Các bài toán về Máy cơ đơn giản bồi dưỡng HSG Vật lý 8 năm học 2019-2020

Nếu vật có hình dạng tam giác có khối lượng được phân bố đều trên vật thì khối tâm chính là trọng tâm hình học của vật.. + Khi vật cân bằng thì trục quay sẽ đi qua khối tâm của vật 2.[r]

1 Phương Pháp:

+ Xác định lực tác dụng lên phần vật

+ Sử dụng điều kiện cân vật để lập phương trình Chú ý:

+ Nếu vật vật rắn trọng lực tác dụng lên vật có điểm đặt khối tâm vật

+ Vật dạng có tiết diện khối lượng phân bố vật, trọng tâm vật trung điểm Nếu vật có hình dạng tam giác có khối lượng phân bố vật khối tâm chính trọng tâm hình học vật

+ Khi vật cân trục quay qua khối tâm vật 2 Bài Tập Về Máy Cơ Đơn Giản

Bài 1: Tính lực kéo F trường hợp sau Biết vật nặng có trọng lượng

P = 120 N (Bỏ qua ma sát, khối lượng ròng rọc dây )

- hình a) 6F = P => F = P/6 = 120/ = 20 N - hình b) 8.F = P => F = P/8 = 120/ = 15 N - hình c) 5.F = P => F = P/ = 120/ = 24 N Bài 2:

Một nhẹ AB quay tự quanh điểm O cố định với OA=2OB Đầu A treo vật có khối lượng m=8 kg Hỏi phải treo đầu B vật có trọng lượng để hệ thống cân ?

Giải:

Vì nhẹ quay quanh điểm O nên ta coi O điểm tựa địn bẩy Để hệ thống cân ta có điều kiện cân đòn bẩy sau:

2 P P

= OA OB

=

 P2= 2P1 = 160 N

Bài 3: Một người có lượng P = 600N đứng ván treo vào ròng rọc hình vẽ Để hệ thống cân người phải kéo dây, lúc lực tác dụng vào trục ròng rọc cố định F = 720 N Tính

a) Lực người nén lên ván b) Trọng lượng ván

Bỏ qua ma sát khối lượng rịng rọc Có thể xem hệ thống vật Giải: a) Gọi T lực căng dây ròng rọc động T’ lực căng dây ròng rọc cố định



Ta có: T’ = 2.T; F = T’ = T  T = F/ = 720/ = 180 N Gọi Q lực người nén lên ván, ta có: Q = P – T = 600N – 180 N = 420N

b) Gọi P’ trọng lượng ván, coi hệ thống vật nhất, hệ thống cân ta có T’ + T = P’ + Q

=> 3.T = P’ + Q => P’ = T – Q => P’ = 180 – 420 = 120N

Vậy lực người nén lên ván 420N ván có trọng lượng 120N Bài 4:Cho hệ thống hình vẽ:

Thanh AB có khối lượng khơng đáng kể Ở hai đầu có treo hai cầu nhơm có trọng lượng

A

vào nước, hỏi có cịn cân hay khơng ? Giải:

Lúc đầu hệ thống cân bằng, ta có hệ thức cân đòn bẩy: OA

PA =PB.OB

 B A P P = OA OB = l l  B A V V = l l (1)

Sau nhúng hai cầu vào nước hợp lực tác dụng lên cầu A là:

1

F=VA(DADn)g=VA(DDn)g Hợp lực tác dụng lên cầu B là:

2

F =VB(DB Dn)g=VB(DDn)g

Ta có: F F = g D D V g D D V n B n A ) ( ) (   = B A V V (2)

Từ (1) (2) ta có: F F = l l (*)

Hệ thức (*) thõa mãn hệ thức cân đòn bẩy ban đầu hệ thống cân nhúng hai cầu vào nước

Bài 5: Cho hệ thống hình vẽ: Vật có trọng lượng P1, Vật có trọng lượng P2 Mỗi rịng rọc có

trọng lượng N Bỏ qua ma sát, khối lượng AB dây treo

Giải: Gọi P trọng lượng ròng rọc

Trong trường hợp thứ AB cân ta có:

3   AB CB P F

Mặt khác, ròng rọc động cân ta cịn có: 2.F = P + P1

=> F =  

1 P P

thay vào ta được:   2   P P P

<=> (P + P1) = 2P2 (1)

Tương tự cho trường hợp thứ hai P2 treo D, P1 P3 treo ròng rọc động

Lúc ta có:

2 '   AB DB P F

Mặt khác 2.F’ = P + P1 + P3 => F’ =

2

1 P

P

P 

Thay vào ta có:

2 2

3 1  

P P P P

=> P + P1 + P3 = P2 (2)

Từ (1) (2) ta có P1 = 9N, P2 = 15N

Bài 6: Vật A có khối lượng m = 15kg buộc vào sợi dây quanh trục nhỏ có bán kính r = 10cm (xem hình) Lực kéo F kéo dây vào trục quay lớn có bán kính R = 40cm Tính lực kéo F; cơng lực kéo vật A nâng

- Khi vật treo D với AD = DB muốn hệ thống cân phải treo nối vào vật vật thứ có trọng lượng P3 = 5N Tính P1 P2

cao 10m

Giải: Ta có : P = 10m = 150N

Theo qui tắc cân đòn bẩy, FR = Pr suy F = 37,5N Tính AF = 1500J

Bài 7: Cho hệ thống hình vẽ Góc nghiêng  = 300, dây rịng rọc lý tưởng Xác định khối lượng vật M để hệ thống cân Cho khối lượng m = 1kg Bỏ qua ma sát

Giải:

Muốn M cân F = P l h

với l h

= sin

=> F = P.sin 300 = P/2 (P trọng lượng vật M) Lực kéo dây vắt qua ròng rọc là:

F1 =

4

P F 

Lực kéo dây vắt qua ròng rọc là: F2 =

8

1 P

F



Lực kéo trọng lượng P’ m gây ra, tức : P’ = F2 = P/8 => m = M/8

Khối lượng M là: M = 8m = = kg

Bài 8: Hai cầu sắt giống hệt treo vào đầu A, B kim loại mảnh, nhẹ Thanh giữ thăng nhờ dây mắc điểm O Biết OA = OB = l = 20 cm Nhúng cầu đầu B vào chậu đựng chất lỏng người ta thấy AB thăng Để thăng trở

lại phải dịch chuyển điểm treo O phía A đoạn x = 1,08 cm Tính khối lượng riêng chất lỏng, biết khối lượng riêng sắt D0 = 7,8 g/cm3

Giải:

A B

O F

M l

h

2

m





Khi cầu treo B nhúng chất lỏng ngồi trọng lực, cầu cịn chịu tác dụng lực đẩy Acsimet chất lỏng Theo điều kiện cân lực điểm treo O’ ta có P AO’ = ( P – FA ) BO’

Hay P ( l – x) = ( P – FA )(l + x)

Gọi V thể tích cầu D khối lượng riêng chất lỏng

Ta có P = 10.D0.V FA = 10 D V

 10.D0.V ( l – x ) = 10 V ( D0 – D )( l + x )

 D =

0 0,8 /

2

cm g D

x l

x



 .

A B

O’

(l-x) (l+x)

FA

Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội

dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,

giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng

I. Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác

TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.

II. Khoá Học Nâng Cao HSG

- Tốn Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III. Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online Chuyên Gia