Tấm ván OB có khối lượng không đáng kể, đầu O đặt trên một dao cứng tại O, đầu B được
Tấm ván OB có khối lượng không đáng kể, đầu O đặt trên một dao cứng tại O, đầu B được treo bằng một sợi dây vắt qua ròng rọc cố định R (ván quay được quanh O). Một người có khối lượng 60 kg đứng trên tấm ván.
a) Lúc đầu, người đó đứng tại điểm A sao cho \(OA = \dfrac{2}{3}OB\) (Hình 1).
b) Tiếp theo thay ròng rọc cố định R bằng một pa-lăng gồm 1 ròng rọc cố định R và 1 ròng rọc động R’, đồng thời di chuyển vị trí đứng của người đó về điểm I sao cho \(OI = \dfrac{1}{2}OB\) (Hình 2).
c) Sau cùng, pa-lăng ở câu b được mắc theo cách khác nhưng vẫn có \(OI = \dfrac{1}{2}OB\) (Hình 3).
Hỏi trong mỗi trường hợp a), b), c), người đó phải tác dụng vào dây một lực F bằng bao nhiêu để tấm ván nằm ngang thăng bằng? Tính lực F’ do ván tác dụng vào điểm tựa O trong mỗi trường hợp (bỏ qua ma sát ở các ròng rọc và trọng lượng của dây, của ròng rọc).
Đáp án đúng là: A
Quảng cáo
Lực do người tác dụng lên tấm ván bằng độ lớn phản lực của tấm ván tác dụng lên người
Momen lực: \(M = F.d\)
Tấm ván cân bằng khi chịu tác dụng của các lực cân bằng
Tấm ván cân bằng nằm ngang khi: \({M_1} = {M_2}\)
Giả sử chiều dài thanh \(OB = l\)
Trọng lượng của người là: \(P = 10m = 10.60 = 600\,\,\left( N \right)\)
a) Trường hợp 1:
Phản lực của thanh tác dụng lên người là: \(N = P - F\)
→ lực nén do người tác dụng lên thanh là: \(Q = N = P - F\)
Thanh cân bằng nằm ngang, ta có:
\(\begin{array}{l}{M_Q} = {M_F} \Rightarrow Q.OA = F.OB \Rightarrow \left( {P - F} \right).\dfrac{2}{3}l = F.l\\ \Rightarrow \dfrac{2}{3}P - \dfrac{2}{3}F = F \Rightarrow \dfrac{2}{3}P = \dfrac{5}{3}F \Rightarrow F = \dfrac{2}{5}P\\ \Rightarrow F = \dfrac{2}{5}.600 = 240\,\,\left( N \right)\end{array}\)
Tấm ván cân bằng, ta có:
\(F + {F_1} = Q\) (với \({F_1}\) là phản lực của điểm tựa lên tấm ván)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow {F_1} = Q - F = P - F - F = P - 2F\\ \Rightarrow {F_1} = 600 - 2.240 = 120\,\,\left( N \right)\end{array}\)
Lực do ván tác dụng vào điểm tựa là: \(F' = {F_1} = 120\,\,\left( N \right)\)
b) Trường hợp 2:
Từ bình vẽ ta thấy: \({F_B} = 2F\)
Phản lực của thanh tác dụng lên người là: \(N = P - F\)
→ lực nén do người tác dụng lên thanh là: \(Q = N = P - F\)
Thanh cân bằng nằm ngang, ta có:
\(\begin{array}{l}{M_Q} = {M_{{F_B}}} \Rightarrow Q.OI = {F_B}.OB \Rightarrow \left( {P - F} \right)\dfrac{{OB}}{2} = 2F.OB\\ \Rightarrow P - F = 4F \Rightarrow F = \dfrac{P}{5} = \dfrac{{600}}{5} = 120\,\,\left( N \right)\end{array}\)
Tấm ván cân bằng, ta có:
\(\begin{array}{l}{F_B} + {F_1} = Q \Rightarrow {F_1} = Q - {F_B} = \left( {P - F} \right) - 2F = P - 3F\\ \Rightarrow {F_1} = P - \dfrac{3}{5}P = \dfrac{2}{5}P = \dfrac{2}{5}.600 = 240\,\,\left( N \right)\end{array}\)
Lực do ván tác dụng vào điểm tựa là: \(F' = {F_1} = 240\,\,\left( N \right)\)
c) Trường hợp 3:
Từ hình vẽ ta thấy: \({F_B} = 3F\)
Phản lực của thanh tác dụng lên người là: \(N = P + F\)
→ lực nén do người tác dụng lên thanh là: \(Q = N = P + F\)
Thanh cân bằng nằm ngang, ta có:
\(\begin{array}{l}{M_Q} = {M_{{F_B}}} \Rightarrow Q.OI = {F_B}.OB \Rightarrow \left( {P + F} \right)\dfrac{{OB}}{2} = 3F.OB\\ \Rightarrow P + F = 5F \Rightarrow F = \dfrac{P}{5} = \dfrac{{600}}{5} = 120\,\,\left( N \right)\end{array}\)
Tấm ván cân bằng, ta có:
\(\begin{array}{l}{F_B} + {F_1} = Q \Rightarrow {F_1} = Q - {F_B} = \left( {P + F} \right) - 3F = P - 2F\\ \Rightarrow {F_1} = P - \dfrac{2}{5}P = \dfrac{3}{5}P = \dfrac{3}{5}.600 = 360\,\,\left( N \right)\end{array}\)
Lực do ván tác dụng vào điểm tựa là: \(F' = {F_1} = 360\,\,\left( N \right)\)
Đáp án cần chọn là: A
PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!
>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
