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

Một chiếc ô tô được đặt trên mặt đáy dưới một khung sắt có dạng hình hộp chữ nhật, với đáy trên là hình chữ nhật ABCD. Khung sắt được buộc vào móc E của cần cẩu sao cho các đoạn dây cáp EA, E

20/25

Một chiếc ô tô được đặt trên mặt đáy dưới một khung sắt có dạng hình hộp chữ nhật, với đáy trên là hình chữ nhật ABCD. Khung sắt được buộc vào móc E của cần cẩu sao cho các đoạn dây cáp EA, EB, EC, ED có độ dài bằng nhau và cùng tạo với mặt phẳng (ABCD) một góc α. Cần cẩu kéo khung sắt lên theo phương thẳng đúng. Biết rằng lực căng của mỗi dây là 4800 N và trọng lượng của cả khung sắt chứa xe ô tô là \(7200\sqrt 6 N\).

Một chiếc ô tô được đặt trên mặt đáy dưới một khung sắt có dạng hình hộp chữ nhật, với đáy trên là hình chữ nhật ABCD. Khung sắt được buộc vào móc E của cần cẩu sao cho các đoạn dây cáp EA, EB, EC, ED  (ảnh 1)

a

Tổng hợp lực căng các dây có phương thẳng đứng và cân bằng với trọng lực của khung sắt.

ĐúngSai
b

Thành phần thẳng đứng của mỗi lực căng bằng 4800sinα.

ĐúngSai
c

Khi góc α tăng lên, lực căng trong mỗi dây sẽ giảm.

ĐúngSai
d

Giá trị của sinα xấp xỉ là 0,61.

ĐúngSai
Giải thích

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

Một chiếc ô tô được đặt trên mặt đáy dưới một khung sắt có dạng hình hộp chữ nhật, với đáy trên là hình chữ nhật ABCD. Khung sắt được buộc vào móc E của cần cẩu sao cho các đoạn dây cáp EA, EB, EC, ED  (ảnh 2) 

Gọi A1, B1, C1, D1 lần lượt là các điểm sao cho \(\overrightarrow {E{A_1}} = \overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {E{B_1}} = \overrightarrow {{F_2}} ;\overrightarrow {E{C_1}} = \overrightarrow {{F_2}} ;\overrightarrow {E{D_1}} = \overrightarrow {{F_4}} \).

a) Đúng. Vật treo cân bằng dưới tác dụng của trọng lực \(\overrightarrow P \) và bốn lực căng dây \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} ,\overrightarrow {{F_3}} ,\overrightarrow {{F_4}} \) có độ lớn bằng nhau.

Lực tổng hợp các lực căng hướng thẳng đứng lên trên và cân bằng với trọng lực.

b) Đúng. Gọi O là tâm hình chữ nhật A1B1C1D1.

Khi đó có \(\overrightarrow {E{A_1}} + \overrightarrow {E{B_1}} + \overrightarrow {E{C_1}} + \overrightarrow {E{D_1}} = 4\overrightarrow {EO} \).

Do EA; EB; EC; ED tạo với mặt phẳng (ABCD) góc α nên \(\widehat {E{A_1}O} = \widehat {E{B_1}O} = \widehat {E{C_1}O} = \widehat {E{D_1}O} = \alpha \).

Do tam giác EA1C1 là tam giác cân nên EO = 4800sinα.

c) Đúng. Do khung sắt ở vị trí cân bằng nên \(\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} + \overrightarrow {{F_4}} = \overrightarrow P \)

Do đó khi α tăng lên, sinα tăng nên để tổng lực thẳng đứng không đổi thì lực căng ở mỗi dây phải giảm.

d) Sai. \(\left| {\overrightarrow P } \right| = 4\left| {\overrightarrow {OE} } \right| \Leftrightarrow 7200\sqrt 6 = 4 \cdot 4800\sin \alpha \)\( \Leftrightarrow \sin \alpha \approx 0,92\).