}{{\rm{\vec F}}_{\rm{1}}}{\rm{ + }}{{\rm{\vec F}}_{\rm{2}}}$.

b) Độ lớn hợp lực của hai lực là: ${\rm{F = }}{{\rm{F}}_{\rm{1}}}{\rm{ + }}{{\rm{F}}_{\rm{2}}} = 2 + 6 = 8\,{\rm{N}}$ .

c) Giá của hợp lực chia đoạn AB thành hai đoạn d1, d2 theo tỉ lệ $\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}}$.

d) Ta có: $\left\{ \begin{array}{l}\frac{{{d_1}}}{{{d_2}}} = \frac{{{F_2}}}{{{F_1}}} = 3\\{d_1} + {d_2} = AB = 4cm\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{d_1} = 3\,cm\\{d_2} = 1\,cm\end{array} \right.$

a) Đúng.

b) Đúng.

c) M = 150. 0,3 = 45 N.m. Sai.

d) Mxuôi = Mngược  150.0,3= F. 0,09  F = 500 N. Lực đinh tác dụng lên búa bằng lực búa tác dụng lên đinh. Nên lực búa tác dụng lên đinh bằng 500 N  Sai.

a) P = m.g = 5.10 = 50 N. Đúng.

b) M = P.d = 50.0,6 = 30 N.m. Sai.

c) Để gậy được giữa cân bằng thì độ lớn moment lực do vật tác dụng lên gậy phải bằng độ lớn moment lực do tay tác dụng lên gậy. Sai.

d) Mxuôi = Mngược -> 50.0,6= F. 0,3-> F = 100 N. Sai.

a) M = F.d = 20.1 = 20 N.m Sai.

b) d tăng nên M tăng (F không đổi)Đúng.

c) d giảm đi (do thay đổi góc) nên M giảm (F không đổi) Đúng.

d) Moment lực phụ thuộc vào độ lớn của lực và khoảng cách từ điểm cố định đến giá của lực. Sai.

Đáp án:

9

0

Hướng dẫn giải

- Ta có:

$\begin{array}{l}{F^2} = F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \alpha \\ = > \cos \alpha = \frac{{{F^2} - F_1^2 - F_2^2}}{{2{F_1}{F_2}}} = \frac{{{5^2} - {3^2} - {4^2}}}{{2.3.4}} = 0\\ = > \alpha = {90^0}\end{array}$

Đáp án:

4

5

Hướng dẫn giải

+ Theo bài ra $\left( {\overrightarrow {{F_1}} ;{{\vec F}_3}} \right) = {120^0};{F_1} = {F_3}$ nên theo quy tắc tổng hợp hình bình hành và tính chất hình thoi

+ Ta có $\left( {\overrightarrow {{F_1}} ;{{\vec F}_{13}}} \right) = {60^0};{F_1} = {F_3} = {F_{13}} = 30N$

+ Mà $\left( {\overrightarrow {{F_1}} ;{{\vec F}_2}} \right) = {60^0} \Rightarrow {\vec F_2} \uparrow \uparrow {\vec F_{13}}$

+ Vậy $F = {F_{13}} + {F_2} = 30 + 15 = 45N$

Đáp án:

1

4

,

4

Khi đèn và dây treo cân bằng, các lực tác dụng lên đèn được biểu diễn như hình vẽ.

Theo hình vẽ ta có phương trình cân bằng lực: ${\vec T_1} + {\vec T_2} + \vec P = \vec 0$

Mà về độ lớn: T1 = T2 = T=> P = 2Tcos30o

Þ T = P/√3 =25/√3 ≈ 14,4 N.

Vậy lực căng dây T có cùng phương, ngược chiều với P như hình vẽ và có độ lớn T ≈ 14,4 N.

Đáp án:

2

3

,

5

Chọn hệ Oxy như hình vẽ

- Quả cầu cân bằng nên: $\vec P + \vec N + \vec T = \vec 0\left( 1 \right)$

- Ta có: $\sin \alpha = \frac{{CO}}{{AB + BO}} = \frac{R}{{AB + R}} = \frac{{15}}{{30}} = \frac{1}{2} = > \alpha = {30^0}$

- Chiếu (1)/Oy, ta có: $- P + T\cos \alpha = 0 = > T = \frac{P}{{\cos \alpha }} = \frac{{mg}}{{\cos \alpha }} = \frac{{4.10}}{{\cos {{30}^0}}} \simeq 47N$

- Chiếu (2)/Ox; ta có: $N - T\sin \alpha = 0 = > N = T\sin \alpha = 47.\sin {30^0} = 23{,}5N$

Vậy lực nén lên tường $N' = N = 23{,}5N$

Đáp án:

1

0

,

6

- Chọn hệ tọa độ như hình vẽ

- Vật nằm cân bằng nên: ${\vec T_1} + {\vec T_2} + \vec P = \vec 0\left( 1 \right)$

- Chiếu (1)/Oy, ta có:

${T_2}\cos \left( {{{180}^0} - \beta } \right) + {T_1}\cos \left( {{{90}^0} - \alpha } \right) - P = 0\left( 2 \right)$

- Chiếu (1)/Ox, ta có:

$\begin{array}{l}{T_1}\sin \left( {{{90}^0} - \alpha } \right) - {T_2}\sin \left( {{{180}^0} - \beta } \right) = 0\left( 3 \right)\\ = > {T_1} = \frac{{{T_2}\sin \left( {{{180}^0} - \beta } \right)}}{{\sin \left( {{{90}^0} - \alpha } \right)}} = \frac{{{T_2}\sin {{45}^0}}}{{\sin {{30}^0}}}\end{array}$

Thay vào (2) tao có:

$\begin{array}{l}{T_2}\cos {45^0} + {T_2}\frac{{\sin {{45}^0}}}{{\sin {{30}^0}}}\cos {30^0} = P\\ \Leftrightarrow {T_2} = \frac{{mg}}{{\cos {{45}^0} + \sin {{45}^0}\cot {{30}^0}}} = \frac{{2.10}}{{\frac{{\sqrt 2 }}{2} + \frac{{\sqrt 2 }}{2}.\sqrt 3 }} = 10{,}6N\end{array}$

Đáp án:

6

6

9

Hướng dẫn giải

- Chọn trục Oxy như hình vẽ

- Điều kiện cân bằng: $\vec P + \vec F + \vec T = \vec 0\left( 1 \right)$

- Chiếu (1)/Oy: $F\cos \alpha - T\cos \beta - P = 0\left( 2 \right)$

- Chiếu (2)/Ox: $F\sin \alpha - T\sin \beta = 0\left( 3 \right)$

- Từ (3) => $F = T\frac{{\sin \beta }}{{\sin \alpha }}$, thay vào (2)

Ta có:$T\frac{{\sin \beta }}{{\sin \alpha }}\cos \alpha - T\cos \beta = P \Leftrightarrow T = \frac{P}{{\sin \beta \cot \alpha - \cos \beta }} = 546{,}4N$

- Lực đàn hồi của thanh AB: $F = T\frac{{\sin \beta }}{{\sin \alpha }} = 546{,}4.\frac{{\sin {{60}^0}}}{{\sin {{45}^0}}} = 669{,}2N$

Đáp án:

8

4

0

Hướng dẫn giải

Ta có: Mxuôi = Mngược -> F. 1,4 = (200.9,8).0,6 -> F = 840 N.

Đáp án:

5

0

Hướng dẫn giải

Ta có: M = F.d  10 = F.0,2  F = 50 N.

Đáp án:

6

Hướng dẫn giải

Ta có: M’ = F’.d’=2F.3d = 6 M.

Đáp án:

1

Hướng dẫn giải

Ta có: M = F.d -> M = 5.0,2 = 1 (N.m)

Đáp án:

5

,

6

6

Hướng dẫn giải

Ta có: M = F. d = F.OG.sin450 = 20.0,4.sin450 ≈ 5,66 N.m.