Bài tập Một số bài toán ứng dụng vectơ trong thực tiễn lớp 12 (có lời giải)

Một chiếc đèn chùm treo có khối lượng 10 kg được thiết kế với đĩa đèn được giữ bởi bốn đoạn xích SA, SB, SC, SD sao cho S.ABCD là hình chóp tứ giác đều có góc ASC = 60° (tham khảo hình vẽ).

18/25

Một chiếc đèn chùm treo có khối lượng 10 kg được thiết kế với đĩa đèn được giữ bởi bốn đoạn xích SA, SB, SC, SD sao cho S.ABCD là hình chóp tứ giác đều có \(\widehat {ASC} = 60^\circ \)(tham khảo hình vẽ). Trọng lực \(\overrightarrow P \) tác động lên đèn chùm xác định bởi công thức \(\overrightarrow P = m\overrightarrow g \) trong đó \(\overrightarrow g \) là vectơ gia tốc rơi tự do có độ lớn 10 m/s2.

Hướng dẫn giải:  Đáp án: a) Đúng.       (ảnh 1)

a

Độ lớn của trọng lực \(\overrightarrow P \) tác động lên đèn chùm bằng 100 N.

ĐúngSai
b

Các vec tơ \(\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {DC} \) không bằng nhau.

ĐúngSai
c

Lực tổng hợp của các lực căng dây cho mỗi sợi xích có độ lớn là 90 N.

ĐúngSai
d

Độ lớn của lực căng cho mỗi sợi xích bằng 24,4 N (kết quả làm tròn đến hàng phần mười).

ĐúngSai
Giải thích

Đáp án: a) Đúng.          b) Sai.                  c) Sai.                   d) Sai.

a) Đúng. \[\left| {\overrightarrow P } \right| = m\left| {\overrightarrow g } \right| = 10 \cdot 10 = 100\] N.

b) Sai. Do S.ABCD là hình chóp tứ giác đều nên ABCD là hình vuông.

Do đó \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {DC} \).

c) Sai. Ta có \(\overrightarrow F = \overrightarrow {SA} + \overrightarrow {SB} + \overrightarrow {SC} + \overrightarrow {SD} = 4\overrightarrow {SO} \).

Do SA = SC và \(\widehat {ASC} = 60^\circ \) nên

Hướng dẫn giải:  Đáp án: a) Đúng.       (ảnh 2)

Mà vật ở vị trí cân bằng nên \(\overrightarrow {SA} + \overrightarrow {SB} + \overrightarrow {SC} + \overrightarrow {SD} = \overrightarrow P \).

Lực tổng hợp của các lực căng dây cho mỗi sợi xích có độ lớn là 100 N.

d) Sai.\(4\left| {\overrightarrow {SO} } \right| = \left| {\overrightarrow P } \right| \Rightarrow \left| {\overrightarrow {SO} } \right| = 25\).

Mà tam giác SAC đều nên \(SA = SC = SB = SD = \frac{{50}}{{\sqrt 3 }} \approx 28,9\) N.