30 câu trắc nghiệm Cân bằng của một vật có trục quay cố định - Momen lực cực hay có đáp án (phần 1)

---

---

Câu 1: Một thanh đồng chất có trọng lượng P được gắn vào tường nhờ một bản lề và được giữ nằm ngang bằng một dây treo thẳng đứng (Hình 18.1). Xét momen lực đối với bản lề. Hãy chọn câu đúng.

    A. Momen của lực căng > momen của trọng lực

    B. Momen của lực căng < momen của trọng lực

    C. Momen của lực căng = momen của trọng lực

    D. Lực căng của dây = trọng lượng của thanh.

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Thanh chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực P dặt tại chính giữa thanh, lực căng T của sợi dây và phản lực toàn phần Q tại bản lề.

Thanh có thể quay quanh bản lề. Do vậy khi xét momen lực đối với bản lề thì M_Q/O = 0.

Khi thanh cân bằng thì momen của lực căng = momen của trọng lực.

Câu 2: Một thanh AB = 7,5 m có trọng lượng 200 N có trọng tâm G cách đầu A một đoạn 2 m. Thanh có thể quay xung quanh một trục đi qua O. Biết OA = 2,5 m. Để AB cân bằng phải tác dụng vào đầu B một lực F có độ lớn bằng

    A. 100 N.

    B. 25 N.

    C. 10 N.

    D. 20 N.

Hiển thị đáp án

Chọn D.

Áp dụng quy tắc momen lực:

Câu 3: Một thanh AB có trọng lượng 150 N, có trọng tâm G chia đoạn AB theo tỉ lệ BG = 2AG. Thanh AB được treo lên trần bằng dây nhẹ, không dãn ( Hình 18.2). Cho góc α=30, lực căng dây T có giá trị là

    A. 75 N.

    B. 100 N.

    C. 150 N.

    D. 50 N.

Hiển thị đáp án

Chọn D.

Áp dụng quy tắc momen lực đối với trục quay tại A, ta được:

P.AG.cosα = T.AB.cosα => T = P/3 = 50 N

Câu 4: Một cái xà nằm ngang chiều dài 10 m trọng lượng 200 N. Một đầu xà gắn vào tường, đầu kia được giữ bằng sợi dây làm với phương nằm ngang góc 60^o. Lực căng của sợi dây là

    A. 200 N.

    B. 100 N.

    C. 116 N.

    D. 173 N.

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Áp dụng quy tắc momen lực ta được:

Câu 5: Một cái thước AB = 1 m đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục qua O cách đầu A một khoảng 80 cm (Hình 18.3). Một lực F₁ = 4 N tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thứ hai F₂ tác dụng lên đầu B của thước và theo phương vuông góc với thước (không vẽ trên hình). Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động, thì lực F₂ có hướng và độ lớn

   A. bằng 0.

   B. cùng hướng với F₁→ và có độ lớn F₂ = 1,6 N.

   C. cùng hướng với F₁→ và có độ lớn F₂ = 16 N.

   D. ngược hướng với F₁→ và có độ lớn F₂ = 16 N.

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Thước không chuyển động chứng tỏ đang cân bằng. Áp dụng quy tắc momen lực đối với trục quay qua O ta được:

F₁.OA = F₂.OB ⟺ F₂ = 4.80/20 = 16 N.

Đồng thời F₂→ cùng hướng F₁→

Câu 6: Một cái thước AB đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục quay O cách đầu A một khoảng 80 cm (Hình 18.4). Một lực F₁ = 10 N tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thức hai F₂ tác dụng lên điểm C của thước theo phương vuông góc với thước (không vẽ trên hình) và cách A 30 cm. Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động, thì lực F₂ có hướng và độ lớn

    A. bằng 0.

   B. cùng hướng với F₁→ và có độ lớn F₂ = 12 N.

   C. cùng hướng với F₁→ và có độ lớn F₂ = 10 N.

   D. ngược hướng với F₁→ và có độ lớn F₂ = 16 N.

Hiển thị đáp án

Chọn D.

Thước không chuyển động chứng tỏ đang cân bằng. Áp dụng quy tắc momen lực đối với trục quay qua O ta được:

F₁.OA = F₂.OC ⟺ F₂ = 10.80/50 = 16 N.

Đồng thời F₂→ ngược hướng F₁→

Câu 7: Một cái thước AB = 1 m đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục quay O cách đầu A một khoảng 80 cm (Hình 18.5). Một lực F₁ = 4 N tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thứ hai F₂ tác dụng lên đầu B của thước và theo phương vuông góc với thước (không vẽ trên hình). Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động, thì lực tác dụng của trục quay O lên thước có hướng và độ lớn

   A. cùng hướng với F₁→ và có độ lớn R = 20 N.

   B. cùng hướng với F₁→ và có độ lớn R = 12 N.

   C. ngược hướng với F₁→ và có độ lớn R = 16 N.

   D. ngược hướng với F₁→ và có độ lớn R = 20 N.

Hiển thị đáp án

Chọn D.

Thước không chuyển động chứng tỏ đang cân bằng. Áp dụng quy tắc momen lực đối với trục quay qua O ta được:

F₁.OA = F₂.OB ⟺ F₂ = 4.80/20 = 16 N.

Đồng thời F₂→ cùng hướng F₁→ .

Suy ra lực trục quay tác dụng lên thước R→ = - (F₁→+F→_2) có độ lớn bằng R = 20 N, hướng ngược với F₁→.

Câu 8: Một cái thước AB đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục quay O cách đầu A một khoảng 80 cm (Hình 18.6). Một lực F₁ = 5 N tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thứ hai F₂ tác dụng lên điểm C của thước và theo phương vuông góc với thước (không vẽ trên hình) và cách A 30 cm. Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động, thì lực tác dụng của trục quay O lên thước có hướng và độ lớn

   A. cùng hướng với F₁→ và có độ lớn R = 13 N.

   B. cùng hướng với F₁→ và có độ lớn R = 8 N.

   C. ngược hướng với F₁→ và có độ lớn R = 3 N.

   D. ngược hướng với F₁→ và có độ lớn R = 5 N.

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Thước không chuyển động chứng tỏ đang cân bằng. Áp dụng quy tắc momen lực đối với trục quay qua O ta được:

F₁.OA = F₂.OC ⟺ F₂ = 5.80/50 = 8 N.

Đồng thời F₂→ ngược hướng F₁→.

Suy ra lực trục quay tác dụng lên thước R→ = - (F₁→+F→_2) có độ lớn bằng:

R = F₂ – F₁ = 8 – 5 = 3 N, hướng ngược với F₁→.

Câu 9: Một khung ABC có dạng một tam giác đều, có cạnh bằng ℓ, nằm trong mặt phẳng nằm ngang. Tác dụng một lực có độ lớn F nằm trong mặt phẳng nằm ngang và song song với cạnh BC, vào điểm A của khung. Momen của lực F đối với trục quay đi qua C và vuông góc với mặt phẳng khung là

Hiển thị đáp án

Chọn D.

Cánh tay đòn của lực F→ là CH. Do đó momen của lực F→ đối với trục quay đi qua C và vuông góc với mặt phẳng khung là:

M_F/C = F.CH = Fℓ√3/2.

Câu 10: Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không quay khi tổng momen của lực tác dụng bằng 0. Điều này chỉ đúng khi mỗi momen lực tác dụng được tính đối với

    A. trọng tâm của vật rắn.

    B. trọng tâm hình học của vật rắn.

    C. cùng một trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa lực

    D. điểm đặt của lực tác dụng.

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không quay khi tổng momen của lực tác dụng bằng 0. Điều này chỉ đúng khi mỗi momen lực tác dụng được tính đối với cùng một trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa lực.

Câu 11: Thước AB = 100cm, trọng lượng P = 10N, trọng tâm ở giữa thước. Thước có thể quay dễ dàng xung quanh một trục nằm ngang đi qua O với OA = 30cm. Để thước cân bằng và nằm ngang, ta cần treo một vật tại đầu A có trọng lượng bằng bao nhiêu?

   A. 4,38 N

   B. 5,24 N

   C. 6,67 N

   D. 9,34 N

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Thanh cân bằng nằm ngang khi:

M_{P’(O )} = M_P(O) ↔ P’.OA = P. GO

Ở đây: OA = 30cm, OG = AB/2 – AO = 20cm

↔ P’ = P. GO/OA = 10. 20/30 = 6,67 N

Câu 12: Một thanh sắt dài, đồng chất, tiết diện đều, được đặt trên bàn sao cho 1/4 chiều dài của nó nhô ra khỏi bàn. Tại đầu nhô ra, người ta đặt một lực F hướng thẳng đứng xuống dưới. Khi lực đạt tới giá trị 40 N thì đầu kia của thanh sắt bắt đầu bênh lên. Lấy g = 10 m/s². Tính khối lượng của thanh.

   A. 20 N

   B. 40 N

   C. 80 N

   D. 120 N

Hiển thị đáp án

Chọn B.

Trục quay tại O.

Theo điều kiện cân bằng thì M_P/(O) = M_F/(O)

→ P = F = 40 N.

Câu 13: Một thanh chắn đường AB dài 9 m, nặng 30 kg, trọng tâm G cách đầu B một khoảng BG = 6 m. Trục quay O cách đầu A một khoảng AO = 2 m, đầu A được treo một vật nặng. Người ta phải tác dụng vào đầu B một lực F = 100 N để giử cho thanh cân bằng ở vị trí nằm ngang. Tính khối lượng của vật nặng mà người ta đã treo vào đầu

   A. Lấy g = 10 m/s².

   A. 30 kg

   B. 40 kg

   C. 50 kg

   D. 60 kg

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Xét trục quay tai O.

Điều kiện cân bằng:

→ P_A.AO = P.OG + F.OB

→ m_A.2.10 = 30.10.1 + 100.7

→ m_A = 50 kg.

Câu 14: Một người nâng một tấm gỗ dài 1,5 m, nặng 30 kg và giữ cho nó hợp với mặt đất nằm ngang một góc 60°. Biết trọng tâm của tấm gỗ cách đầu mà người đó nâng 120 cm, lực nâng vuông góc với tấm gỗ. Tính lực nâng của người đó.

   A. 300 N

   B. 51,96 N

   C. 240 N

   D. 30 N

Hiển thị đáp án

Chọn D.

Điều kiện cân bằng: M_F/(O) = M_P/(O)

→ P.d = F.OA ↔ mg.OG.cos60° = F.OA

→ 30.10.30.0,5 = F.150

→ F = 30 N.

Câu 15: Một thanh gỗ dài 1,5 m nặng 12 kg, một đầu được gắn vào trần nhà nhờ một bản lề, đầu còn lại được buộc vào một sợi dây và gắn vào trần nhà sao cho phương của sợi dây thẳng đứng và giữ cho tấm gỗ nằm nghiêng hợp với trần nhà nằm ngang một góc 30°. Biết trọng tâm của thanh gổ cách đầu gắn bản lề 50 cm. Tính lực căng của sợi dây. Lấy g = 10 m/s² .

   A. 120 N

   B. 80 N

   C. 40 N

   D. 20 N

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Ta xét trục quay tại O.

Ta có điều kiện cân bằng: M_T/(O) = M_P/(O)

→ T.d’ = P.d

→ T.OA.cos30° = P.OG.cos30°

→ T.1,5 = 12.10.0,5

→ T = 40 N.

Xem thêm các Bài tập trắc nghiệm Vật Lí lớp 10 có đáp án hay khác:

• 15 câu trắc nghiệm Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song cực hay có đáp án
• 30 câu trắc nghiệm Cân bằng của một vật có trục quay cố định - Momen lực cực hay có đáp án (phần 2)
• 17 câu trắc nghiệm Quy tắc hợp lực song song cùng chiều cực hay có đáp án
• 5 câu trắc nghiệm Các dạng cân bằng - Cân bằng của một vật có mặt chân đế cực hay có đáp án
• 10 câu trắc nghiệm Chuyển động tịnh tiến của vật rắn - Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định cực hay có đáp án

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---

---

---