Giải vật lí 10 bài 9: Tổng hợp và phân tích lực – Điều kiện cân bằng của chất điểm

Giải câu 1: Phát biểu định nghĩa của lực và điều...

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

Lực là một đại lượng vecto đặc trưng cho tác dụng của vật này vào vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm vật biến dạng.

Điều kiện cân bằng của một chất điểm: là hợp lực tác dụng lên chất điểm đó phải bằng 0.

Giải câu 2: Tổng hợp lực là gì? Phát biểu quy tắc...

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

Định nghĩa: 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 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: $\overrightarrow{F} = \overrightarrow{F_{1}} + \overrightarrow{F_{2}}$.

Giải câu 3: Hợp lực $\overrightarrow{F}$ của hai lực đồng quy...

Hợp lực $\overrightarrow{F}$ của hai lực đồng quy $\overrightarrow{F_{1}}$ và $\overrightarrow{F_{2}}$ có độ lớn phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Hợp lực của hai lực đồng quy phụ thuộc vào những yếu tố:

Độ lớn của hai lực;

Góc hợp bởi hai vecto lực.

Giải câu 4: Phân tích lực là gì? Nêu cách phân tích...

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

Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hai nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó, các lực thay thế gọi là lực thành phần.

Cách phân tích lực thành hai lực đồng quy theo hao phương cho trước:

Từ đầu của vecto lực tổng hợp, ta kẻ hai đường thẳng song song theo hai phương đó, chúng cắt các phương này tại hai điểm, đây chính là đầu của 2 vecto thành phần với gốc là gốc của vecto tổng hợp.

Giải câu 5: Cho hai lực đồng quy có độ lớn...

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 có độ lớn của hợp lực?

A. 1 N;

B. 2 N;

C. 15 N;

D. 25 N.

b. Góc giữa hai vecto là bao nhiêu?

a. Chọn đáp án C.

Giải thích: vì độ lớn của hợp lực chỉ nằm trong khoảng từ hiệu độ lớn hai lực đến tổng độ lớn hai lực.

b. Nhận xét: 15² = 9² + 12² nên góc giữa hai lực là 90⁰.

Giải câu 6: Cho hai lực đồng quy có cùng độ lớn...

Cho hai lực đồng quy có cùng độ lớn.

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 họa.

a. Chọn đáp án B.

Giải thích:

Độ lớn của lực tổng hợp được xác định theo công thức:

F² = F₁² + F₂² + 2.F₁.F₂.cos ($\overrightarrow{F_{1}}$, $\overrightarrow{F_{2}}$).

Từ công thức trên tính được góc hợp bởi hai vecto.

b.

Giải câu 7: Phân tích lực $\overrightarrow{F}$ thành...

Phân tích lực $\overrightarrow{F}$ thành hai lực $\overrightarrow{F_{1}}$ và $\overrightarrow{F_{2}}$ 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 = F/2;

C. F₁ = F₂ = 1,15F;

D. F₁ = F₂ = 0,58F.

Chọn đáp án D.

Giải thích:

Do giá của F là tia phân giác của hai phương phân tích lực nên F₁ = F₂

Áp dụng công thức tính độ lớn của hợp lực, ta tính được kết quả trên.

Giải câu 8: SGK trang 58:

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

Các lực tác dụng lên chất điểm O là: $\overrightarrow{T_{1}} = \overrightarrow{P}$, $\overrightarrow{T_{2}}$ và $\overrightarrow{T_{3}}$ (hình vẽ).

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ, gốc O tại vị trí vòng nhẫn.

Điều kiện cân bằng của chất điểm O là:

$\overrightarrow{T_{1}} + \overrightarrow{T_{2}} + \overrightarrow{T_{3}} = \overrightarrow{0}$.

Chiếu $\overrightarrow{T_{3}}$ lên phương của $\overrightarrow{T_{1}}$ và $\overrightarrow{T_{2}}$ (hình vẽ), ta có:

Theo phương Ox: - T₃.sin (30⁰) + T₂ = 0 (*);

Theo phương Oy: T₃.cos (30⁰) – T₁ = T₃.cos (30⁰) – P = T₃.cos (30⁰) – 20 = 0 (**);

Giải hệ phương trình gồm hai phương trình (*) và (**), ta được: T₂ = $\frac{40\sqrt{3}}{3}$ (N); T₃ = $\frac{20\sqrt{3}}{3}$ (N).

Giải câu 9: Em hãy đứng vào giữa hai chiếc bàn...

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 hãy làm lại như thế vài lần, mỗi lần đẩy hai bàn ra xa nhau một chút. Hãy báo cáo kinh nghiệm mà em thu được.

Bạn đọc thực hiện bài tập rồi báo cáo kết quả.