PHẦN 2. NĂNG LƯỢNG VÀ SỰ BIẾN ĐỔI

CHỦ ĐỀ 4: TÁC DỤNG LÀM QUAY CỦA LỰC

BÀI 19. ĐÒN BẨY

(16 câu)

1. NHẬN BIẾT (6 câu)

Câu 1: Nguyên tắc tạo ra đòn bẩy như thế nào?

Giải:

Khi một vật quay do chịu lực tác dụng, nó có thể tác dụng lực lên một vật khác. Từ đặc điểm này người ta đã tạo ra đòn bẩy.

Đòn bẩy có thể làm thay đổi hướng tác dụng của lực.

Câu 2: Cho biết các loại đòn bẩy?

Giải:

Có 3 loại:

(1) Đòn bẩy có điểm tựa ở giữa

(2) Đòn bẩy có điểm tựa ở một đầu, vật ở giữa và lực tác dụng ở đầu bên kia

(3) Đòn bẩy có điểm tựa ở một đầu, vật ở đầu bên kia và lực tác dụng ở trong khoảng giữa hai đầu (ở trường hợp này, điểm tựa thường được giữ cố định với đầu đòn bẩy)=

Câu 3: Nêu một số ví dụ về mỗi loại đòn bẩy trong thực tiễn.

Giải:

- Ví dụ đòn bẩy loại 1: Mái chèo thuyền, kéo.

- Ví dụ đòn bẩy loại 2: kẹp làm vỡ hạt, xe rùa.

- Ví dụ đòn bẩy loại 3: cần câu, đũa.

Câu 4: Làm thế nào để sử dụng đòn bẩy trong thực tiễn?

Giải:

Đề sử dụng đòn bảy, ta cần chọn một vật thích hợp làm đòn bẩy, tạo ra hoặc lưa chọn một điểm cố định dùng làm điểm tựa cho đòn bẩy. Tiếp đó cần tìm cách bố trí đòn bẩy và điểm tựa để đòn bẩy tác dụng lực lên vật và tìm vị trí ở đòn bẩy để ngưới tác dụng lực lên đòn bẩy được thuận tiện.

Đòn bẩy được ứng dụng nhiều trong đời sống và kĩ thuật. Trong thực tiễn, vị trí tác dụng của lực và vị trí điểm tựa có thể thay đổi để phù hợp với khả năng tác dụng lực.

Câu 5: Nêu một số ví dụ về dùng đòn bẩy làm đổi hướng của lực tác dụng.

Giải:

Ví dụ về dùng đòn bẩy làm đổi hướng của lực tác dụng:

+ Đưa vật lên khỏi hố.

+ Nhổ đinh

Câu 6: Nêu các tác dụng của đòn bẩy?

Giải:

- Tác dụng của đòn bẩy là giảm lực kéo hoặc đẩy vật và đổi hướng của lực tác dụng vào vật.

- Đòn bẩy có tác dụng làm thay đổi hướng của lực vào vật. Cụ thể, để đưa một vật lên cao ta tác dụng vào vật một lực hướng từ trên xuống.

Dùng đòn bẩy có thể được lợi về lực. Khi dùng đòn bẩy để nâng vật, nếu khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của lực nâng vật lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của trọng lực thì lực tác dụng nhỏ hơn trọng lượng của vật.

2. THÔNG HIỂU (4 câu)

Câu 1: Quan sát hình 19.8 và cho biết đâu là đòn bẩy, đâu là điểm tựa và chỉ ra sự thay đổi hướng của lực trong hình.

Giải:

- Cái kéo là đòn bẩy.

- Điểm tựa và sự thay đổi hướng của lực thể hiện như trong hình vẽ.

+  là lực tác dụng của tay vào kéo.

+  là lực tác dụng của tay trực tiếp khi không dùng kéo (tác dụng lên sợi dây).

Câu 2: Mỗi hình trong hình 19.7a, b, c tương ứng với loại đòn bẩy nào?

Giải:

- Hình 19.7 a tương ứng với đòn bẩy loại 3.

- Hình 19.7 b tương ứng với đòn bẩy loại 1.

- Hình 19.7 c tương ứng với đòn bẩy loại 2.

Câu 3: Trong hình 19.9, bộ phận nào có vai trò như một đòn bẩy?

 Giải:

Thân chày cùng đầu chày có vai trò như một đòn bẩy.

Câu 4: Chỉ ra bộ phận đóng vai trò đòn bẩy ở hình 19.10.

Giải:

Cần gạt, trục bơm, piston là bộ phận đóng vai trò đòn bẩy trong máy bơm nước bằng tay.

3. VẬN DỤNG (4 câu)

Câu 1: Để nhổ một chiếc đinh ra khỏi tấm gỗ, người ta sử dụng một chiếc búa nhổ đinh hoặc một chiếc kìm (hình 19.11). Em hãy:

1. Mô tả cách dùng hai dụng cụ này để nhổ đinh.
2. Vận dụng kiến thức, kĩ năng về đòn bẩy để giải thích cách làm.

Giải:

a.

- Mô tả cách dùng búa nhổ đinh: Đặt đầu búa sao cho đinh nằm chặt ở khe búa và đầu búa tì vào tấm gỗ làm điểm tựa, tay cầm vào cán búa, càng cách xa đầu búa thì càng nhổ dễ, dùng lực từ cánh tay hướng theo chiều lực  như hình vẽ khi cán búa quay thì đinh cũng được nhổ dần lên.

- Mô tả cách dùng kìm nhổ đinh: kẹp mũi kìm vào đinh, ấn mũi kìm xuống tấm gỗ để lấy điểm tựa, tác dụng lực vào cán kìm theo chiều lực  như hình vẽ khi cán kìm quay thì đinh cũng được nhổ dần lên.

QUẢNG CÁO

1. Đòn bẩy có thể làm thay đổi hướng của lực tác dụng và khi một vật quay do chịu lực tác dụng thì nó có thể tác dụng lực lên một vật khác.

- Dùng búa nhổ đinh là áp dụng đòn bẩy loại 1 cho ta lợi về lực.

- Dùng kìm nhổ đinh là áp dụng đòn bẩy loại 2 cũng cho ta lợi về lực.

Câu 2: Nêu một số công việc trong thực tiễn có sử dụng đòn bẩy. Dùng hình vẽ để mô tả rõ tác dụng của đòn bẩy trong công việc đó.

Giải:

Ví dụ một số công việc sử dụng đòn bẩy:

- Dùng xà beng để bẩy vật.

- Dùng mái chèo để chèo thuyền

Câu 3: Cho hệ thống đòn bẩy như hình vẽ. Để đòn bẩy cân bằng, ta phải treo một vật m = l00 g ở vị trí O₂ cách O một đoạn... Biết rằng O₁ cách O một đoạn 20 cm.

Giải:

Vật 250 g có trọng lượng P₁ = 2,5N;

Vật 100 có trọng lượng P₂ = 1N.

Áp dụng điều kiện cân bằng của đòn bẩy ta có: P₁ .O₁ O = P₂ .O₂ O

Thay số ta được: 2,5.20 = 1. O₂ O => O₂ O = 50 cm.

Câu 4: Muốn bẩy một vật nặng 2000N bằng một lực 500N thì phải dùng đòn bẩy có?

Giải:

Ta có: F₂ = 500N ; F₁ = 2000N, F₂ nhỏ hơn F₁ là 4 lần nên O₂ O > 4O₁ O

4. VẬN DỤNG CAO (2 câu)

Câu 1: Một người gánh một gánh nước. Thùng thứ nhất nặng 20 kg, thùng thứ hai nặng 30 kg. Gọi điểm tiếp xúc giữa vai với đòn gánh là O, điểm treo thùng thứ nhất vào đòn gánh là O₁, điểm treo thùng thứ hai vào đòn gánh là O₂. Hỏi OO₁ và OO₂ có giá trị nào sau đây thì gánh nước cân bằng?

Giải:

Trọng lượng của thùng thứ nhất là: P₁ = 10.m = 10.20 = 200N

Trọng lượng của thùng thứ hai là: P₂ = 10.m = 10.30 = 300N

Để gánh nước cân bằng thì: P₁ d₁ = P₂ d₂

Chỉ có đáp án B là thỏa mãn: 200.90 = 300.60

Vậy OO₁ và OO₂ có giá trị OO₁ = 90cm, OO₂ = 60cm.

Câu 2: Một đòn bẩy AB có chiều dài 1 m. Ở 2 đầu người ta treo 2 vật có khối lượng lần lượt m₁ = 400g và m₂ = l00g. Để đòn bẩy cân bằng, điểm tựa 0 phải cách A một đoạn.... Cho biết đầu A treo vật 400g.

Giải:

Vật 400 g có trọng lượng P₁ = 4N; vật 100 g có trọng lượng P₂ = 1N

Để đòn bẩy cân bằng thì P₁.AO = P₂.BO => 4.AO = 1.BO (1)

Mà AB = AO + BO = 1m = 100 cm (2)

Thay (1) vào (2) ta được AO + 4AO = 100 cm => AO = 20 cm.