Bài 15: Đòn bẩy (trang 49 SBT Vật Lí 6)
Bài 15.1. Chọn từ ngữ thích hợp để điền vào chỗ chấm?
a. Đòn bẩy luôn có....... và có........ tác dụng vào nó
b. Khi khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của người lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa đến điểm tác dụng của vật cần nâng thì sử dụng loại đòn bẩy này được lợi......
Đáp án:
a. Đòn bẩy luôn có 1 điểm tựa và có lực tác dụng lên nó
b. Khi khoảng cách từ điểm tựa đến điểm tác dụng của người lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa đến điểm tác dụng của vật cần nâng thì sử dụng đòn bẩy này sẽ được lợi về lực
Bài 15.2. Sử dụng chiếc xà beng để bẩy vật nặng lên (H. 15.1). Cần phải đặt điểm tựa ở đâu để bẩy một vật lên dễ nhất?
A. ở X
B. ở Y
C. ở Z
D. ở khoảng giữa Y và Z
Đáp án:
Chọn đáp án A.
Vì khoảng cách từ điểm tựa đến điểm tác dụng lực của người lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa đến vật thì sẽ giúp ta lợi về lực.
Bài 15.3. Hãy điền các kí hiệu O (điểm tựa O), O1 (điểm tác dụng của vật), O2 (điểm tác dụng của người) vào các vị trí phù hợp trên những vật là đòn bẩy như trong hình 15.2.
Trong những đòn bẩy trên sử dụng cái nào được lợi về lực
Đáp án:
* Các kí hiệu O1 (điểm tác dụng của vật), O (điểm tựa O), O2 (điểm tác dụng của người) được biểu như trong hình vẽ bên dưới:
Trong các đòn bẩy ở trên, cái được lợi về lực là ở trong hình: c, d.
Bài 15.4. Sử dụng thìa và đồng xu đều có thể mở được chiếc nắp hộp (hình 15.3). Sử dụng vật nào sẽ mở dễ hơn? Tại sao?
Đáp án:
Sử dụng thìa sẽ mở được chiếc nắp hộp dễ dàng hơn.
Vì khoảng cách từ điểm tựa O (cạnh của hộp) đến điểm tác dụng lực của vật O1 (chỗ nắp hộp đè lên đồng xu hoặc chiếc thìa) khi sử dụng đồng xu và chiếc thìa là như nhau, nhưng khoảng cách từ điểm tựa O (cạnh của hộp) đến điểm tác dụng lực của người O2 (chỗ tay cầm) ở chiếc thìa lớn hơn đồng xu vì vậy ta được lợi về lực nhiều hơn khi sử dụng đồng xu.
Bài 15.5*. Tay chân của con người hoạt động như những chiếc đòn bẩy. Các xương tay, xương chân chính là đòn bẩy, các khớp xương chính là điểm tựa, còn các cơ bắp tạo ra lực.
Để nâng 1 vật có cân nặng 20N, cơ bắp cần phải tác dụng 1 lực lên đến 160N. Tuy nhiên cơ bắp chỉ cần co lại 1 cm cũng đã nâng vật lên 1 đoạn 8cm rồi. Người ta nói rằng, tuy không được lợi về lực nhưng sử dụng chiếc đòn bẩy này lại được lợi về đường đi (H 15.4)
Hãy suy nghĩ về cách cử động của chân và tay… và tìm hiểu xem có các loại đòn bẩy nào trong cơ thể em
Đáp án:
Các xương ngón chân, ngón tay, bàn chân (hoặc bàn tay), cánh tay (hoặc đùi) … có thể còn rất nhiều các loại đòn bẩy trong cơ thể em
- Những khớp ngón chân, ngón tay, khớp bàn tay, khớp khuỷu tay, bàn chân; khuỷu chân, khớp háng, khớp vai…là điểm tựa
- Những vật nào đó tì vào ngón chân, bàn tay, ngón tay, bàn chân, cánh tay, đùi…là lực tác dụng của vật lên đòn bẩy
- Những cơ bắp làm cho ngón chân, ngón tay, bàn tay, bàn chân, đùi, cánh tay…chuyển động tạo ra lực tác dụng của người
Bài 15.6. Câu nào sau đây không phải là 1 ứng dụng của đòn bẩy?
A. cân Rô-béc-van
B. cân đồng hồ
C. cân đòn
D. cân tạ
Đáp án:
Chọn đáp án B
Vì cân đồng hồ là một ứng dụng về dùng lực đàn hồi.
Bài 15.7. Loại dụng cụ nào sau đây không phải là ứng dụng của đòn bẩy?
A. cái búa nhổ đinh
B. cái cần kéo nước từ dưới giếng lên
C. cái mở nút chai
D. loại dụng cụ mắc ở đầu cột cờ sử dụng để kéo cờ lên và hạ cờ xuống
Đáp án:
Chọn đáp án D
Vì dụng cụ mắc ở đầu cột cờ sử dụng để hạ cờ xuống và kéo cờ lên thường là 1 cái ròng rọc nên nó không sử dụng đòn bẩy.
Bài 15.8. Trong hình 15.5, những người dân Ai Cập cổ đại đang sử dụng loại dụng cụ được cấu tạo dựa trên nguyên tắc hoạt động của
A. mặt phẳng nghiêng
B. đòn bẩy
C. đòn bẩy phối hợp với ròng rọc
D. mặt phẳng nghiêng phối hợp với đòn bẩy
Đáp án:
Chọn đáp án B
Trong hình 15.5, những người dân Ai Cập cổ đại đang sử dụng loại dụng cụ được cấu tạo dựa trên nguyên tắc hoạt động của đòn bẩy.
Bài 15.9. Trong hình 15.6, người ta đang sử dụng đòn bẩy có điểm tựa O để bẩy 1 vật có trọng lượng bằng P. Sử dụng lực bẩy nào dưới đây là có lợi nhất? Biết rằng mũi tên chỉ lực càng dài thì cường độ lực càng lớn
A. Lực F1
B. lực F2
C. lực F3
D. lực F4
Đáp án:
Chọn đáp án D
Vì khoảng cách từ điểm tựa O đến điểm D là dài nhất vì vậy sẽ cho ta lợi về lực nhiều nhất.
Bài 15.10. Muốn bẩy một vật có trọng lượng 2000N bằng một lực 500N thì cần phải dùng đòn bẩy có:
A. O2O = O1O
B. O2O > 4O1O
C. O1O > 4O2O
D. 4O1O > O1O > 2O2O
Đáp án:
Chọn đáp án B
Ta có: F2 = 500N; F1 = 2000N, F2 nhỏ hơn F1 là 4 lần vậy nên O2O > 4O1O
Bài 15.11. 1 người gánh 1 gánh nước. Thùng thứ nhất nặng bằng 20kg, thùng thứ hai nặng bằng 30kg. Gọi điểm tiếp xúc giữa đòn gánh với vai là O, điểm treo thùng thứ nhất với đòn gánh là O1, điểm treo thùng thứ 2 với đòn gánh là O2. Hỏi OO1 và OO2 có giá trị nào dưới đây thì gánh nước sẽ cân bằng?
A. OO2 = 90cm, OO1 = 90cm
B. OO2 = 60cm, O1 = 90cm
C. OO2 = 90cm, OO1 = 60cm
D. OO2 = 120cm, OO1 = 60cm
Đáp án:
Chọn đáp án B
Trọng lượng của thùng thứ nhất bằng: P1 = 10. m = 10.20 = 200N
Trọng lượng của thùng thứ 2 bằng: P2 = 10. m = 10.30 = 300N
Để gánh nước cân bằng thì: P1d1 = P2d2
Chỉ có đáp án B là thỏa mãn điều kiện: 200.90 = 300.60
Vậy OO1 và OO2 có giá trị lần lượt là OO1 = 90cm, OO2 = 60cm.
Bài 15.12*. 1 học sinh muốn thiết kế 1 cần kéo nước từ giếng lên dựa trên nguyên tắc đòn bẩy (H. 15.7) với các yêu cầu dưới đây:
1. Có thể dùng lực một lực 40N để kéo gàu nước nặng 140N
2. O2O = 2O1O (O2O là khoảng cách từ điểm buộc dây kéo đến giá đỡ; O2O là khoảng cách từ điểm buộc dây gàu tới giá đỡ). Hỏi phải treo vào đầu dây kéo một vật nặng có khối lượng tối thiểu bằng bao nhiêu? Biết cường độ của lực F1 lớn hơn cường độ của lực F2 bao nhiêu lần thì O1O nhỏ hơn O2O bấy nhiêu lần.
Đáp án:
Ta biết rằng cường độ của lực F1 lớn hơn cường độ của lực F2 bao nhiêu lần thì O1O nhỏ hơn O2O bấy nhiêu lần vì vậy khi O2O = 2O1O thì F2 = 140: 2 = 70N.
Muốn dùng một lực 40N để kéo gàu 1 nước nặng 140N thì cần phải treo vào đầu dây kéo 1 vật có khối lượng bằng m sao cho trọng lượng P của vật có độ lớn tối thiểu bằng:
P = 70 – 40 = 30N.
Vì vậy vật nặng cần phải có khối lượng tối thiểu bằng: m = P: 10 = 3 kg.
Bài 15.13. Hình 15.8 vẽ 2 người sử dụng đòn bẩy để nâng cùng 1 vật nặng. Nếu gọi F1 là lực ấn của tay người trong hình 15.8a, F2 là lực nâng của người ở trong hình 15.8b thì
A. F1 > F2 vì B1O1 < B2O2 và A1O1 = A2O2
B. F1 < F2 vì B1O1 < B2O2 và A1O1 = A2O2
C. F1 > F2 vì đòn bẩy thứ nhất dài hơn
D. F1 = F2 vì hai đòn bẩy dài bằng nhau
Đáp án:
Chọn đáp án A
Nếu gọi F1 là lực như ở trong hình 15.8a, F2 là lực như hình 15.8b thì vì A1O1 = A2O2 và B1O1 < B2O2 do đó F1 > F2.
Bài 15: Đòn Bài 15.14. Hình 15.9 vẽ 2 người cùng vác 1 vật nặng như nhau. Hỏi lực kéo của tay người như hình nào mới có cường độ lớn hơn.
Đáp án:
Lực kéo của tay người trong hình 15.9b có cường độ lớn hơn bởi vì khoảng cách từ vai người đó (điểm tựa) tới tay ngắn hơn do đó lực kéo của tay sẽ lớn hơn.
Bài trước: Bài 14: Mặt phẳng nghiêng (trang 46 SBT Vật Lí 6) Bài tiếp: Bài 16: Ròng rọc (trang 53 SBT Vật Lí 6)