Giáo án Vật lý lớp 10- tiết 8: Bài tập về cân bằng của vật rắn

BÀI TẬP VỀ CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
A. Mục tiêu.
1. Kiến thức: 
- Nêu được định nghĩa của vật rắn và giá của lực, điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của 2 lực và ba lực không song song.
2. Kĩ năng: 
- Hiểu và vận dụng được kiến thức để làm các bài tập.
3. Thái độ: 
- Sử dụng được kiến thức để giải quyết các bài toán vật lí trong đời sống hàng ngày
B. Chuẩn bị
1. Giáo viên:
- Các bài tập làm thêm và hình vẽ minh họa.
2. Học sinh: 
- Ôn lại quy tắc hình bình hành, điều kiện cân bằng của một chất điểm, chuẩn bị bài ở nhà 
C. Phương pháp
	- Diễn giảng, vấn đáp, 
- Giải quyết vấn đề, thảo luận nhóm
D. Tiến trình lên lớp
	1. Ổn định tổ chức
- Ổn định lớp, điểm danh
- Kiểm tra sỉ số
2. Kiểm tra bài củ
Câu 1: Phát biểu và viết biểu thức điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của hai lực ? 
Câu 2: Phát biểu và viết biểu thức điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của ba lực không song song ?
3. Bài mới:
Đặt vấn đề: Tìm hiểu về điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của các lực, cách xác định trọng tâm của vật 
	3. Bài mới
Hoạt động của thầy và trò
Nội dung kiến thức
Hoạt động 1: Ôn lại các kiến thức đã học 
GV: Yêu cầu học sinh liệt kê các công thức đã học lên 1 góc bảng.
HS: Chuẩn bị các kiến thức về cân bằng của vật rắn.
GV: Cho học sinh vẽ hình và viết biểu thức
HS: Theo dõi và ghi chép
Hoạt động 2: Vận dụng làm các bài tập
GV: Cho học sinh tóm tắt và đọc bài tập 1
HS: Thảo luận nhóm tìm phương án giải bài tập
GV: Các lực tác dụng lên vật gồm những lực nào ?
HS: Gồm các lực , ,
GV: Viết điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của ba lực không song song
HS: 
GV: Cho học sinh chọn hệ tọa độ và chiếu các phương trình lên hệ trục tọa độ.
HS: Chọn hệ tọa độ Oxy (hình vẽ):
Chiếu phương trình lên hệ tọa độ Oxy:
Ox: 
Oy: 
GV: Từ đó cho học sinh xác định các lực
HS: và 
GV: Gäi c¸c nhãm tr×nh bµy, nhËn xÐt 
HS: Tr×nh bµy theo nhãm
GV: Cho học sinh tóm tắt và đọc bài tập 2
GV: Cho học sinh thảo luận và phân tích các lực tác dụng lên điểm treo
HS: Gồm các lực , ,
GV: Viết điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của ba lực không song song
HS: 
GV: Cho học sinh chọn hệ tọa độ và chiếu các phương trình lên hệ trục tọa độ.
HS: Chọn hệ tọa độ Oxy (hình vẽ):
Chiếu phương trình lên hệ tọa độ Oxy:
Ox: 
Oy: 
GV: Từ đó cho học sinh xác định các lực
HS: và 
GV: Gäi c¸c nhãm tr×nh bµy, nhËn xÐt 
HS: Tr×nh bµy theo nhãm
A. Hệ thống kiến thức
1. Điều kiện cân bằng : 
Muốn cho một vật chịu tác dụng của 2 lực ở trạng thái cân bằng thì 2 lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều:
2. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song:
 - Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy.
 - Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba
B. Vận dụng kiến thức
Bài tập 1:
Một vật khối lượng m = 5,0 kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng bằng một sợi dây song song với mặt phẳng nghiêng. Góc nghiêng (H.17.1). Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng; lấy g = 10 m/s2 . Xác định lực căng của dây và phản lực của mặt phẳng nghiêng.
Tóm tắt 
m=5kg ;
g = 10 m/s2
T = ? N= ? 
Hướng dẫn:
Từ điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của ba lực không song song:
Chọn hệ tọa độ Oxy (hình vẽ):
Chiếu phương trình lên hệ tọa độ Oxy:
Ox: 
Oy: 
Từ đó ta có:
 và 
Bài tập 2: 
Một chiếc đèn có trọng lượng P = 40 N được treo vào tường nhờ một sợi dây xích. Muốn cho đèn ở xa tường người ta dùng một thanh chống nằm ngang, mọt đầu tì vào tường còn đầu kia tì vào điểm B của dây xích (H.17.2). Bỏ qua trọng lượng của thanh chống , dây xích và ma sát ở chỗ thanh tiếp xúc với tường. Cho biết dây xích hợp với tường một góc 450.
a) Tính lực căng của các đoạn xích BC và AB.
b) Tính phản lực Q của tường lên thanh.
Hướng dẫn:
 Từ điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của ba lực không song song:
Chọn hệ tọa độ Oxy (hình vẽ):
Chiếu phương trình lên hệ tọa độ Oxy:
Ox: 
Oy: 
Từ đó ta có:
 và 
	4. Củng cố và luyện tập.
	GV: 	- Nhắc lại điều kiện cân bằng của chất điểm
	- Cách chiếu các lực lên hệ tọa độ
	HS: - Nắm lại điều kiện cân bằng của vật rắn
 	5. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà
	-Học bài, làm tất cả các bài tập còn lại trong SGK
	-Chuẩn bị bài mới: "Bài tập quy tắc hợp lực song song cùng chiều"