Bài 9. Tổng hợp và phân tích lực - Điều kiện cân bằng của chất điểm

Lý thuyết và bài tập cho Bài 9. Tổng hợp và phân tích lực - Điều kiện cân bằng của chất điểm, chương 2, Vật lí 10

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT  

I. Lực - cân bằng lực

- Lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng

- Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật.

- Đường thẳng mang vecto lực gọi là giá của lực. 

- Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, có cùng độ lớn và ngược chiều. 

Bài Tập / Bài Soạn: 

Câu C1 trang 54 SGK Vật lý 10

Đề bài

Vật nào tác dụng vào cung làm cung biến dạng? Vật nào tác dụng vào Mũi tên làm mũi tên bay đi (Hình 9.1)?

Lời giải chi tiết

Lực kéo của tay làm cung biến dạng, dây cung căng ra.

Lực căng của dây (lực đàn hồi) làm mũi tên bay đi.

Câu C2 trang 54 SGK Vật lý 10

Đề bài

Vẽ các lực cân bằng tác dụng lên quả cầu (Hình 9.3). Các lực này do những vật nào gây ra?

Lời giải chi tiết

Trọng lực và lực căng dây là 2 lực tác dụng vào quả cầu, hai lực này cân bằng nên quả cầu nằm yên.

Trái Đất hút quả cầu gây ra trọng lực P, phản lực của giá đỡ cùng với trọng lực P gây ra lực căng dây T.

Câu C3 trang 55 SGK Vật lý 10

Đề bài

Cho thí nghiệm như hình vẽ (Hình 9.5)Từ thí nghiệm trên ta rút ra được kết luận gì về tính chất của lực?

Lời giải chi tiết

Thí nghiệm chứng tỏ lực là một đại lượng vecto, đồng thời phép tổng hợp hai lực đồng qui, đồng phẳng tuân theo qui tắc hình bình hành: 2 lực thành phần là 2 cạnh kề nhau của hình bình hành, lực tổng hợp là đường chéo hình bình hành tại điểm đồng qui.

Câu C4 trang 55 SGK Vật lý 10

Đề bài

Trong trường hợp có nhiều lực đồng qui thì vận dụng quy tắc này như thế nào?

Lời giải chi tiết

Áp dụng quy tắc hình bình hành:

Tổng hợp 2 lực \({\overrightarrow F _1}\) và \({\overrightarrow F _2}\) ta được \({\overrightarrow F _{12}}\)

Tổng hợp 2 lực \({\overrightarrow F _{12}}\) với lực thứ 3 ta được \({\overrightarrow F _{123}}\)

Cứ thế cho đến khi ta được \({\overrightarrow F _{1n}}\) cuối cùng, lực này là hợp lực của tất các các lực trên.

Bài 1 trang 58 SGK Vật lí 10

Đề bài

Phát biểu định nghĩa của lực và điều kiện cân bằng của một chất điểm?

Lời giải chi tiết

- Lực là 1 đại lượng vectơ đặc trưng cho sự tác dụng của vật này vào vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật bị biến dạng. Kí hiệu: F

Đơn vị là Newton (N).

- Điều kiện cân bằng của 1 chất điểm : Tổng hợp lực tác dụng vào vật bằng không.

Bài 2 trang 58 SGK Vật lí 10

Đề bài

Tổng hợp lực là gì? Phát biểu quy tắc hình bình hành?

Lời giải chi tiết

- Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy. Lực thay thế này gọi là hợp lực.

 

- Quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng.

Bài 3 trang 58 SGK Vật lí 10

Đề bài

Hợp lực  \(\vec{F}\) của hai  lực đồng quy \(\vec{F_{1}}, \vec{F_{2}}\) có độ lớn phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Lời giải chi tiết

\(\vec{F}=\vec{F}_1+\vec{F}_2\)

 \(F=\sqrt{{F_{1}}^{2}+{F_{2}}^{2}+2F_{1}.F_{2}cos\alpha}\)     

=> \(\vec{F}\) phụ thuộc vào:

+ Phương chiều , độ lớn của \(\vec{F}_1\) và \(\vec{F}_2\)

+ Góc hợp bởi giữa \(\vec{F}_1\) và \(\vec{F}_2\)

Bài 4 trang 58 SGK Vật lí 10

Đề bài

Phân tích lực là gì? Nêu cách phân tích một lực thành hai lực thành phần đồng quy theo hai phương cho trước.

Lời giải chi tiết

-Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt lực đó 

-Phân tích một lực thành hai lực thành phần đồng quy theo hai phương cho trước phải tuân theo quy tắc hình bình hành.

Cách phân tích lực:

Bài 5 trang 58 SGK Vật lí 10

Đề bài

Cho hai lực đồng quy có độ lớn bằng 9 N và 12 N.

a) Trong số các giá trị sau đây, giá trị nào là độ lớn của hợp lực ?

A. 1 N                    B. 2 N

C. 15 N                  D. 25 N

b) Góc giữa hai lực đồng quy bằng bao nhiêu ?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

- Tổng hợp lực: \(\vec{F} = \vec{F_{1}} + \vec{F_{2}}\) 

- Độ lớn lực tổng hợp:

\(F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \left( {\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} } \right)} \)

Bài 6 trang 58 SGK Vật lí 10

Đề bài

Cho hai lực đồng quy có cùng độ lớn 10 N

a) Góc giữa hai lực bằng bao nhiêu thì hợp lực cũng có độ lớn bằng 10 N ?

A. 900                         B. 1200

C. 600                         D. 00

b) Vẽ hình minh hoạ.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Độ lớn hợp lực: \(F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \left( {\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} } \right)} \)

Bài 7 trang 58 SGK Vật lí 10

Đề bài

Phân tích lực \(\vec{F}\)  thành hai lực \(\vec{F_{1}}, \vec{F_{2}}\)  theo hai phương OA và OB (Hình 9.10). Giá trị nào sau đây là độ lớn của hai lực thành phần.

A. F1 = F2 = F;           B.  F1 = F2 = \(\frac{1}{2}\)F

C. F1 = F2 = 1,15F     D.  F1 = F2 = 0,58F.

 

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Bài 8 trang 58 SGK Vật lí 10

Đề bài

Một vật có trọng lượng P = 20N được treo vào một vòng nhẫn O (coi là chất điểm). Vòng nhẫn được giữ yên bằng hai dây OA và OB (Hình 9.11). Biết dây OA nằm ngang và hợp với dây OB một góc là 1200. Tìm lực căng của hai dây OA và OB.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

- Sử dụng quy tắc hình bình hành.

- Áp dụng công thức tỉ số lượng giác.

Lời giải chi tiết

Bài 9 trang 58 SGK Vật lí 10

Đề bài

Em hãy đứng vào giữa hai chiếc bàn đặt gần nhau, mỗi tay đặt lên một bàn rồi dùng sức chống tay để nâng người lên khỏi mặt đất. Em làm lại như thế vài lần, mỗi lần đẩy hai bàn tay ra xa nhau một chút. Hãy báo cáo kinh nghiệm mà em thu được.

Lời giải chi tiết

Mỗi lần đẩy bàn tay ra xa, ta phải dùng sức nhiều hơn để lực chống của hai tay lớn hơn mới nâng người lên được. Nguyên nhân là vì sau mỗi lần chống tay, góc của hai lực chống tăng dần (2 bàn tay  rời xa nhau) cho nên làm cho lực nhỏ dần. 


Giải các môn học khác

Bình luận

CHƯƠNG I. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM - VẬT LÍ 10

CHƯƠNG II. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

CHƯƠNG III. CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN

ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI

CHƯƠNG IV. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

CHƯƠNG V. CHẤT KHÍ

CHƯƠNG VI. CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

CHƯƠNG VII. CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ

ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ 2 (ĐỀ THI HỌC KÌ 2) - VẬT LÍ 10

  • Đề thi học kì 2 của các trường có lời giải – Mới nhất