Anonymous

Lý thuyết Tổng hợp và phân tích lực – Vật lí 10 Cánh diều

- asked 4 months agoVotes

0Answers

0Views

Lý thuyết Vật lí 10Bài 5: Tổng hợp và phân tích lực

I. Tổng hợp lực đồng quy.

- Tổng hợp lực là thay thế nhiều lực tác dụng đồng thời vào một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như tác dụng của những lực ấy. Lực thay thế này gọi là hợp lực, các lực được thay thế gọi là các lực thành phần.

1. Hai lực cùng phương.

- Hai lực cùng phương, cùng chiều thì làm tăng tác dụng lên vật và có độ lớn hợp lực bằng: $F = F_{1} + F_{2}$

- Hai lực cùng phương, ngược chiều thì chúng hạn chế, thậm trí có thể triệt tiêu tác dụng của nhau lên vật và hợp lực có giá trị bằng: $F = F_{1} - F_{2}$

+ Nếu F > 0 thì hợp lực F cùng chiều với lực thành phần F₁.

+ Nếu F < 0 thì lực F ngược chiều với lực F₁.

Hợp lực cùng phương, cùng chiều với trọng lực, cùng chiều dương đã chọn

2. Hai lực vuông góc.

- Xét trường hợp một quả cầu lông đang rơi. Có hai lực tác dụng lên quả cầu: trọng lực theo phương thẳng đứng hướng xuống và lực đẩy của gió theo phương ngang.

- Hợp lực F tác dụng lên quả cầu được xác định bằng cách biểu diễn các lực thành phần P và F_đtheo quy tắc cộng véctơ. Độ lớn hợp lực:

$F = \sqrt{P^{2} + F_{d}^{2}}$

- Hướng của hợp lực so với phương thẳng đứng là góc $θ$ sao cho:

$\cos θ = \frac{P}{F}$

3. Hai lực tạo với nhau một góc bất kì.

- Xét hai lực F₁; F₂ đồng quy và hợp thành góc $α$ . Ta có thể biểu diễn lực theo quy tắc hình bình hành hoặc theo quy tắc cộng véctơ.

- Độ lớn của hợp lực: $F^{2} = F_{1}^{2} + F_{2}^{2} + 2 F_{1} . F_{2} \cos α$

- Hướng của hợp lực so với F₁: $\cos θ = \frac{F^{2} + F_{1}^{2} - F_{2}^{2}}{2 F . F_{1}}$

II. Phân tích lực

- Lực F được phân tích thành hai thành phần vuông góc có giá trị tính bằng:

$F_{x} = F \cos θ$ và $F_{y} = F \sin θ$

Với $θ$ là góc giữa hướng của lực F và hướng Ox (thường chọn trùng hướng chuyển động)

- Ví dụ: Xét trường hợp ô tô đang lên dốc.

- Các lực tác dụng lên ô tô gồm:

+ Trọng lực: P

+ Phản lực: N

+ Lực phát động: F_k

+ Lực ma sát: F_ms

- Các bước như sau:

+ Bước 1: Vẽ giản đồ các lực tác dụng lên vật.

+ Bước 2: Chọn chiều dương trùng với hướng chuyển động lên dốc của ô tô.

+ Bước 3: Phân tích trọng lực P thành hai thành phần

- Các bước thực hiện cũng áp dụng được cho trường hợp vật chịu tác dụng của nhiều lực nhưng vẫn đứng yên. Ngoài ra khi vật chuyển động thẳng đều cũng thu được kết quả tương tự.

- Trạng thái vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều được gọi chung là trạng thái cân bằng của vật, đó là khi lực tổng hợp tác dụng lên vật bằng 0.

Câu 1:

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

B. Khi phân tích một lực thành hai lực thành phần thì phải tuân theo quy tắc hình bình hành.

C. Khi phân tích một lực thành hai lực thành phần thì hai lực thành phần làm thành hai cạnh của hình bình hành.

D. Phân tích lực là phép thay thế các lực tác dụng đồng thời vào vật bằng một lực như các lực đó.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

A, B, C – đúng vì phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó. Phép phân tích lực tuân theo quy tắc hình bình hành.

Các lực thay thế gọi là các lực thành phần.

D – sai vì đây là phép tổng hợp lực.

Câu 2:

A. $F = {F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2}$ .

B. F = F₁ – F₂.

C. $F = \sqrt{{F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2}}$ .

D. $F = \sqrt{{F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2} + 2 F_{1} F_{2} cos α}$ .

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Với hai lực đồng quy và hợp với nhau một góc α. Ta có thể biểu diễn hợp lực theo quy tắc hình bình hành, với độ lớn: $F = \sqrt{{F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2} + 2 F_{1} F_{2} cos α}$

Câu 3:

A. vật chịu tác dụng của trọng lực và lực căng dây có tổng hợp lực bằng 0.

B. vật chịu tác dụng của trọng lực, lực ma sát và lực căng dây.

C. vật chỉ chịu tác dụng của lực căng dây.

D. vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Vật đứng yên cân bằng có nghĩa là vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có tổng hợp lực bằng 0. Phân tích lực tác dụng lên vật, ta thấy vật chịu tác dụng của trọng lực và lực căng dây cân bằng nhau.

Câu 4:

A. cùng phương, cùng chiều với lực $\vec{F_{2}}$ .

B. cùng phương, cùng chiều với lực $\vec{F_{1}}$ .

C. cùng phương, cùng chiều với phương và chiều của hợp lực giữa $\vec{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ .

D. cùng phương, ngược chiều với phương và chiều của hợp lực giữa $\vec{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ .

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Một chất điểm chuyển động dưới tác dụng của hai lực có giá đồng quy $\vec{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ sẽ chuyển động theo phương và chiều của hợp lực.

Áp dụng định luật II Newton ta có: $\vec{F} = \vec{F_{1}} + \vec{F_{2}} = m . \vec{a}$

Suy ra vectơ gia tốc của chất điểm cùng phương, cùng chiều với phương và chiều của hợp lực giữa $\vec{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ .

Câu 5:

A. $F_{1} - F_{2}| \leq F \leq F_{1} + F_{2}$ .

B. $F = {F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2}$ .

C. F = F₁ + F₂.

D. $F = \sqrt{F_{1} + F_{2}}$ .

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Áp dụng công thức tính đường chéo của hình bình hành ta có:

- Nếu 2 lực hợp với nhau góc α bất kì thì $F = \sqrt{{F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2} + 2 F_{1} F_{2} cos α}$

- Nếu 2 lực cùng phương, ngược chiều (α = 180^o) thì $F_{\min} = F_{1} - F_{2}|$

- Nếu 2 lực cùng phương, cùng chiều (α = 0^o) thì $F_{\max} = F_{1} + F_{2}$

Vì 0^o ≤ α ≤ 180^o $\Rightarrow F_{1} - F_{2}| \leq F \leq F_{1} + F_{2}$

Câu 6:

A. $\vec{F_{1}} - \vec{F_{3}} = \vec{F_{2}}$ .

B. $\vec{F_{1}} + \vec{F_{3}} = - \vec{F_{2}}$ .

C. $\vec{F_{1}} + \vec{F_{2}} = \vec{F_{3}}$ .

D. $\vec{F_{1}} - \vec{F_{2}} = - \vec{F_{3}}$ .

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song là: Ba lực đó phải có giá đồng phẳng, đồng quy và thoả mãn điều kiện, tổng hợp lực của chúng bằng không, hay:

Câu 7:

Giá trị của F₂ là:

A. 10 N.

B. 20 N.

C. 30 N.

D. 40 N.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Vì $\vec{F_{1}} ⊥ \vec{F_{2}} \Rightarrow F = \sqrt{{F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2}} \Rightarrow F_{2} = \sqrt{F^{2} - {F_{1}}^{2}} = 20 N$

Câu 8:

A. 25N.

B. 15N.

C. 2N.

D. 1N.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Hợp lực của 2 lực đồng quy có độ lớn luôn thỏa mãn $F_{1} - F_{2}| \leq F \leq F_{1} + F_{2} \Leftrightarrow 3 \leq F \leq 21$

Câu 9:

A. 30 N.

B. 20 N.

C. 15 N.

D. 45 N.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Hợp lực $\vec{F} = \vec{F_{1}} + \vec{F_{2}} + \vec{F_{3}} = \vec{F_{13}} + \vec{F_{2}}$

$F_{13} = \sqrt{{F_{1}}^{2} + {F_{3}}^{2} + 2 F_{1} F_{3} cos120} = 15 N$

$\vec{F_{13}}$ cùng phương, cùng chiều $\vec{F_{2}}$ nên: F = F₁₃ + F₂ = 30N

Sử dụng dữ liệu sau để hoàn thành câu hỏi 10, 11

Một vật có khối lượng 1 kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính. Biết α = 60⁰. Cho g = 9,8 m/s².

Câu 10:

A. 9,8 N.

B. 4,9 N.

C. 19,6 N.

D. 8,5 N.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Phân tích các lực tác dụng lên vật và lựa chọn trục tọa độ Oxy và chiều dương như hình vẽ.

Vật chịu tác dụng của: trọng lực $\vec{P}$ ; lực tác dụng của mặt phẳng nghiêng lên vật $\vec{N}$ ; lực căng dây $\vec{T}$ .

Lực ép của vật lên mặt phẳng nghiêng là P_y = N = P.cosα

$\Rightarrow$ N = m.g.cos60 = 4,9 N.

Bài tập liên quan

▸Lý thuyết Bài 6: Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật

▸Lý thuyết Bài 1: Năng lượng và công

▸Lý thuyết Bài 2: Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

▸Lý thuyết Bài 1: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

▸Lý thuyết Bài 2: Động lượng và năng lượng trong va chạm

Write your answer here

Anonymous

Lý thuyết Tổng hợp và phân tích lực – Vật lí 10 Cánh diều

- asked 4 months agoVotes

0Answers

0Views

Lý thuyết Vật lí 10Bài 5: Tổng hợp và phân tích lực

I. Tổng hợp lực đồng quy.

1. Hai lực cùng phương.

- Hai lực cùng phương, cùng chiều thì làm tăng tác dụng lên vật và có độ lớn hợp lực bằng: $F = F_{1} + F_{2}$

- Hai lực cùng phương, ngược chiều thì chúng hạn chế, thậm trí có thể triệt tiêu tác dụng của nhau lên vật và hợp lực có giá trị bằng: $F = F_{1} - F_{2}$

+ Nếu F > 0 thì hợp lực F cùng chiều với lực thành phần F₁.

+ Nếu F < 0 thì lực F ngược chiều với lực F₁.

Hợp lực cùng phương, cùng chiều với trọng lực, cùng chiều dương đã chọn

2. Hai lực vuông góc.

- Hợp lực F tác dụng lên quả cầu được xác định bằng cách biểu diễn các lực thành phần P và F_đtheo quy tắc cộng véctơ. Độ lớn hợp lực:

$F = \sqrt{P^{2} + F_{d}^{2}}$

- Hướng của hợp lực so với phương thẳng đứng là góc $θ$ sao cho:

$\cos θ = \frac{P}{F}$

3. Hai lực tạo với nhau một góc bất kì.

- Xét hai lực F₁; F₂ đồng quy và hợp thành góc $α$ . Ta có thể biểu diễn lực theo quy tắc hình bình hành hoặc theo quy tắc cộng véctơ.

- Độ lớn của hợp lực: $F^{2} = F_{1}^{2} + F_{2}^{2} + 2 F_{1} . F_{2} \cos α$

- Hướng của hợp lực so với F₁: $\cos θ = \frac{F^{2} + F_{1}^{2} - F_{2}^{2}}{2 F . F_{1}}$

II. Phân tích lực

- Lực F được phân tích thành hai thành phần vuông góc có giá trị tính bằng:

$F_{x} = F \cos θ$ và $F_{y} = F \sin θ$

Với $θ$ là góc giữa hướng của lực F và hướng Ox (thường chọn trùng hướng chuyển động)

- Ví dụ: Xét trường hợp ô tô đang lên dốc.

- Các lực tác dụng lên ô tô gồm:

+ Trọng lực: P

+ Phản lực: N

+ Lực phát động: F_k

+ Lực ma sát: F_ms

- Các bước như sau:

+ Bước 1: Vẽ giản đồ các lực tác dụng lên vật.

+ Bước 2: Chọn chiều dương trùng với hướng chuyển động lên dốc của ô tô.

+ Bước 3: Phân tích trọng lực P thành hai thành phần

Câu 1:

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

B. Khi phân tích một lực thành hai lực thành phần thì phải tuân theo quy tắc hình bình hành.

C. Khi phân tích một lực thành hai lực thành phần thì hai lực thành phần làm thành hai cạnh của hình bình hành.

D. Phân tích lực là phép thay thế các lực tác dụng đồng thời vào vật bằng một lực như các lực đó.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Các lực thay thế gọi là các lực thành phần.

D – sai vì đây là phép tổng hợp lực.

Câu 2:

A. $F = {F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2}$ .

B. F = F₁ – F₂.

C. $F = \sqrt{{F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2}}$ .

D. $F = \sqrt{{F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2} + 2 F_{1} F_{2} cos α}$ .

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Câu 3:

A. vật chịu tác dụng của trọng lực và lực căng dây có tổng hợp lực bằng 0.

B. vật chịu tác dụng của trọng lực, lực ma sát và lực căng dây.

C. vật chỉ chịu tác dụng của lực căng dây.

D. vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Câu 4:

A. cùng phương, cùng chiều với lực $\vec{F_{2}}$ .

B. cùng phương, cùng chiều với lực $\vec{F_{1}}$ .

C. cùng phương, cùng chiều với phương và chiều của hợp lực giữa $\vec{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ .

D. cùng phương, ngược chiều với phương và chiều của hợp lực giữa $\vec{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ .

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Áp dụng định luật II Newton ta có: $\vec{F} = \vec{F_{1}} + \vec{F_{2}} = m . \vec{a}$

Suy ra vectơ gia tốc của chất điểm cùng phương, cùng chiều với phương và chiều của hợp lực giữa $\vec{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ .

Câu 5:

A. $F_{1} - F_{2}| \leq F \leq F_{1} + F_{2}$ .

B. $F = {F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2}$ .

C. F = F₁ + F₂.

D. $F = \sqrt{F_{1} + F_{2}}$ .

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Áp dụng công thức tính đường chéo của hình bình hành ta có:

- Nếu 2 lực hợp với nhau góc α bất kì thì $F = \sqrt{{F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2} + 2 F_{1} F_{2} cos α}$

- Nếu 2 lực cùng phương, ngược chiều (α = 180^o) thì $F_{\min} = F_{1} - F_{2}|$

- Nếu 2 lực cùng phương, cùng chiều (α = 0^o) thì $F_{\max} = F_{1} + F_{2}$

Vì 0^o ≤ α ≤ 180^o $\Rightarrow F_{1} - F_{2}| \leq F \leq F_{1} + F_{2}$

Câu 6:

A. $\vec{F_{1}} - \vec{F_{3}} = \vec{F_{2}}$ .

B. $\vec{F_{1}} + \vec{F_{3}} = - \vec{F_{2}}$ .

C. $\vec{F_{1}} + \vec{F_{2}} = \vec{F_{3}}$ .

D. $\vec{F_{1}} - \vec{F_{2}} = - \vec{F_{3}}$ .

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Câu 7:

Giá trị của F₂ là:

A. 10 N.

B. 20 N.

C. 30 N.

D. 40 N.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Vì $\vec{F_{1}} ⊥ \vec{F_{2}} \Rightarrow F = \sqrt{{F_{1}}^{2} + {F_{2}}^{2}} \Rightarrow F_{2} = \sqrt{F^{2} - {F_{1}}^{2}} = 20 N$

Câu 8:

A. 25N.

B. 15N.

C. 2N.

D. 1N.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Hợp lực của 2 lực đồng quy có độ lớn luôn thỏa mãn $F_{1} - F_{2}| \leq F \leq F_{1} + F_{2} \Leftrightarrow 3 \leq F \leq 21$

Câu 9:

A. 30 N.

B. 20 N.

C. 15 N.

D. 45 N.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Hợp lực $\vec{F} = \vec{F_{1}} + \vec{F_{2}} + \vec{F_{3}} = \vec{F_{13}} + \vec{F_{2}}$

$F_{13} = \sqrt{{F_{1}}^{2} + {F_{3}}^{2} + 2 F_{1} F_{3} cos120} = 15 N$

$\vec{F_{13}}$ cùng phương, cùng chiều $\vec{F_{2}}$ nên: F = F₁₃ + F₂ = 30N

Sử dụng dữ liệu sau để hoàn thành câu hỏi 10, 11

Một vật có khối lượng 1 kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính. Biết α = 60⁰. Cho g = 9,8 m/s².

Câu 10:

A. 9,8 N.

B. 4,9 N.

C. 19,6 N.

D. 8,5 N.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Phân tích các lực tác dụng lên vật và lựa chọn trục tọa độ Oxy và chiều dương như hình vẽ.

Vật chịu tác dụng của: trọng lực $\vec{P}$ ; lực tác dụng của mặt phẳng nghiêng lên vật $\vec{N}$ ; lực căng dây $\vec{T}$ .

Lực ép của vật lên mặt phẳng nghiêng là P_y = N = P.cosα

$\Rightarrow$ N = m.g.cos60 = 4,9 N.

Bài tập liên quan

▸Lý thuyết Bài 6: Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật

▸Lý thuyết Bài 1: Năng lượng và công

▸Lý thuyết Bài 2: Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

▸Lý thuyết Bài 1: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

▸Lý thuyết Bài 2: Động lượng và năng lượng trong va chạm

Lý thuyết Tổng hợp và phân tích lực – Vật lí 10 Cánh diều

Lý thuyết Vật lí 10Bài 5: Tổng hợp và phân tích lực

I. Tổng hợp lực đồng quy.

1. Hai lực cùng phương.

2. Hai lực vuông góc.

3. Hai lực tạo với nhau một góc bất kì.

II. Phân tích lực

Câu 1:

Câu 2:

Câu 3:

Câu 4:

Câu 5:

Câu 6:

Câu 7:

Câu 8:

Câu 9:

Câu 10:

Bài tập liên quan

Write your answer here

Lý thuyết Tổng hợp và phân tích lực – Vật lí 10 Cánh diều

Lý thuyết Vật lí 10Bài 5: Tổng hợp và phân tích lực

I. Tổng hợp lực đồng quy.

1. Hai lực cùng phương.

2. Hai lực vuông góc.

3. Hai lực tạo với nhau một góc bất kì.

II. Phân tích lực

Câu 1:

Câu 2:

Câu 3:

Câu 4:

Câu 5:

Câu 6:

Câu 7:

Câu 8:

Câu 9:

Câu 10:

Bài tập liên quan

Write your answer here

Top Questions

Popular Tags