Bài 13 Tổng hợp và phân tích lực Cân bằng lực A/ Câu hỏi đầu bài Câu hỏi trang 49 SGK Vật Lí 10 Hai tàu kéo giống nhau dùng dây cáp để kéo một tàu chở hàng bị chết máy vào cảng bằng hai lực 1F và 2F n[.]
Bài 13 Tổng hợp phân tích lực Cân lực A/ Câu hỏi đầu Câu hỏi trang 49 SGK Vật Lí 10: Hai tàu kéo giống dùng dây cáp để kéo tàu chở hàng bị chết máy vào cảng hai lực F1 F2 hình - Tàu chở hàng chuyển động theo hướng nào? - Làm để tính độ lớn lực kéo tác dụng lên tàu chở hàng? Trả lời: - Tàu chở hàng chuyển động theo hướng thẳng tiến phía trước, theo hướng hợp lực hai lực thành phần F1 F2 - Để tính độ lớn lực kéo tác dụng lên tàu chở hàng ta cần tổng hợp hai lực F1 F2 B/ Câu hỏi I Tổng hợp lực – hợp lực tác dụng Câu hỏi trang 56 SGK Vật Lí 10: Tại lực đẩy người bố Hình 13.1b có tác dụng lực đẩy hai anh em? Trả lời: Lực đẩy người bố Hình 13.1b có tác dụng lực đẩy hai anh em có tác dụng làm vật chuyển động với vận tốc v Tổng hợp hai lực phương Câu hỏi trang 57 SGK Vật Lí 10: Dựa vào Hình 13.2, nêu cách xác định độ lớn chiều hợp lực hai trường hợp a) Vật chịu tác dụng hai lực phương, chiều (Hình 13.2a) b) Vật chịu tác dụng hai lực phương, ngược chiều (Hình 13.2b) Trả lời: Hợp lực F xác định phép cộng vecto: F = F1 + F2 a Tịnh tiến F2 cho điểm đầu F1 trùng với điểm cuối F2 Khi vecto tổng hợp F có độ dài tổng độ dài vecto F1 F2 Như F có độ lớn: F = F1 + F2 = + = ( N ) có chiều chiều với F1 , F2 b Tịnh tiến F2 cho điểm đầu F1 trùng với điểm cuối F2 Khi vecto tổng hợp F có độ dài hiệu độ dài vecto F1 F2 Như F có độ lớn: F = F1 − F2 = − = ( N ) có chiều chiều với F1 Câu hỏi trang 57 SGK Vật Lí 10: Nêu quy tắc tổng hợp hai lực phương Trả lời: Hợp lực F hai lực F1 , F2 phương có: - Phương: trùng với phương hai lực thành phần F1 , F2 - Chiều: + Nếu F1 , F2 chiều F chiều với F1 , F2 + Nếu F1 , F2 ngược chiều F chiều với lực có độ lớn lớn - Độ lớn: + Nếu F1 , F2 chiều: F = F1 + F2 + Nếu F1 , F2 ngược chiều: F = F1 − F2 Tổng hợp hai lực đồng quy – Quy tắc hình bình hành Câu hỏi trang 57 SGK Vật Lí 10: Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = N F2 = N Nếu hợp lực có độ lớn F = 10 N góc hai lực F1 F2 bao nhiêu? Vẽ hình minh họa Trả lời: Ta thấy 102 = 62 + 82 nên ba vecto F , F1 , F2 lập thành tam giác vng có cạnh huyền F Như góc hai vecto F1 F2 90o Câu hỏi trang 57 SGK Vật Lí 10: Giả sử lực kéo tàu kéo đầu có độ lớn 8000 N góc hai dây cáp 30o a) Biểu diễn lực kéo tàu hợp lực tác dụng vào tàu chở hàng b) Tính độ lớn hợp lực hai lực kéo c) Xác định phương chiều hợp lực d) Nếu góc hai dây cáp 90o hợp lực hai dây kéo có phương, chiều độ lớn nào? Trả lời: a b Độ lớn hợp lực: F = F12 + F22 + 2F1F2 cos = 80002 + 80002 + 2.8000.8000.cos30o = 15455 ( N ) c Vì F1 F2 có độ lớn nên vecto F có phương đường phân giác góc hợp hai vecto F1 F2 Suy F hợp với F1 góc 15o hướng phía trước d Nếu góc hai dây cáp 90o hợp lực hai dây kéo có: Phương: hợp với phương F1 góc 45o Chiều: Hướng lên Độ lớn: F = F12 + F22 = 80002 + 80002 = 8000 ( N ) II Các lực cân không cân Các lực cân Câu hỏi trang 58 SGK Vật Lí 10: Quan sát sách nằm yên mặt bàn (Hình 13.5) a) Có lực tác dụng lên sách? b) Các lực có cân khơng? Vì sao? Trả lời: a Lực tác dụng lên sách gồm trọng lực P (lực hút Trái Đất) phản lực N mặt bàn tác dụng lên sách b Hai lực hai lực cân chúng tác dụng vào sách làm cho sách nằm yên Các lực không cân Câu hỏi trang 58 SGK Vật Lí 10: Một tô chịu lực F1 = 400 N hướng phía trước lực F2 = 300 N hướng phía sau (Hình 13.6) Hỏi hợp lực tác dụng lên tơ có độ lớn hướng phía nào? Trả lời: Hai lực F1 F2 phương, ngược chiều nên hợp lực F có độ lớn: F = F1 − F2 = 100 ( N ) Lực F có chiều hướng theo chiều lực có độ lớn lớn F1 (tức F hướng sang phải) Câu hỏi trang 58 SGK Vật Lí 10: Quan sát cặp tình Hình 13.7 a) Tình có hợp lực khác 0? b) Mô tả thay đổi vận tốc (độ lớn, hướng) vật hình, có Trả lời: a Trường hợp b) đẩy bút chì trường hợp d) bóng rơi có hợp lực khác khơng b Hình a: Bút nằm n nên v = Hình b Bút chuyển động nhanh dần nên vận tốc có độ lớn tăng dần hướng theo chiều chuyển động phía trước Hình c: Quả bóng nằm n nên v = Hình d: Quả bóng rơi khỏi mép bàn chuyển động rơi tự nên vận tốc có độ lớn tăng dần ln hướng xuống III Phân tích lực Quy tắc Chú ý Ví dụ Câu hỏi trang 59 SGK Vật Lí 10: Một vật giữ yên mặt phẳng nghiêng nhẵn lị xo (Hình 13.10) Có lực tác dụng lên vật? Phân tích trọng lực tác dụng lên vật thành hai thành phần nêu rõ tác dụng hai lực Trả lời: Các lực tác dụng lên vật: Trọng lực P (lực hút Trái Đất) Phản lực mặt phẳng nghiêng N Lực đàn hồi Fdh lị xo Phân tích trọng lực P theo hai phương hình vẽ: Thành phần Px có tác dụng kéo vật trượt xuống mặt phẳng nghiêng Thành phần Py có tác dụng giữ cho vật ln chuyển động mặt phẳng nghiêng mà không bị văng Em trang 59 SGK Vật Lí 10: Vận dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực hai lực đồng quy Trả lời: Hợp lực theo quy tắc hình bình hành theo hình vẽ: - Vẽ hai vectơ F1 F2 đồng quy O - Vẽ hình bình hành có hai cạnh liền kề trùng với hai vectơ F1 F2 - Vẽ đường chéo hình bình hành có gốc O Vectơ hợp lực F trùng với đường chéo Em trang 59 SGK Vật Lí 10: Phân tích lực thành hai lực thành phần vng góc Trả lời: Phân tích lực dựa theo kiến thức học Ví dụ: Phân tích trọng lực P thành thành phần P1 P2 ... tắc Chú ý Ví dụ Câu hỏi trang 59 SGK Vật Lí 10: Một vật giữ yên mặt phẳng nghiêng nhẵn lò xo (Hình 13 .10) Có lực tác dụng lên vật? Phân tích trọng lực tác dụng lên vật thành hai thành phần nêu rõ... − F2 Tổng hợp hai lực đồng quy – Quy tắc hình bình hành Câu hỏi trang 57 SGK Vật Lí 10: Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = N F2 = N Nếu hợp lực có độ lớn F = 10 N góc hai lực F1 F2 bao nhiêu?... có tác dụng làm vật chuyển động với vận tốc v Tổng hợp hai lực phương Câu hỏi trang 57 SGK Vật Lí 10: Dựa vào Hình 13.2, nêu cách xác định độ lớn chiều hợp lực hai trường hợp a) Vật chịu tác dụng