Bài 9: Tổng hợp và phân tích lực - Điều kiện cân bằng của chất điểm
Lý thuyết
Mục lục
* * * * *
Bài 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 trang 23 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10
9.1. Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của ba lực 4 N, 5 N và 6 N. Nếu bỏ đi lực 6 N thì hợp lực của hai lực còn lại bằng bao nhiêu ?
A. 9N.
B. 1 N.
C. 6N.
D. Không biết vì chưa biết góc giữa hai lực còn lại.
9.2. Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của ba lực 6 N, 8 N và 10 N. Hỏi góc giữa hai lực 6 N và 8 N bằng bao nhiêu ?
A. 30°. B. 60°.
C. 45°. D. 90°.
9.3. Lực 10 N là hợp lực của cặp lực nào dưới đây ? Cho biết góc giữa cặp lực đó.
A. 3 N, 15 N ; 120°. B. 3 N, 13 N ; 180°.
C. 3 N, 6 N ; 60°. D. 3 N, 5 N ; 0°.
9.4. Câu nào đúng ?
Hợp lực của hai lực có độ lớn F và 2F có thể
A. nhỏ hơn F.
B. lớn hơn 3F.
C. vuông góc với lực F.
D. vuông góc với lực 2F.
Hướng dẫn giải
9.1: Chọn đáp án C
9.2: Chọn đáp án D
9.3: Chọn đáp án B
9.4: Chọn đáp án C
Bài 9.5 trang 24 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10
Một vật có khối lượng m = 5,0 kg được treo bằng ba dây (H.9.1). Lấy g = 9,8 m/s2. Tìm lực kéo của dây AC và dây BC.
Hướng dẫn giải
Hợp lực \(\overrightarrow {{P'}}\) của hai lực \(\overrightarrow {{F_1}}\) và \(\overrightarrow {{F_2}}\) cân bằng với trọng lực của vật.
Từ hình vẽ ta có
P’ = P = mg = 5,0.9,8 = 49 N.
\({{P'} \over P} = \tan {45^0} = 1 = > {F_1} = P' = 49(N)\)
\({{P'} \over {{F_2}}} = \cos {45^0} = {{\sqrt 2 } \over 2}\)
=> \({F_2} = P'\sqrt 2 \approx 49.1,41 \approx 70(N)\)
Bài 9.6 trang 24 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10
Một đèn tín hiệu giao thông được treo ở một ngã tư nhờ một dây cáp có trọng lượng không đáng kể. Hai đầu dây cáp được giữ bằng hai cột đèn AB và A'B', cách nhau 8 m. Đèn nặng 60 N, được treo vào điểm giữa O của dây cáp, làm dây võng xuống 0,5 m tại điểm giữa (H.9.2). Tính lực kéo của mỗi nửa dây.
Hướng dẫn giải
Điểm O coi là điêm đứng cân bằng dưới tác dụng của ba lực: trọng lực và hai lực kéo và của hai nửa dây cáp như hình vẽ
Từ hai tam giác đồng dạng ta có:
\({{{F_1}} \over {{F \over 2}}} = {{OA} \over {AB}} = > {{2{F_1}} \over P} = {{OA} \over {AB}}\)
Do đó
\({F_1} = {{P\sqrt {A{B^2} + O{A^2}} } \over {2AB}} = {{60\sqrt {0,25 + 16} } \over {2.0,5}} = 241,86 \approx 242(N)\)
Bài 9.7 trang 24 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10
Một vật có trọng lượng P = 15 N được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng không ma sát bằng một dây song song với mặt phẳng nghiêng (H.9.3). Góc nghiêng a = 30°. Cho biết mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật một lực theo phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng. Tìm lực của dây giữ vật.
Hướng dẫn giải
Vật chịu tác dụng của ba lực cân bằng như hình vẽ
\(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow F = \overrightarrow 0 \)
Suy ra \(\overrightarrow N + \overrightarrow F = - \overrightarrow P = \overrightarrow {P'} \)
Từ tam giác lực tác có \({F \over {P'}} = \sin {30^0} = 0,5\)
=>\(F = P'.0,5 = P.0,5 = 7,5(N)\)
Bài 9.8 trang 24 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10
Dùng một lực F nằm ngang kéo quả cầu con lắc cho dây treo lệch khỏi phương thẳrig đứng một góc a = 30° (H.9.4). Biết trọng lượng của quả cầu là 20 N, hãy tính lực F và lực căng T của dây.
Hướng dẫn giải
Do quả cầu nằm cân bằng dưới tác dụng của ba lực nên ta có: \(\overrightarrow P + \overrightarrow F + \overrightarrow T = \overrightarrow 0 \)
Suy ra \(\overrightarrow F + \overrightarrow T = - \overrightarrow P = \overrightarrow {P'} \)
Từ hình vẽ ta có
\(F = P'\tan \alpha = P\tan \alpha = 20.{1 \over {\sqrt 3 }} \approx 11,5(N)\)
T = 2F ≈ 23 N
Bài 9.9 trang 25 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10
Người ta giữ một vật có trọng lượng 20 N đứng yên trên một mặt phẳng nghiêng không ma sát, có góc nghiêng a = 45° (H.9.5). Cho biết lực mà mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật có phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng. Tìm lực đẩy ngang F và lực của mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật.
Hướng dẫn giải
Các lực tác dụng lên vật: trọng lực \(\overrightarrow P \), phản lực do mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật \(\overrightarrow N \), lực đẩy ngang \(\overrightarrow F \)
Điều kiện cân bằng của vật \(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow F = \overrightarrow 0 \)
Từ tam giác lực ta có được P = N = 20 N; N = \(P\sqrt 2 \approx 28(N)\)
Có thể bạn quan tâm
Có thể bạn quan tâm
