Tổng hợp và phân tích lực

Sách cánh diều

Đổi lựa chọn

Câu 1 Trắc nghiệm

Chọn phát biểu đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Lực là đại lượng véc tơ 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.

Câu 3 Trắc nghiệm

Khi nói về phép phân tích lực, phát biểu nào sau đây sai?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

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

Các lực thay thế gọi là các lực thành phần

A, B, C - đúng

D - sai

Câu 4 Trắc nghiệm

Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của hai lực thành phần có độ lớn F1 và F2 thì hợp lực F của chúng luôn có độ lớn thỏa mãn hệ thức:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

$\left| {{F}_{1}}-{{F}_{2}} \right|\le F\le {{F}_{1}}+{{F}_{2}}$

Câu 5 Trắc nghiệm

Hai lực đồng quy ${{\overrightarrow{F}}_{1}}$ và ${{\overrightarrow{F}}_{2}}$ hợp với nhau một góc $\alpha $, hợp lực của hai lực này có độ lớn là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

\(F = \sqrt {{F_1}^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}{\rm{cos}}\alpha } \)

Câu 6 Trắc nghiệm

Chọn câu đúng? Hợp lực của hai lực có độ lớn F và 2F có thể:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Gọi F’ là hợp lực của hai lực có độ lớn F và 2F

Ta có:

+ \(\left| {{F_1} - {F_2}} \right| \le F' \le {F_1} + {F_2} \leftrightarrow F < F' < 3F\)

=> A, C - sai

+ Theo quy tắc hình bình hành ta có:

=> Hợp lực \(\overrightarrow {F'} \) có thể vuông góc với lực có độ lớn nhỏ hơn là \(\overrightarrow F \)

=> B – đúng, D - sai

Câu 7 Trắc nghiệm

Hai lực có giá đồng quy có độ lớn 7N và 13N. Độ lớn hợp lực của hai lực này không thể có giá trị nào sau đây?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có, hợp lực F

\(\begin{array}{l}\left| {{F_1} - {F_2}} \right| \le F \le {F_1} + {F_2} \leftrightarrow 13 - 7 \le F \le 13 + 7\\ \leftrightarrow 6N \le F \le 20N\end{array}\)

=> F không thể có giá trị là 22N

Câu 8 Trắc nghiệm

Hai lực có giá đồng quy có độ lớn \({F_1} = {F_2} = 10N\) có \(\left( {{{\overrightarrow F }_1},{{\overrightarrow F }_2}} \right) = {60^0}\). Hợp lực của hai lực này có độ lớn là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Ta có, hợp lực của hai lực thành phần \(F = \sqrt {{F_1}^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}{\rm{cos}}\alpha } \)

Thay số vào, ta được:

\(F = \sqrt {{F_1}^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}{\rm{cos}}\alpha }  = \sqrt {{{10}^2} + {{10}^2} + 2.10.10{\rm{cos6}}{{\rm{0}}^0}}  = 10\sqrt 3 N \approx 17,32N\)

Câu 9 Trắc nghiệm

Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của 3 lực 12N, 20N, 16N. Nếu bỏ lực 20N thì hợp lực của 2 lực còn lại có độ lớn bằng bao nhiêu ?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có, ba lực 12N, 20N, 16N khi tác dụng vào vật mà vật đứng cân bằng thì hợp lực của chúng bằng 0

=>  khi tác dụng bỏ lực 20N vào vật thì hợp lực của 2 lực còn lại đó có độ lớn chính bằng 20N

Câu 10 Trắc nghiệm

Cho hai lực đồng qui có cùng độ lớn 600N.Hỏi góc giữa 2 lực bằng bao nhiêu thì hợp lực cũng có độ lớn bằng 600N.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Vận dụng biểu thức xác định hợp lực của hai lực thành phần, ta có:

\(\begin{array}{l}F = \sqrt {{F_1}^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}{\rm{cos}}\alpha } \\ \leftrightarrow 600 = \sqrt {{{600}^2} + {{600}^2} + 2.600.600{\rm{cos}}\alpha } \\ \to c{\rm{os}}\alpha {\rm{ =  - }}\frac{1}{2} \to \alpha  = {120^0}\end{array}\)

Câu 11 Trắc nghiệm

Hợp lực của 4 lực đồng quy như hình vẽ là:

Biết \({F_1} = 5N,{F_2} = 3N,{F_3} = 7N,{F_4} = 1N\)

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Từ hình, ta có:

+ \(\overrightarrow {{F_1}}  \uparrow  \downarrow {\overrightarrow F _3} \to {F_{13}} = \left| {{F_1} - {F_3}} \right| = \left| {5 - 7} \right| = 2N\)

+ \(\overrightarrow {{F_2}}  \uparrow  \downarrow {\overrightarrow F _4} \to {F_{24}} = \left| {{F_2} - {F_4}} \right| = \left| {3 - 1} \right| = 2N\)

+ \(\overrightarrow {{F_{13}}}  \bot \overrightarrow {{F_{24}}}  \to F = \sqrt {{F_{13}}^2 + {F_{24}}^2}  = \sqrt {{2^2} + {2^2}}  = 2\sqrt 2 N\)

Câu 12 Trắc nghiệm

Một vật có trọng lượng P đứng cân bằng nhờ 2 dây OA làm với trần một góc 600 và OB nằm ngang. Độ lớn lực căng T1 của dây OA bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

+ Phân tích lực \({\overrightarrow T _1}\) thành hai thành phần theo phương Ox và Oy, ta có:

Vật cân bằng => Tổng tất cả các lực tác dụng lên vật bằng 0

Từ hình ta có:

Theo phương Oy: \({T_1}\sin {60^0} = P \to {T_1} = \frac{P}{{\sin {{60}^0}}} = \frac{{2P}}{{\sqrt 3 }}\)

Câu 13 Trắc nghiệm

Một chiếc đèn được treo vào tường nhờ một dây AB. Muốn cho đèn ở xa tường, người ta dùng một thanh chống nằm ngang một đầu tì vào tường, còn đầu kia tì vào điểm B của dây như hình vẽ:

Biết đèn nặng $4kg$ và dây hợp với tường một góc $30^0$. Lực căng dây AB là bao nhiêu? Lấy $g = 10m/s^2$

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

+ Phân tích lực, ta được:

+ Theo điều kiện cân bằng của vật là hợp lực tác dụng lên vật bằng 0

Từ hình ta có:

\(\overrightarrow {{T_y}} \) cân bằng với trọng lực \(\overrightarrow P \)

\(\begin{array}{l} \leftrightarrow {T_y} = P \leftrightarrow Tc{\rm{os3}}{{\rm{0}}^0} = P\\ \to T = \dfrac{P}{{c{\rm{os3}}{{\rm{0}}^0}}} = \dfrac{{mg}}{{c{\rm{os3}}{{\rm{0}}^0}}} = \dfrac{{4.10}}{{\dfrac{{\sqrt 3 }}{2}}} = \dfrac{{80}}{{\sqrt 3 }}(N)\end{array}\)

Câu 14 Trắc nghiệm

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 = 300. Cho g = 10 m/s2. Lực ép của vật lên mặt phẳng nghiêng là bao nhiêu?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Chất điểm chịu tác dụng của các lực:

+ Trọng lực \(\overrightarrow P \) có độ lớn P = mg = 1.10 = 10N

+ Lực căng dây \(\overrightarrow T \)

+ Phản lực \(\overrightarrow Q \)

Biểu diễn các lực tác dụng vào vật trên hình vẽ:

 

Phân tích \(\overrightarrow P  = \overrightarrow {{P_1}}  + \overrightarrow {{P_2}} \) với: \(\overrightarrow {{P_1}} \) song song với mặt phẳng nghiêng; \(\overrightarrow {{P_2}} \) vuông góc với mặt phẳng nghiêng.

Điều kiện cân bằng của chất điểm: \(\overrightarrow T  + \overrightarrow Q  + \overrightarrow {{P_1}}  + \overrightarrow {{P_2}}  = 0\)

Xét theo hai phương song song và vuông góc với mặt phẳng nghiêng: \(\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow T  + \overrightarrow {{P_1}}  = 0\\\overrightarrow Q  + \overrightarrow {{P_2}}  = 0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}T = {P_1}\\Q = {P_2}\end{array} \right.\)

Từ hình vẽ ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{P_1} = P.\sin \alpha \\{P_2} = P.\cos \alpha \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}T = {P_1} = P.\sin \alpha  = 10.\sin 30 = 5N\\Q = {P_2} = P.\cos \alpha  = 9,8.\cos 30 = 5\sqrt 3 N\end{array} \right.\)

Mà lực ép \(\overrightarrow N \) có độ lớn bằng \(\overrightarrow Q  \Rightarrow N = 5\sqrt 3 N\)