Giải bài tập Vật lý 10 bài 20: Các dạng cân bằng cân bằng của một vật có mặt chân đế

Thứ bảy - 29/06/2019 03:42

A. HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI SGK VẬT LÝ 10 TRANG 110
1. Thế nào là dạng cân bằng bền? không bền? Phiếm định?
Trả lời
* Căn bằng không bền
Một vật cân bằng không bền là khi nó bị lệch khỏi vị trí cân bằng đó thì trọng lực tác dụng lên nó kéo nó ra xa khỏi vị trí đó.
* Cân bằng bền
Một vật cân bằng bền là khi nó bị lệch khỏi vị trí cân bằng đó thì trọng lực tác dụng lên nó kéo nó trở về vị trí đó.
* Cân bằng phiếm định
Một vật cân bằng phiếm định là khi nó bị lệch khỏi vị trí cân bằng đó thì trọng lực tác dụng lên nó giữ nó ở vị trí cân bằng mới.

2. Vị trí trọng tâm của vật có vai trò gì đối với mỗi loại cân bằng?
Trả lời
Vị trí trọng tâm của vật có vai trò quyết định trạng thái càn bằng. Vật có trọng tâm càng cao thì càng kém bền.

3. Điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế?
Trả lời
Giá của trọng lực phải đi qua mặt chân đế hay trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế.

4. Hãy chỉ rõ các dạng cân bằng của vật trong các trường hợp sau:
a) Nghệ sĩ xiếc đang đứng trên dây.
b) Cái bút chì cắm vào con dao nhíp (như hình 20.7 SGK)
c) Quả cầu đồng chất ở các vị trí A, B, C trên một mặt có dạng như hình 20.1.
giai bai tap vat ly 10 bai 20 cau a5

Trả lời:
a) Cân bằng không bền.
b) Cân bằng bền,
c) Ở vị trí A: Cân bằng phiếm định,
• Ở vị trí B: Cân bằng không bền.
• Ở vị trí C: Cân bằng bền.

5. Người ta làm thế nào để thực hiện được mức vững vàng cao của trạng thái cân bằng ở những vật sau đây;
a) Đèn đế bàn.
b) Xe cần cẩu?
c) Ô tô đua.
Trả lời:
a) Đèn để bàn: hạ thấp độ cao của chân đèn, tăng độ rộng của đế đèn.
b) Xe cần cẩu: tăng diện tích và khối lượng đế của cần cẩu.
c) Ô tô đua: hạ thấp độ cao của ô tô.

6. Một xe tải lần lượt chở các vật liệu với khối lượng bằng nhau: thép lá, gỗ và vải. Trong trường hợp nào xe khó đổ nhất? dễ đổ nhất?
Trả lời:
• Các vật liệu đó có cùng khối lượng, vật liệu nào có khối lượng riêng càng lớn thì chiếm thể tích trên xe càng nhỏ. Vì cùng một xe chở nên diện tích sàn xe không đổi, vậy vật liệu nào chiếm thể tích càng nhỏ thì độ cao của hàng chất lên xe càng thấp => trọng tâm càng thấp => càng khó đổ và ngược lại.
• Do đó: Trường hợp xe khó đổ nhất là khi chở sắt lá và trường hợp dễ đổ nhất là khi chở vải.

7. Em có nhận xét gì về độ cao của trọng tâm của vật so với các điểm lân cận trong các trường hợp cân bằng bền, cân bằng không bền và cân bằng phiếm định.
* Cân bằng không bền
Trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các điểm lân cận của vật.
* Cân bằng bền
Trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các điểm lân cận của vật.
* Cân bằng phiếm định
Trọng tâm ở vị trí không đổi hay có độ cao không đổi.

8. Tại sao ô tô chất trên nóc nhiều hàng hóa nặng dễ bị lật đổ ở chỗ đường nghiêng?
Trả lời
Do mức vững vàng của cân bằng phụ thuộc vào độ cao của trọng tâm. Nếu ô tô chất trên nóc nhiều hàng hóa nặng thì trọng tâm của ô tô càng cho mức vững vàng của ô tô thấp => dễ bị lật đổ ở chỗ đường nghiêng.

B/ BÀI TẬP LUYỆN TẬP
1. Một khối hình trụ đồng chất có khối lượng m = 4 kg, chiều cao 40 cm, bán kính mặt đáy 10 cm đặt trên mặt phẳng nghiêng một góc α = 30° như hình 20.2. Biết lực ma sát của mặt phẳng nghiêng tác dụng lên khối trụ luôn không đổi và bằng 30 N, Hỏi khối trụ có đứng
giai bai tap vat ly 10 bai 20 cau b1

2. Trên mặt phẳng nằm ngang người ta chồng hai viên gạch giống hệt nhau hình vuông, đồng chất có cạnh a = 30 cm như hình 20.3. Hỏi hệ thống có cân bằng không trong các trường hợp sau:

a) Các viên ở trên nhô ra so với viên ở dưới kế nó một đoạn bằng 10 cm.
b) Các viên ở trên nhô ra so với viên ở dưới kế nó một đoạn bằng 15 cm.
c) Các viên ở trên nhô ra so với viên ở dưới kế nó một đoạn bằng 20 cm.
giai bai tap vat ly 10 bai 20 cau b2.2