LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP VỀ NGẪU LỰC
I. LÝ THUYẾT
1. Ngẫu lực là gì?
Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực.
Ví dụ:
Dùng tay vặn vòi nước ta đã tác dụng vào vòi một ngẫu lực
Dùng tuanơvit để vặn đinh ốc, ta tác dụng vào tuanơvit một ngẫu lực
Khi ô tô sắp qua đoạn đường ngoặt, người lái xe tác dụng một ngẫu lực vào tay lái (vô lăng)
2. Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn
a) Trường hợp vật không có trục quay cố định
Dưới tác dụng của ngẫu lực, vật sẽ quay quanh trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.
Xu hướng chuyển động li tâm của các phần của vật ở ngược phía đối với trọng tâm triệt tiêu nhau nên trọng tâm đứng yên. Vì vậy, trục quay đi qua trọng tâm không chịu lực tác dụng.
b) Trường hợp vật có trục quay cố định
Dưới tác dụng của ngẫu lực, vật sẽ quay quanh trục cố định đó. Nếu trục quay không đi qua trọng tâm thì trọng tâm sẽ chuyển động tròn xung quanh trục quay. Khi ấy vật có xu hướng chuyển động li tâm nên tác dụng lực vào trục quay.
Khi chế tạo các bộ phận quay của máy móc phải làm cho trục quay đi qua trọng tâm của nó.
3. Momen của ngẫu lực
Đối với các trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực thì momen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí trục quay và luôn có giá trị:
M = F1.d1 + F2.d2 = F(d1 + d2) = F.d
Trong đó:
F là độ lớn của mỗi lực (N)
d là cánh tay đòn của ngẫu lực hay khoảng cách giữa hai giá của hai lực hợp thành ngẫu lực (m)
M là momen lực (N.m)
II. TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG
Câu 1: Một vật rắn chịu tác dụng đồng thời hai lực F1 và F2 có cùng độ lớn, giá song song nhưng ngược chiều. Câu nào sau đây là đúng cho tình trạng này?
A. Vật không chuyển động tịnh tiến, nhưng thực hiện chuyển động quay.
B. Vật chuyển động tịnh tiến, nhưng không thực hiện chuyển động quay.
C. Vật không chuyển động tịnh tiến cũng không thực hiện chuyển động quay.
D. Vật vừa chuyển động tịnh tiến, vừa thực hiện chuyển động quay.
Câu 2: Ba cái thước đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang chịu tác dụng của hai lực có độ lớn bằng nhau và đều vuông góc với thước được mô tả như hình 22.2. G là trọng tâm của thước. Thước có trọng tâm không chuyển động tịnh tiến là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 2; 3.
Câu 3: Hệ lực nào trong hình 22.3 sau đây là ngẫu lực?
Chọn B.
Câu 4: Một vật rắn phẳng mỏng dạng một tam giác đều ABC, canh a = 20 cm. Người ta tác dụng một ngẫu lực nằm trong mặt phẳng của tam giác. Các lực này có độ lớn 8 N và đặt vào hai đỉnh A và C và song song với BC. Momen của ngẫu lực có giá trị là
A. 13,8 N.m.
B. 1,38 N.m.
C. 1,38.10-2 N.m.
D. 1,38.10-3N.m.
Câu 5: Nhận xét nào sau đây về ngẫu lực không đúng?
A. Momen ngẫu lực phụ thuộc khoảng cách giữa hai giá của hai lực.
B. Có thể xác định hợp lực của ngẫu lực theo quy tắc hợp lực song song ngược chiều.
C. Nếu vật không có trục qua cố định, ngẫu lực làm nó quay quanh một trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.
D. Momen ngẫu lực không phụ thuộc vị trí trục quay, miễn là trục quay vuông góc với mặt phẳng của ngẫu lực.
Câu 6: 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. M = 6 N.m.
D. M = 60 N.m.
Câu 7: Khi dùng Tua-vít để vặn đinh vít, người ta đã tác dụng vào các đinh vít
A. một ngẫu lực
B. hai ngẫu lực
C. cặp lực cân bằng
D. cặp lực trực đối.
Câu 8: Một ngẫu lực gồm hai lực và có F1 = F2 = F và có cánh tay đòn d. Momen của ngẫu lực này là
A. (F1 – F2).d
B. 2Fd
C. Fd.
D. Chưa biết được vì còn phụ thuộc vào vị trí của trục quay.
Câu 9: Một chiếc thước mảnh có trục quay nằm ngang đi qua trọng tâm O của thước. Dùng hai ngón tay tác dụng vào thước một ngẫu lực đặt vào hai điểm A và B cách nhau 4,5 cm và có độ lớn FA = FB = 1 N. Thanh quay đi một góc α = 30°. Hai lực luôn luôn nằm ngang và vẫn đặt tại A và B (Hình vẽ). Tính momen của ngẫu lực.
A. 0,09 N.m.
B. 0,9 N.m.
C. 0,039 N.m.
D. 0,39 N.m.
----------
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Tổng hợp Lý thuyết và bài tập ôn tập về Ngẫu lực môn Vật Lý 10 năm học 2020-2021, để theo dõi nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác vui lòng đăng nhập vào hệ thống Chúng tôi chọn chức năng xem online hoặc tải về máy!
Chúc các em học tập thật tốt!
