Bài tập về Trọng lực và lực căng
1.Lý thuyết
Trọng lực
1. Trọng lực
- Trọng lực là lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên vật, gây ra cho vật gia tốc rơi tự do. Trọng lực có kí hiệu .
Quả bóng chịu tác dụng của trọng lực
- Ở gần Trái Đất trọng lực có:
+ Phương thẳng đứng
+ Chiều từ trên xuống
+ Điểm đặt gọi là trọng tâm của vật
- Công thức tính trọng lực
Dựa vào định luật II Newton, trường hợp vật rơi tự do, ta tìm được công thức của trọng lực:
2. Trọng lượng
- Trọng lượng là độ lớn của trọng lực tác dụng lên một vật.
- Công thức tính trọng lượng:
- Trọng lượng của một vật có thể đo bằng lực kế hoặc cân lò xo.
Đo trọng lượng của vật bằng lực kế
3. Phân biệt trọng lượng và khối lượng
- Trọng lượng của một vật thay đổi khi đem đến một nơi khác có gia tốc rơi tự do thay đổi.
- Khối lượng là số đo lượng vật chất của vật. Vì vậy khối lượng của một vật không thay đổi khi ta chuyển nó từ nơi này sang nơi khác.
Lực căng
- Khi dùng hai tay kéo dãn một sợi dây cao su, ta thấy dây cao su cũng kéo tay trở lại. Khi một sợi dây bị kéo thì ở tại mọi điểm trên dây, kể cả hai đầu dây xuất hiện lực để chống lại sự kéo, lực này gọi là lực căng dây, kí hiệu
- Đặc điểm của lực căng do sợi dây tác dụng vào vật có phương trùng với phương của sợi dây, có chiều ngược với chiều của lực do vật kéo dãn dây.
Một số trường hợp xuất hiện lực căng
2.Bài tập tự luyện (có hướng dẫn)
Câu 1: Lực căng dây có đặc điểm nào sau đây?
A. Điểm đặt ở hai đầu dây, chỗ tiếp xúc với vật.
B. Phương trùng với phương sợi dây.
C. Chiều luôn hướng vào giữa sợi dây.
D. Cả A, B và C.
Đáp án đúng là: D.
Lực căng dây có đặc điểm:
- Điểm đặt ở hai đầu dây, chỗ tiếp xúc với vật.
- Phương trùng với phương sợi dây.
- Chiều luôn hướng vào giữa sợi dây.
Câu 2: Một vật khối lượng 10 kg được treo thẳng đứng bởi một sợi dây, vật ở trạng thái cân bằng. Tính độ lớn lực căng tác dụng vào vật. Lấy .
A. 100 N.
B. 10 N.
C. 150 N.
D. 200 N.
Đáp án đúng là: A.
A - đúng.
Vật cân bằng dưới tác dụng của hai lực và .
Nên .
Câu 3: Một dây treo chỉ chịu được lực căng giới hạn là 10 N, người ta treo một vật khối lượng 2 kg vào một đầu dây. Hỏi dây có bị đứt không? Lấy .
A. dây không bị đứt.
B. dây bị đứt.
C. còn phụ thuộc vào kích thước của vật.
D. không xác định được.
Đáp án đúng là: B.
Lực căng dây khi treo vật là .
Do nên dây bị đứt.
Câu 4: Đơn vị của trọng lực là gì?
A. Niuton (N)
B. Kilogam (Kg)
C. Lít (l)
D. Mét (m)
Đáp án đúng là: A.
Đơn vị của trọng lực là Niuton (N).
Câu 5: Đơn vị của lực căng là gì?
A. Niuton (N)
B. Kilogam (Kg)
C. Lít (l)
D. Mét (m)
Đáp án đúng là: A.
Đơn vị của lực căng là Niuton (N).
Câu 6: Ở gần Trái Đất trọng lực có đặc điểm nào sau đây?
A. Phương thẳng đứng.
B. Chiều từ trên xuống dưới.
C. Điểm đặt tại trọng tâm của vật.
D. Cả A, B, C.
Đáp án đúng là: D.
Trọng lực có đặc điểm:
- Phương thẳng đứng
- Chiều từ trên xuống dưới.
- Điểm đặt tại trọng tâm của vật.
Câu 7: Trọng lực là
A. Lực hút do Trái Đất tác dụng lên vật.
B. Lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên vật.
C. Lực gây ra gia tốc rơi tự do cho vật.
D. Cả A, B, C.
Đáp án đúng là: D.
Trọng lực là
- Lực hút do Trái Đất tác dụng lên vật.
- Lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên vật.
- Lực gây ra gia tốc rơi tự do cho vật.
Câu 8: Công thức tính trọng lượng?
A.
B.
C.
D. .
Đáp án đúng là: A.
Công thức tính trọng lượng: P = m.g.
Câu 9: Một vật khối lượng 20 kg thì có trọng lượng gần bằng giá trị nào sau đây?
A. P = 2 N.
B. P = 200 N.
C. P = 2000 N.
D. P = 20 N.
Đáp án đúng là: B.
Lấy g = 9,8 m/s2 thì trọng lượng của vật là .
Câu 10: Nhận xét nào sau đây sai?
A. Khối lượng của một vật chỉ lượng chất tạo nên vật đó.
B. Khối lượng của một vật không thay đổi theo vị trí đặt vật.
C. Vì P = mg nên khối lượng và trọng lượng của vật không thay đổi theo vị trí đặt vật.
D. Biết khối lượng của một vật ta có thể suy ra trọng lượng của vật đó.
Đáp án đúng là: C.
A, B đúng: khối lượng chỉ lượng chất tạo nên vật đó, không thay đổi ở các vị trí khác nhau, và có tính chất cộng.
C - sai vì: Công thức P = mg chỉ là công thức tổng quát. Khối lượng vật không thay đổi theo vị trí đặt vật nhưng gia tốc trọng trường g sẽ thay đổi theo vị trí đặt vật, dẫn đến trọng lượng sẽ thay đổi.
Bài 11:Phát biểu nào sau đây là sai:
Khi căng một sợi dây bằng cách buộc sợi dây vào giá đỡ và treo vật nặng lên thì:
A. Lực căng dây xuất hiện chống lại xu hướng bị kéo giãn.
B. Vật chịu tác dụng của trọng lực và lực căng dây.
C. Lực căng dây tác dụng lên giá treo và trọng lực của vật là hai lực cân bằng.
D. Độ lớn của lực căng là như nhau tại tất cả các điểm trên dây, nếu dây đứng yên.
Bài 12: Lực căng dây được kí hiệu là
A. .
B. .
C. .
D. T.
Bài 13: Dùng tay kéo một vật nặng như hình dưới dây. Lực căng dây tác dụng vào vật nào?
A. Tác dụng lên tay người.
B. Tác dụng lên vật nặng.
C. Tác dụng lên cả tay và vật nặng.
D. Tác dụng lên điểm giữa của sợi dây mà không tác dụng lên tay hay vật nặng.
Bài 14: Lực căng dây có
A. phương ngang.
B. phương thẳng đứng.
C. phương sợi dây.
D. phương vuông góc với sợi dây.
Bài 15: Lực căng dây không có đặc điểm nào sau đây?
A. Tác dụng vào vật.
B. Có phương trùng với phương của sợi dây.
C. Ngược chiều với chiều của lực do vật kéo dãn dây.
D. Luôn có độ lớn bằng với lực tác dụng vào dây.
Bài 16:Một vật có trọng lượng P đứng cân bằng nhờ 2 dây OA làm với trần một góc 600 và OB nằm ngang. Độ lớn của lực căng T1 của dây OA bằng
A. P.
B..
C. .
D. 2P.
Bài 17: Câu nào sau đây sai khi nói về lực căng dây?
A. Lực căng dây có bản chất là lực đàn hồi.
B. Lực căng dây có điểm đặt là điểm mà đầu dây tiếp xúc với vật.
C. Lực căng có phương trùng với chính sợi dây, chiều hướng từ hai đầu vào phần giữa của dây.
D. Lực căng có thể là lực kéo hoặc lực nén.
Bài 18: Khi vật treo trên sợi dây nhẹ cân bằng thì trọng lực tác dụng lên vật
A. cùng hướng với lực căng dây.
B. cân bằng với lực căng dây.
C. hợp với lực căng dây một góc 900.
D. bằng không.
Bài 19: Một ngọn đèn có khối lượng m = 1 kg được treo dưới trần nhà bằng một sợi dây. Lấy g = 9,8 m/s2. Dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 8 N. Nếu treo ngọn đèn này vào một đầu dây thì
A. lực căng sợi dây là 9 N và sợi dây sẽ bị đứt.
B. lực căng sợi dây là 9,8 N và sợi dây sẽ bị đứt.
C. lực căng sợi dây là 9,8 N và sợi dây không bị đứt.
D. lực căng sợi dây là 4,9 N và sợi dây không bị đứt.
Bài 20. Một chú khỉ diễn xiếc treo mình cân bằng trên dây thừng như Hình 17.3. Xác định lực căng xuất hiện trên các đoạn dây OA, OB. Biết chú khỉ có khối lượng 7 kg. Lấy g = 9,8 m/s2.
A. .
B..
C. .
D. .
Câu 21: Vật nặng 5kg được treo vào sợi dây có thể chịu được lực căng tối đa 52N. Cầm dây kéo vật lên cao theo phương thẳng đứng. Lấy g = 10m/s2. Học sinh A nói: "Vật không thể đạt được gia tốc 0,6m/s2”. Học sinh A nói đúng hay sai?
Lời giải:
Chọn chiều dương là chiểu chuyển động như hình
Các lực tác dụng lên vật gồm: trọng lực , lực căng dây
Áp dụng định luật II NiuTon:
Chiếu (*) lên chiều dương ta có: T - P = ma => T = m(g + a)
Để dây không bị đứt thì:
T ≤ Tmax
=> m(g + a) ≤ Tmax
=> a ≤
=> amax = 0,4m/s2
=> Học sinh A nói đúng.
Câu 22: Hai vật m1 = 1kg, m2 = 0,5kg nối với nhau bằng sợi dây và được kéo lên thẳng đứng nhờ lực F = 18N đặt lên vật I. Tìm gia tốc chuyển động và lực căng của dây? Coi dây là không giãn và có khối lượng không đáng kể.
Lời giải:
Chọn chiều dương hướng lên
Các ngoại lực tác dụng lên hệ vật gồm: trọng lực lực kéo
Xét riêng vật m2:
T - P = m2a
=> T = P2 + m2a = m2 (a + g)
=> T = 0,5.(2 + 10) = 6N
Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác
30 bài tập về công thức tính thế năng đàn hồi (2024) có đáp án chi tiết nhất