Tổng hợp và phân tích lực - cân bằng lực lớp 10
Tài liệu Tổng hợp và phân tích lực - cân bằng lực Vật Lí lớp 10 gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Vật Lí 10.
Tổng hợp và phân tích lực - cân bằng lực lớp 10
Chỉ từ 450k mua trọn bộ Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 10 (cả 3 sách) bản word có lời giải chi tiết:
- B1: gửi phí vào tk:
0711000255837
- NGUYEN THANH TUYEN - Ngân hàng Vietcombank (QR) - B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Khái niệm về lực
- Lực là đại lượng vectơ 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.
- Các đặc điểm của vectơ lực :
+ Phương: đường thẳng d chứa vectơ lực (gọi là giá của lực).
+ Chiều: từ gốc đến ngọn vectơ lực.
+ Độ lớn: F (đơn vị: Niu-tơn, kí hiệu: N).
2. Tổng hợp lực
- Tổng hợp lực: là phép thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy.
+) Lực thay thế này gọi là hợp lực.
+) Về mặt toán học, hợp lực được xác định bằng phép cộng vectơ:
- Tổng hợp các lực đồng quy: Sử dụng quy tắc hình bình hành hoặc tam giác lực (trường hợp tổng quát là quy tắc đa giác lực).
3. Phân tích lực
- Phân tích lực: là phép thay thế một lực thành hai hay nhiều lực thành phần có tác dụng giống hệt như lực đó.
+) Thường người ta phân tích hai lực vuông góc với nhau để lực thành phần này không có tác dụng nào theo phương của lực thành phần kia: .
+) Phân tích lực là phép làm ngược lại với tổng hợp lực, sử dụng quy tắc hình bình hành khi đã biết được một trong hai phương vuông góc.
4. Các lực cân bằng và không cân bằng
- Nếu hợp lực tác dụng lên vật bằng 0 , ta nói các lực tác dụng lên vật là các lực cân bằng và vật ở trạng thái cân bằng:
- Nếu hợp lực tác dụng lên vật khác 0 , ta nói các lực tác dụng lên vật là các lực không cân bằng. Khi đó, vận tốc của vật thay đổi (độ lớn và phương).
B. BÀI TẬP KHỞI ĐỘNG
Câu 1.Phát biểu nào sau đây là sai? Lực được biểu diễn bằng một vectơ có
A. Gốc của vectơ là điểm đặt của lực.
B. Chiều của vectơ là chiều của lực.
C. Độ dài của vectơ biểu thị độ lớn của lực.
D. Phương luôn vuông góc với quỹ đạo chuyển động.
Câu 2.Lực đặc trưng cho điều gì sau đây?
A. Năng lượng của vật nhiều hay ít.
B. Vật có khối lượng lớn hay bé.
C. Tương tác giữa vật này lên vật khác.
D. Vật chuyển động nhanh hay chậm.
Câu 3.Các lực cân bằng là các lực
A. Bằng nhau về độ lớn và tác dụng vào hai vật khác nhau.
B. Bằng nhau về độ lớn, ngược chiều và tác dụng vào một vật.
C. Đồng thời tác dụng vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật.
D. Bằng nhau về độ lớn, ngược chiều và tác dụng vào hai vật khác nhau.
Câu 4.Phương án nào sau đây là sai khi nói về đặc điểm của hai lực cân bằng?
A. Hai lực có cùng giá.
B. Hai lực đặt vào hai vật khác nhau.
C. Hai lực ngược chiều nhau.
D. Hai lực có cùng độ lớn.
Câu 5.Một quyển sách đang nằm yên trên mặt bàn nằm ngang, ta có thể nói
A. Quyển sách không chịu tác dụng của bất kì lực nào.
B. Quyển sách chịu tác dụng của các lực cân bằng nhau.
C. Quyển sách chịu tác dụng của các lực cân bằng và vận tốc đầu của quyển sách bằng 0 .
D. Quyển sách không chịu tác dụng của các lực cân bằng nhau.
Câu 6.Một vật đang chuyển động bỗng nhiên lực phát động triệt tiêu chỉ còn các lực cân bằng nhau thì
A. Vật chuyển động chậm dần, sau đó sẽ chuyển động đều.
B. Vật dừng lại.
C. Vật chuyển động thẳng đều với vận tốc đang có.
D. Vật tiếp tục chuyển động chậm đều.
Câu 7.Độ lớn hợp lực của hai lực đồng quy và phụ thuộc vào những yếu tố nào?
A. Chỉ phụ thuộc vào độ lớn của .
B. Chỉ phụ thuộc vào độ lớn của .
C. Chỉ phụ thuộc vào góc giữa và .
D. Phụ thuộc vào độ lớn, phương và chiều của cả hai lực thành phần và .
Câu 8.Lực tổng hợp của hai lực đồng quy có đặc điểm
A. Hướng tuân theo quy tắc hình bình hành.
B. Độ lớn bằng tổng độ lớn hai lực thành phần.
C. Phương trùng với phương một trong hai lực thành phần.
D. Là lực thứ ba cân bằng với hai lực thành phần.
Câu 9. Trường hợp nào sau đây các lực tác dụng lên vật cân bằng nhau từng đôi một?
A. Chuyển động đều trên một đường cong bất kì.
B. Chuyển động tròn đều.
C. Chuyển động thẳng nhanh dần đều.
D. Chuyển động thẳng đều.
Câu 10. Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào mô tả cặp lực cân bằng?
A. Hình (I).
B. Hình (II).
C. Hình (III).
D. Hình (IV).
BẢNG ĐÁP ÁN
01. D |
02. C |
03. C |
04. B |
05. C |
06. C |
07. D |
08. A |
09. D |
10. B |
C. CÁC DẠNG BÀI TẬP
TỔNG HỢP CÁC LỰC ĐỒNG QUY
Phương pháp giải
1. Xác định hướng của hợp lực
+) Sử dụng quy tắc hình bình hành
- Bước 1: Vẽ hai vectơ và đồng quy tại .
- Bước 2: Vẽ một hình bình hành có hai cạnh liền kề trùng với hai vectơ và .
- Bước 3: Vẽ đường chéo hình bình hành có cùng gốc .
Vectơ hợp lực trùng với đường chéo này.
+) Sử dụng quy tắc đa giác
Bước 1: Vẽ hai vectơ và đồng quy tại O.
Bước 2: Từ điểm ngọn của vectơ ta vẽ nối tiếp vectơ song song và bằng .
Bước 3: Vẽ vectơ hợp lực có gốc là gốc của và ngọn là ngọn của , tạo thành một tam giác như hình vẽ.
Quy tắc hình bình hành |
Quy đa giác lực |
2. Xác định độ lớn của hợp lực
- Phương pháp đại số:
Nếu
Khi
- Sử dụng máy tính Casio fx-570 ES:
Bước 1: Chọn trục Ox tùy ý sao cho dễ xác định góc giữa các vectơ lực thành phần (chú ý: Vectơ lực thành phần nằm dưới trục thì góc tạo bởi vectơ lực đó với nhỏ hơn 0).
Bước 2: Cài đặt máy ở chế độ (D) ta bấm: hoặc (R) ta bấm:
Bước 3: Chuyển sang chế độ số phức ta bấm:
Bước 4: Nhập số liệu:
Để lấy dấu ta bấm .
Bước 5: Đọc kết quả.
Ví dụ 1 Một chiếc xe nhỏ chịu tác dụng đồng thời của hai lực và như hình vẽ. Hợp lực tác dụng lên chiếc xe có độ lớn là:
A. 1N
B. 7N
C. 5N
D. 12N
Phân tích:
Trước tiên ta xem góc có rơi vào trường hợp đặc biệt không để giải quyết nhanh bài toán.
+) Nếu:
+) Nếu:
+) Nếu:
Lời giải: Chọn B.
Ví dụ 2 Một chiếc xe nhỏ chịu tác dụng đồng thời của hai lực và như hình vẽ. Nhận định nào sau đây là đúng?
A. Hợp lực tác dụng lên chiếc xe cùng hướng với và có độ lớn là 10N.
B. Hợp lực tác dụng lên chiếc xe cùng hướng với và có độ lớn là 70N.
C. Hợp lực tác dụng lên chiếc xe cùng hướng với và có độ lớn là 70N.
D. Hợp lực tác dụng lên chiếc xe cùng hướng với và có độ lớn là 10N.
Phân tích:
Hướng của hợp lực trong trường hợp hai lực thành phần ngược hướng được xác định như sau:
Lời giải: Chọn D.
Ví dụ 3 Một thùng hàng chịu tác dụng của hai lực đồng quy và như hình vẽ. Hợp lực tác dụng lên thùng hàng có độ lớn là
A. 2N
B. 14N
C. 10N
D. 7N
Lời giải: Chọn C.
Ta có
vìNOTE | |
Nếu bài toán yêu cầu xác định hướng của hợp lực, các em có thể dựa vào hình vẽ và xác định góc bằng hàm sin, cos hoặc tan trong tam giác: |
Ví dụ 4 Hai tàu kéo giống nhau dùng dây cáp để kéo một tàu chở hàng bị chết máy vào cảng bằng hai lực và như hình vẽ. Giả sử lực kéo của mỗi tàu kéo là 8000N và góc giữa hai dây cáp bằng . Độ lớn hợp lực tác dụng lên tàu chở hàng là:
A. 8000N
B. 16000N
C. .11313,7N
D. 15454,8N
Phân tích:
Bài toán này không rơi vào trường hợp đặc biệt như các ví dụ trên do đó ta chỉ có thể dùng công thức tổng quát:
Lời giải: Chọn D.
NOTE
Do ta có thể tính như sau:
Ví dụ 5 Một vật chịu tác dụng đồng thời của ba lực đồng quy, đồng phẳng lần lượt hợp với chiều dương của trục những góc và .
Cho biết . Độ lớn hợp lực tác dụng lên vật là
A. 10N
B. 30N
C. 50N
D. 40N
Lời giải: Chọn B.
Cách 1:
Theo giả thuyết
nên theo quy tắc đa giác lực ta có:
Với
Vậy
Cách 2:
Ta có: .
Để tính độ lớn của vectơ và góc thì ta thực hiện bấm máy theo sơ đồ sau:
+) Bước 1:
+) Bước 2: Nhập số liệu:
Kết quả hiện trên màn hình CASIO
................................
................................
................................
Xem thêm Chuyên đề dạy thêm Vật Lí lớp 10 các chương hay khác:
Đã có lời giải bài tập lớp 10 sách mới:
- (mới) Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
- (mới) Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
- (mới) Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều
Tủ sách VIETJACK shopee lớp 10-11 cho học sinh và giáo viên (cả 3 bộ sách):
Săn shopee giá ưu đãi :
- Sổ lò xo Art of Nature Thiên Long màu xinh xỉu
- Biti's ra mẫu mới xinh lắm
- Tsubaki 199k/3 chai
- L'Oreal mua 1 tặng 3
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
- Giải Tiếng Anh 10 Global Success
- Giải Tiếng Anh 10 Friends Global
- Giải sgk Tiếng Anh 10 iLearn Smart World
- Giải sgk Tiếng Anh 10 Explore New Worlds
- Lớp 10 - Kết nối tri thức
- Soạn văn 10 (hay nhất) - KNTT
- Soạn văn 10 (ngắn nhất) - KNTT
- Soạn văn 10 (siêu ngắn) - KNTT
- Giải sgk Toán 10 - KNTT
- Giải sgk Vật lí 10 - KNTT
- Giải sgk Hóa học 10 - KNTT
- Giải sgk Sinh học 10 - KNTT
- Giải sgk Địa lí 10 - KNTT
- Giải sgk Lịch sử 10 - KNTT
- Giải sgk Kinh tế và Pháp luật 10 - KNTT
- Giải sgk Tin học 10 - KNTT
- Giải sgk Công nghệ 10 - KNTT
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 10 - KNTT
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 10 - KNTT
- Lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Soạn văn 10 (hay nhất) - CTST
- Soạn văn 10 (ngắn nhất) - CTST
- Soạn văn 10 (siêu ngắn) - CTST
- Giải Toán 10 - CTST
- Giải sgk Vật lí 10 - CTST
- Giải sgk Hóa học 10 - CTST
- Giải sgk Sinh học 10 - CTST
- Giải sgk Địa lí 10 - CTST
- Giải sgk Lịch sử 10 - CTST
- Giải sgk Kinh tế và Pháp luật 10 - CTST
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 10 - CTST
- Lớp 10 - Cánh diều
- Soạn văn 10 (hay nhất) - Cánh diều
- Soạn văn 10 (ngắn nhất) - Cánh diều
- Soạn văn 10 (siêu ngắn) - Cánh diều
- Giải sgk Toán 10 - Cánh diều
- Giải sgk Vật lí 10 - Cánh diều
- Giải sgk Hóa học 10 - Cánh diều
- Giải sgk Sinh học 10 - Cánh diều
- Giải sgk Địa lí 10 - Cánh diều
- Giải sgk Lịch sử 10 - Cánh diều
- Giải sgk Kinh tế và Pháp luật 10 - Cánh diều
- Giải sgk Tin học 10 - Cánh diều
- Giải sgk Công nghệ 10 - Cánh diều
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 10 - Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 10 - Cánh diều