Bài 15. Đòn bẩy

Bài 15. Đòn bẩy

Câu 15.1 trang 49 SBT Vật Lý 6

 Chọn từ thích hợp để điền vào chỗ trống ?

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 tới điểm tác dụng của vật cần nâng thì dùng đòn bẩy này được lợi......

Lời giải

a. Đòn bẩy luôn có một điểm tựavà có lực tác dụng vào nó

b. Khi khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của người lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của vật cần nâng thì dùng đòn bẩy này được lợi về lực

Câu 15.2 trang 49 SBT Vật Lý 6

Dùng xà beng để bẩy vật nặng lên (H.15.1). Phải đặt điểm tựa ở đâu để bẩy vật lên dễ nhất ?

A. ở X

B. ở Y

C. ở Z

D. ở khoảng giữa Y và Z

Lời giải

Chọn A.

Vì khoảng các từ điểm tựa tới điểm tác dụng lực của người lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa tới vật thì sẽ cho ta lợi về lực.

Câu 15.3 trang 49 SBT Vật Lý 6

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 thích hợp trên các vật là đòn bẩy ở hình 15.2.

Trong các đòn bẩy trên dùng cái nào được lợi về lực

Lời giải

* Các kí hiệu O (điểm tựa O), O₁ (điểm tác dụng của vật), O₂ (điểm tác dụng của người) được biểu như hình vẽ dưới:

Trong các đòn bẩy trên, cái được lại về lực là ở hình: c, d.

Câu 15.4 trang 49 SBT Vật Lý 6

Dùng thìa và đồng xu đều có thể mở được nắp hộp (hình 15.3). Dùng vật nào sẽ mở dễ hơn? Tại sao?

Lời giải

Dùng thìa sẽ mở được nắp hộp dễ hơn.

Vì khoảng cách từ điểm tựa O (cạnh của hộp) đến điểm tác dụng lực của vật O₁ (chỗ nắp hộp đè lên thìa hoặc đồng xu) khi dùng thìa và đồng xu 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 thìa lớn hơn đồng xu nên ta được lợi về lực nhiều hơn khi dùng đồng xu.

Câu 15.5* trang 50 SBT Vật Lý 6

Tay chân của con người hoạt động như các đòn bẩy. Các xương tay, xương chân là đòn bẩy, các khớp xương là điểm tựa, còn các cơ bắp tạo nên lực.

Để nâng một vật nặng 20N, cơ bắp phải tác dụng một lực tới 160N. Tuy nhiên cơ bắp chỉ cần co lại 1 cm cũng đã nâng vật lên một đoạn 8cm rồi. Người ta nói rằng, tuy không được lợi về lực nhưng dùng đòn bẩy này lại được lợi về đường đi ( H 15.4)

Hãy suy nghĩ về cách cử động của chân, tay… và tìm hiểu xem có những đòn bẩy nào trong cơ thể em

Lời giải

Các xương ngón tay, ngón chân, bàn tay (hoặc bàn chân), cánh tay (hoặc đùi) … có thể còn rất nhiều đòn bẩy trong cơ thể em

- Các khớp ngón tay, ngòn chân, khớp bàn tay, bàn chân ; khớp khuỷu tay, khuỷu chân, khớp vai, khớp háng…là điểm tựa

- Các vật nào đó tì vào ngón tay, ngón chân, bàn tay, bàn chân, cánh tay, đùi…là lực tác dụng của vật lên đòn bẩy

- Các cơ bắp làm cho ngón tay, ngón chân, bàn tay, bàn chân, cánh tay, đùi…chuyển động tạo nên lực tác dụng của người

Câu 15.6 trang 50 SBT Vật Lý 6

Câu nào dưới đây không phải là một ứng dụng của đòn bẩy?

A. cân Rô-béc-van

B. cân đồng hồ

C. cân đòn

D. cân tạ

Lời giải

Chọn B

Vì cân đồng hồ là ứng dụng về lực đàn hồi.

Câu 15.7 trang 50 SBT Vật Lý 6

Dụng cụ nào dưới 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. dụng cụ mắc ở đầu cột cờ dùng để kéo cờ lên và hạ cờ xuống

Lời giải

Chọn D

Vì dụng cụ mắc ở đầu cột cờ dùng để kéo cờ lên và hạ cờ xuống thường là một cái ròng rọc nên nó không dùng đòn bẩy.

Câu 15.8 trang 50 SBT Vật Lý 6

Trong hình 15.5, những người Ai Cập cổ đại đang dùng 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

Lời giải

Chọn B

Trong hình 15.5, những người Ai Cập cổ đại đang dùng dụng cụ được cấu tạo dựa trên nguyên tắc hoạt động của đòn bẩy.

Câu 15.9 trang 51 SBT Vật Lý 6

Trong hình 15.6, người ta dùng đòn bẩy có điểm tựa O để bẩy một vật có trọng lượng P. Dùng lực bẩy nào sau đây là có lợi nhất ? Biết mũi tên chỉ lực càng dài thì cường độ lực càng lớn

A. Lực F₁

B. lực F₂

C. lực F₃      

D. lực F₄

Lời giải

Chọn D

Vì khoảng cách từ điểm tựa O tới điểm D là dài nhất nên sẽ cho ta lợi về lực nhiều nhất.

Hãy dùng đặc điểm sau đây của đòn bẩy để trả lời các câu 15.10 và 15.11: Trong đòn bẩy, nếu O₂O lớn hơn O₁O bao nhiêu lần thì F₂ nhỏ hơn F₁ bấy nhiêu lần

Câu 15.10 trang 51 SBT Vật Lý 6

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

A. O₂O = O₁O

B. O₂O > 4O₁O

C. O₁O > 4O₂O

D. 4O₁O > O₁O > 2O₂O

Lời giải

Chọn B

Ta có: F₂ = 500N ; F₁ = 2000N, F₂ nhỏ hơn F₁ là 4 lần nên O₂O > 4O₁O

Hãy dùng đặc điểm sau đây của đòn bẩy để trả lời các câu 15.10 và 15.11: Trong đòn bẩy, nếu O₂O lớn hơn O₁O bao nhiêu lần thì F₂ nhỏ hơn F₁ bấy nhiêu lần

Câu 15.11 trang 51 SBT Vật Lý 6

Một người gánh một gánh nước. Thùng thứ nhất nặng 20kg, thùng thứ hai nặng 30kg. 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?

A. OO₁= 90cm, OO₂= 90cm

B. OO₁= 90cm, OO₂= 60cm

C. OO₁= 60cm, OO₂= 90cm

D. OO₁= 60cm, OO₂= 120cm

Lời giải

Chọn B

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: P₁d₁ = P₂d₂

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

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

Câu 15.12* trang 51 SBT Vật Lý 6

Một học sinh muốn thiết kế một cần kéo nước từ giếng lên theo nguyên tắc đòn bẩy (H.15.7) với những yêu cầu sau:

a. Có thể dùng lực 40N để kéo gàu nước nặng 140N

b. O₂O = 2O₁O (O₂O là khoảng cách từ điểm buộc dây kéo tới 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 F₁lớn hơn cường độ của lực F₂bao nhiêu lần thì O₁O nhỏ hơn O₂O bấy nhiêu lần.

Lời giải

Vì cường độ của lực F₁ lớn hơn cường độ của lực F₂ bao nhiêu lần thì O₁O nhỏ hơn O₂O bấy nhiêu lần nên khi O₂O = 2O₁O thì F₂ = 140:2 = 70N.

Muốn dùng lực 40N để kéo gàu nước nặng 140N thì phải treo vào đầu dây kéo một vật có khối lượng m sao cho trọng lượng P của vật có độ lớn tối thiểu là:

P = 70 – 40 = 30N.

Do đó vật nặng phải có khối lượng tối thiểu là: m = P:10 = 3 kg.

Câu 15.13 trang 52 SBT Vật Lý 6

Hình 15.8 vẽ hai người dùng đòn bẩy để nâng cùng một vật nặng. Nếu gọi F₁ là lực ấn của tay người ở hình 15.8a, F₂ là lực nâng của người ở hình 15.8b thì

A. F₁> F₂vì B₁O₁ < B₂O₂ và A₁O₁ = A₂O₂

B. F₁< F₂vì B₁O₁ < B₂O₂ và A₁O₁ = A₂O₂

C. F₁> F₂vì đòn bẩy thứ nhất dài hơn

D. F₁= F₂vì hai đòn bẩy dài bằng nhau

Lời giải

Chọn A

Nếu gọi F₁ là lực ở hình 15.8a, F₂ là lực ở hình 15.8b thì vì B₁O₁ < B₂O₂ và A₁O₁ = A₂O₂ nên F₁ > F₂.

Câu 15.14 trang 52 SBT Vật Lý 6

 Hình 15.9 vẽ hai người cùng vác một vật nặng như nhau. Hỏi lực kéo của tay người ở hình nào có cường độ lớn hơn.

Lời giải

Lực kéo của tay người ở hình 15.9b có cường độ lớn hơn vì khoảng cách từ vai người đó (điểm tựa) đến tay ngắn hơn nên lực kéo của tay sẽ lớn hơn.