Bài 4 + 5: Biểu diễn lực - Sự cân bằng - Quán tính

Lý thuyết

Bài 4.1 trang 12 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Khi chỉ có một lực tác dụng lên vật thì vận tốc của vật sẽ như thế nào ?

A. Không thay đổi.  

B. Chỉ có thể tăng dần.

C. Chỉ có thể giảm dần.

D. Có thể tăng dần và cũng có thể giảm dần.

Hướng dẫn giải

Chọn D

Vì nếu lực tác dụng lên vật là lực kéo thì có thể làm cho vận tốc tăng dần còn nếu lực tác dụng lên vật là lực cản thì có thể làm cho vận tốc giảm dần.

Bài 4.2 trang 12 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Nêu hai ví dụ chứng tỏ lực làm thay đổi vận tốc, trong đó một ví dụ lực làm tăng vận tốc, một ví dụ lực làm giảm vận tốc.

Hướng dẫn giải

Có thể cho ví dụ như sau:

- Thả viên bi lăn trên máng nghiêng xuống, lực hút của Trái Đất làm tăng vận tốc của viên bi.

- Xe đang chuyển động, nếu hãm phanh, lực cản làm vận tốc xe giảm

Bài 4.3 trang 12 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Điền từ thích hợp vào chỗ trống :

Khi thả vật rơi, do sức................... vận tốc của vật.....................

Khi quả bóng lăn vào bãi cát, do.................. của cát nên vận tốc của bóng bị.....................

Hướng dẫn giải

Khi thả vật rơi, do sức hút của Trái Đất vận tốc của vật tăng.

Khi quả bóng lăn vào bãi cát, do lực cản của cát nên vận tốc của bóng bị giảm.

Bài 4.4 trang 12 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Diễn tả bằng lời các yếu tố của các lực vẽ ở hình sau đây (H.4.1a, b)

Hướng dẫn giải

Vẽ hình 4.1 a, b SBT

a) Vật chịu tác dụng của 2 lực: lực kéo \(\overrightarrow {{F_k}}\) có phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải, cường độ 250N; lực cản \(\overrightarrow {{F_c}}\) có phương nằm ngang, chiều từ phải sang trái, cường độ 150N

b) Vật chịu tác dụng của 2 lực:

Trọng lực \(\overrightarrow {{P}}\) có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống, cường độ 200N lực kéo \(\overrightarrow {{F_k}}\) có phương nghiêng một góc 30° so với phương năm ngang, chiều hướng lên, cường độ 300N

Bài 4.5 trang 12 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Biểu diễn các vectơ lực sau đây :

- Trọng lực của một vật 1500N (tỉ xích tùy chọn).

- Lực kéo một xà lan là 2000N theo phương ngang, chiều từ trái sang phải, tỉ xích 1cm ứng với 500N.

Hướng dẫn giải

- Trọng lực của một vật 1500N (hình a)

- Lực kéo của một xà lan là 2000N theo phương ngang, chiều từ trái sang phải, tỉ xích 1cm ứng với 500N (hình b)

             Hình a                                                             Hình b

Bài 4.6 trang 12 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Khi bắn tên, dây cung tác dụng lên mũi tên lực F = 100N. Lực này được biểu diễn bằng vectơ lực F, với tỉ xích 0,5cm ứng với 50N. Trong 4 hình sau (H.4.2), hình nào vẽ đúng lực F ?

               C                                                     D

Hướng dẫn giải

=> Chọn B

Bài 4.7 trang 13 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Một ô tô đang chuyển động thẳng đều với vận tốc V. Nếu tác dụng lên ôtô lực F theo hai tình huống minh họa trong hình a và b (H.4.3) thì vận tốc của ôtô thay đổi như thế nào ?

A. Trong tình huống a vận tốc tăng, trong tình huông b vận tốc giảm

B. Trong tình huống a vận tốc giảm, trong tình huống b vận tốc giảm

C. Trong tình huống a vận tốc tăng, trong tình huống b vận tốc tăng

D. Trong tình huống a vận tốc giảm, trong tình huống b vận tốc tăng

Hướng dẫn giải

=> Chọn D

Bài 4.8 trang 14 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Hình nào trong hình 4.4 biểu diễn đúng các lực:

\(\overrightarrow {{F_1}}\) có: điểm đặt A; phương thẳng đứng; chiều từ dưới lên; cường độ 10N;

\(\overrightarrow {{F_2}}\) có: điểm đặt A; phương nằm ngang; chiều từ trái sang phải; cường độ 20N;

\(\overrightarrow {{F_3}}\) có: điểm đặt A; phương tạo với \(\overrightarrow {{F_1}}\), \(\overrightarrow {{F_2}}\) các góc bằng nhau và bằng 45°; chiều hướng xuống dưới; cường độ 30N

Hướng dẫn giải

=> Chọn D 

Bài 4.9 trang 14 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Đèn treo ở góc tường được giữ bởi hai sợi dây OA, OB (H.4.5). Trên hình có biểu diễn các vectơ lực tác dụng lên đèn. Hãy diễn tả bằng lời các yếu tố đặc trưng của các lực đó.

Hướng dẫn giải

Đèn chịu tác dụng của các lực:

- Lực \(\overrightarrow {{T_1}}\): Gốc là điểm o, phương trùng với sợi dây OA, chiều từ O đến A và có độ lớn 150N.

- Lực \(\overrightarrow {{T_2}}\) : Gốc là điểm o, phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới và có độ lớn 150N

- Lực \(\overrightarrow {P}\): Gốc là điểm O, phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới và có độ lớn 150N.

Bài 4.10 trang 14 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Kéo vật có khối lượng 50kg trên mặt phẳng nghiêng 30°. Hãy biểu diễn 3 lúc sau đây tác dụng lên vật bằng các vectơ lực:

- Trọng lực \(\overrightarrow {P}\)

- Lực kéo \(\overrightarrow {{F_k}}\) song song với mặt phẳng nghiêng, hướng lên trên, có cường độ 250N.

- Lực \(\overrightarrow {Q}\) đỡ vật có phương vuông góc với mặt nghiêng, hướng lên trên, có cường độ 430N.

Chọn tỉ xích 1cm ứng với 100N

Hướng dẫn giải

Biểu diễn như hình 4.1G

Bài 4.11 trang 15 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Dùng búa nhổ đinh khỏi tấm ván. Hình nào trong hình 4.6 biểu diễn đúng lực tác dụng của búa lên đinh ?

Hướng dẫn giải

=> Chọn C

Bài 4.12 trang 15 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Một hòn đá bị ném xiên đang chuyển động cong. Hình nào trong hình 4.7 biểu diễn đúng lực tác dụng lên hòn đá (Bỏ qua sức cản của môi trường).

Hướng dẫn giải

Chọn D

Bài 4.13 trang 15 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Biểu diễn các vectơ lực tác dụng lên vật được treo bởi hai sợi dây giống hệt nhau, có phương hợp với nhau một góc 120° (H.4.8). Biết sức căng của các sợi dây là bằng nhau và bằng trọng lượng của vật là 20N. Chọn tỉ xích 1cm = 10N

Hướng dẫn giải

Biểu diễn như hình dưới

Bài 5.1 trang 16 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Cặp lực nào sau đây tác dụng lên một vật làm vật đang đứng yên, tiếp tục đứng yên?

A. Hai lực cùng cường độ, cùng phương.

B. Hai lực cùng phương, ngược chiều.

C. Hai lực cùng phương, cùng cường độ, cùng chiều.

D. Hai lực cùng cường độ, có phương nằm trên cùng một đường thẳng, ngược chiều.

Hướng dẫn giải

=> Chọn D

Bài 5.2 trang 16 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Khi chỉ chịu tác dụng của hai lực cân bằng:

A. vật đang đứng yên sẽ chuyển động nhanh dần.

B. vật đang chuyển động sẽ dừng lại.

C. vật đang chuyển động đều sẽ không còn chuyển động đều nữa.

D. vật đang đứng yên sẽ đứng yên, hoặc vật đang chuyển động sẽ chuyển động thẳng đều mãi.

Hướng dẫn giải

=> Chọn D

Bài 5.3 trang 16 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Hành khách ngồi trên xe ôtô đang chuyển động bỗng thấy mình bị nghiêng người sang trái, chứng tỏ xe:

A. Đột ngột giảm vận tốc.      

B. Đột ngột tăng vận tốc.

C. Đột ngột rẽ sang trái.                       

D. Đột ngột rẽ sang phải.

Hướng dẫn giải

=> Chọn D

Bài 5.4 trang 16 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Ta biết rằng, lực tác dụng lên vật làm thay đổi vận tốc của vật. Khi tàu khởi hành, lực kéo đầu máy làm tàu tăng dần vận tốc. Nhưng có những đoạn đường, mặc dù đầu máy vẫn chạy để kéo tàu nhưng tàu không thay đổi vận tốc. Điều này có mâu thuẫn với nhận định trên không ? Tại sao ?

Hướng dẫn giải

Không vì có lực ma sát cân bằng với lực kéo

Bài 5.5 trang 16 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Quả cầu nặng 0,2kg được treo vào sợi dây cố định (H.5.1). Hãy biểu diễn các vectơ lực tác dụng lên quả cầu. Chọn tỉ xích 1N ứng với 1cm

Hướng dẫn giải

Quả cầu đứng yên vì chịu tác dụng của 2 lực cân bằng nhau

Trọng lực \(\overrightarrow {P}\) cân bằng với sức căng \(\overrightarrow {T}\)

Bài 5.6 trang 16 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Vật nặng 0,5kg đặt trên mặt sàn nằm ngang 

Hướng dẫn giải

a) Vật đứng yên trên mặt bàn vì \(\overrightarrow {P}\), \(\overrightarrow {Q}\) tác dụng lên vật cân bằng nhau.

b) Vật chuyển động thẳng đều trên mặt sàn nằm ngang nhờ lực kéo có cường độ 2N. Điều này chứng tỏ lực kéo cân bằng với lực cản của sàn tác dụng lên vật.

Bài 5.7 trang 17 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Đặt một chén nước trên góc của một tờ giấy mỏng. Hãy tìm cách rút tờ giấy ra mà không làm dịch chén. Giải thích cách làm đó.

Hướng dẫn giải

Giật nhanh tờ giấy ra khỏi chén nước. Do quán tính, chén nước chưa kịp thay đổi vận tốc nên chén nước không bị đổ

Bài 5.8 trang 17 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Một con báo đang đuổi riết một con linh dương. Khi báo chuẩn bị vồ mồi thì linh dương nhảy tạt sang một bên và thế là trốn thoát. Em hãy giải thích cơ sở khoa học của biện pháp thoát hiểm này.

Hướng dẫn giải

Báo đuổi giết con linh dương. Linh dương nhảy tạt sang bên, do quán tính báo lao về phía trước vồ mồi mà không kịp đổi hướng nên linh dương trốn thoát.

Bài 5.9 trang 17 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Cặp lực nào trong hình 5.3 là cặp lực cân bằng ?

Hướng dẫn giải

Chọn D

Bài 5.10 trang 17 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Nếu vật chịu tác dụng của các lực không cân bằng, thì các lực này không thể làm vật.

A. đang chuyển động sẽ chuyển động nhanh lên

B. đang chuyển động sẽ chuyển động chậm lại

C. đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều

D. bị biến dạng

Hướng dẫn giải

=> Chọn C

Bài 5.11 trang 17 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Khi xe đạp, xe máy đang xuống dốc, muốn dừng lại một cách an toàn nên hãm phanh (thắng) bánh nào ?

A. Bánh trước        

B. Bánh sau

C. Đồng thời cả hai bánh               

D. Bánh trước hoặc bánh sau đều được

Hướng dẫn giải

=> Chọn B

Bài 5.12 trang 17 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Một vật đang chuyển động thẳng đều với vận tốc V dưới tác dụng của hai lực cân bằng \(\overrightarrow {{F_1}}\) và \(\overrightarrow {{F_2}}\) theo chiều của lực \(\overrightarrow {{F_2}}\). Nếu tăng cường độ của lực \(\overrightarrow {{F_1}}\) thì vật sẽ chuyển động với vận tốc:

A. luôn tăng dần

B. luôn giảm dần

C. tăng dần đến giá trị cực đại, rồi giảm dần

D. giảm dần đến giá trị bằng không rồi đổi chiều và tăng dần

Hướng dẫn giải

=> Chọn D

Bài 5.13 trang 18 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Một ôtô khối lượng 2 tấn chuyển động thẳng đều trên đường nằm ngang. Biết lực cản lên ôtô bằng 0,25 lần trọng lượng của xe.

a) Kể các lực tác dụng lên ôtô

b) Biểu diễn các lực trên theo tỉ xích 0,5cm ứng với 5000N

Hướng dẫn giải

a) Các lực tác dụng lên ôtô: trọng lực, lực phát động, lực cản và lực đỡ của mặt đường.

b) Biểu diễn như hình 5.1G.

Bài 5.14 trang 18 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Vận dụng quán tính để giải thích một số hiện tượng sau:

a) Vì sao trong một số trò chơi: Ôtô, xe lửa, máy bay không chạy băng dây cót hay pin. Trong đó, chỉ có một bánh “đà” khối lượng lớn gắn với bánh xe bằng hệ thông bánh răng. Muốn xe chuyển động chỉ cần xiết mạnh bánh xe xuống mặt sàn vài lần làm bánh “đà” quay rồi buông tay. Xe chạy khá lâu và chỉ dừng lúc bánh “đà” ngừng quay.

b) Vì sao các vận động viên nhảy dù, nhảy cao, nhảy xa lúc tiếp đất chân đều khuỵu xuống ?

c) Vì sao ngồi trên máy bay lúc cất cánh hoặc hạ cánh, ngồi trên ôtô đang phóng nhanh phải thắt dây an toàn.

d) Vì sao khi lưỡi cuốc, xẻng, đầu búa bị lỏng cán, người ta chỉ cần gõ mạnh đầu cán còn lại xuống sàn ?

Hướng dẫn giải

a) Do bánh đà có khối lượng lớn nên nó có quán tính lớn.

b) Khi tiếp đất chân chạm đất sẽ dừng lại ngay nhưng người còn tiếp tục chuyển động theo quán tính nên các vận động viên đều phải khuỵu chân để dừng lại một cách từ từ.

c) Khi ngồi trên máy bay lúc cất cánh hoặc hạ cánh, ngồi trên ô tô đang phóng nhanh vận tốc của người bị thay đổi đột ngột. Do quán tính người không thể đổi hướng chuyển động ngay và tiếp tục chuyển động như cũ nên phải thắt dây để đảm bảo an toàn.

d) Khi ta đóng mạnh đầu cán xuống sàn thì cán búa và đầu búa đều chuyển động đi xuống. Cán búa chạm đất thì dừng lại đột ngột khi đó lưỡi cuốc, xẻng hay đầu búa vẫn chuyển động xuống do có quán tính nên đầu búa lún sâu vào cán búa làm cho búa chắc hơn.

Bài 5.15 trang 18 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Một cục nước đá nằm yên trên mặt bàn trong toa tàu đang chuyển động thẳng đều. Hành khách ngồi cạnh bàn bỗng thấy cục đá trượt đi.

Hỏi:

a) Tàu còn chuyến động thẳng đều nữa không?

b) Nếu cục đá sẽ chuyến động về phía sau thì vận tốc tàu giảm hay tăng đột ngột?

c) Cục đá sẽ chuyến động về phía nào khi vận tốc tàu giảm đột ngột ?

d) Trong trường hợp nào, cục đá sẽ trượt về bên trái ?

Hướng dẫn giải

a) Không                                

b) Vận tốc của tàu tăng

c) Cục đá sẽ trượt về phía trước

d) Khi tàu đến đoạn đường rẽ về bên phải

Bài 5.16 trang 18 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Đố vui.  

Trên bụng người lực sĩ đặt một tảng đá rất nặng và một chồng gạch. Dùng búa tạ đập thật mạnh lên chồng gạch. Chồng gạch vỡ tan còn người lực sĩ vẫn bình yên, vô tư. Tại sao ? Phải đập tạ thế nào mới không gây nguy hiểm cho người lực sĩ ?

Hướng dẫn giải

Phải đập tạ rất nhanh, đập xuống vào gạch xong rồi giật lại ngay.

Bài 5.17 trang 19 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Sự cân bằng lực xảy ra ở giai đoạn nào của chuyển động? Một vật chuyển động khi chịu tác dụng của hai lực là kéo lực và cản, có đồ thị vận tốc như trên hình

A. OA      

B. AB

C. BC                       

D. Cả ba giai đoạn

Hướng dẫn giải

=> Chọn B

Bài 5.18 trang 19 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8

Trong chuyển động được mô tả trên bài 5.17.  Chọn nhận xét đúng về tỉ số giữa lực kéo và lực cản \(\left( {{{{F_k}} \over {{F_c}}}} \right)\)

A. Nhỏ hơn 1 trong giai đoạn AO

B. Lớn hơn 1 trong giai đoạn AB

C. Lớn hơn 1 trong giai đoạn BC

D. Bằng 1 trong giai đoạn AB

Hướng dẫn giải

Chọn D