Ôn tập vật lý 10 bài 13 tổng hợp và phân tích lực cân bằng lực

TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT Chương 2: ĐỘNG LỰC HỌC Bài 13: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC CÂN BẰNG LỰC A TĨM TẮT LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM I TỔNG HỢP LỰC – HỢP LỰC TÁC DỤNG Tổng hợp lực phép thay lực tác dụng đồng thời vào vật lực có tác dụng giống hệt lực Lực thay gọi hợp lực, lực thay gọi lực thành phần Về mặt toán học ta tìm hợp lực phương pháp cộng vectơ:    F F1  F2  thấy lực giúp thùng gỗ di Ví dụ: Hình bên cho ta   F F chuyển dễ dàng hợp lực lực kéo lực đẩy Tổng hợp hai lực phương a) Hai lực phương, chiều - Hai lực phương, chiều làm tăng tác dụng lên vật - Hợp lực hai lực phương, chiều lực phương chiều với hai lực thành phần, có độ lớn Fmax F1  F2 b) Hai lực phương, ngược chiều - Hai lực phương, ngược chiều làm hạn chế triệt tiêu tác dụng lên vật - Hợp lực hai lực phương, chiều lực phương chiều với lực thành phần có độ lớn lớn lực thành phần cịn lại, có độ lớn Fmin  F1  F2 Tổng hợp hai lực đồng quy – Quy tắc hình bình hành   F F - Xét hai lực , đồng quy hợp thành góc α Biểu  diễn vectơ lực tổng hợp F quy tắc hình bình hành    F F1  F2 - Tổng hợp hai lực đồng quy tuân theo quy tắc hình bình hành sau đây: O   F F + Bước 1: Vẽ hai vectơ đồng quy O   F F + Bước 2: Vẽ hình bình hành có hai cạnh liền kề trùng với hai vectơ  + Bước 3: Vẽ đường chéo hình bình hành có gốc O Vectơ hợp lực F trùng với đường chéo  F  F2  F2  2F F cos α 2 F - Độ lớn lực : II CÁC LỰC CÂN BẰNG VÀ KHÔNG CÂN BẰNG Các lực cân Xét trường hợp vật đứng yên tác dụng nhiều lực Khi tổng hợp lực tác dụng lên vật     F  F  F   Ta nói lực tác dụng lên vật lực cân vật trạng thái cân Các lực không cân Khi hợp lực lực khác lực khơng cân Hợp lực hay lực không cân làm thay đổi vận tốc vật III PHÂN TÍCH LỰC Định nghĩa Phân tích lực phép thay lực lực có tác dụng giống hệt lực Các lực thay gọi lực thành phần Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT Quy tắc a) Thường người ta phân tích lực thành hai lực vng góc với để lực thành phần khơng có tác dụng theo phương lực thành phần b) Phân tích lực phép làm ngược lại với tổng hợp lực áp dụng vào trường hợp riêng nêu Chú ý Chỉ xác định lực có tác dụng theo hai phương vng góc phân tích lực theo hai phương vng góc    P P Ví dụ: Phân tích trọng lực P thành hai lực n t :    P = Pn + Pt Như  vậy: P + n có tác dụng nén vật xuống theo phương vng góc với mặt phẳng nghiêng  P + t có xu hướng kéo vật trượt xuống B PHÂN DẠNG BÀI TẬP DẠNG BÀI TẬP CỦNG CỐ LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP CƠ BẢN 1.1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI - Bước 1: Tịnh tiến lực điểm đặt (có thể bỏ qua bước lực tổng hợp đồng qui tổng hợp hai lực song song chiều) - Bước 2: Nếu lực khơng phương sử dụng quy tắc hình bình hành để tổng hợp vectơ tổng hình vẽ - Bước 3: Sử dụng cơng thức tìm độ lớn quy tắc hình bình hành trường hợp đặc biệt quy tắc tổng hợp hai lực song song chiều để tìm độ lớn hợp lực 1.2 BÀI TẬP MINH HỌA  Bài 1: Hai lực đồng quy   F ,F hợp hướng là: F1 , F2 có độ lớn N N Tìm độ lớn hướng hợp lực F góc a) α = 0° b) α = 180° c) α = 30° Hướng dẫn giải Ta có hợp lực hai lực theo góc hợp hai lực sau: F  F12  F22  2F1F2 cos α   F ,F F  F  F    14 a) Khi α =0°  N F hướng với   F  F1  F2   2 F b) Khi α =180°  N F hướng với O 2 c) Khi α =30°  F    2.6.8.cos 30 13,5 N Bài 2: Hai lực đồng quy, vng góc có độ lớn lực thành phần F = 6N F2 = 8N Xác định độ lớn  F lực tổng hợp góc vectơ lực tổng hợp vectơ Hướng dẫn giải Ta có hợp lực hai lực theo góc hợp hai lực sau: F  F12  F22  2F1F2 cos α F  F12  F22  62  82 10N Khi α =90°  F tan β    β 53,13 F1 Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT Bài 3: Đặt hai đầu AB dài 60cm hai lực song song chiều vng góc với AB Lực tổng hợp  F xác định đặt O cách A khoảng 15cm có độ lớn 12N  F Độ lớn lực bao nhiêu? Hướng dẫn giải F1 d F 45    F2 d1 F2 15  F1  3F2 0; F1  F2 12 N  F = 9N 1.3 BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Cho hai lực đồng qui có độ lớn F1 = F2 = 40 (N) Hãy tìm độ lớn hợp lực hai lực hợp với góc 00; 300; 600; 900; 1200; 1800? Bài 2: Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = 16 (N) F2 = 12 (N) a) Hợp lực chúng có độ lớn 30 (N) 3,5 (N) không?   F F2 ? b) Cho biết độ lớn hợp lực F = 20 (N) Hãy tìm góc hai lực Bài 3: Một người gánh hai thúng, thúng gạo nặng 300N, thúng ngơ nặng 200N Địn gánh dài 1,5m Hỏi vai người phải đặt điểm để đòn gánh cân vai chịu lực bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng đòn gánh Bài 4: Cho F1 = 30 N, F3 = 50 N hình vẽ Lực F2 có giá trị nào?  F2 α Bài 5: Cho hợp lực F1 = 60 N, α=30 F2 ? F2 b) Tìm độ lớn lực ? a) Vẽ vectơ lực 1.4 LỜI GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Ta có hợp lực hai lực theo góc hợp hai lực sau: F F1  F2 40  40 80 N + Khi α =0°  F  F12  F22  2F1F2 cos α 2 + Khi α =30°  F  40  40  2.40.40.cos 30 77,3 N + Khi α =60°  F F1 40 N + Khi α =90°  F  F12  F2  402  40 40 + Khi α =120°  + Khi α =180°  Bài 2: N F F1 F2 40 N F  F1  F2 0 N    F F1  F2 Fmin F Fmax  F1  F2 F F1  F2  F 28 a) Ta có:  Hợp lực chúng khơng thể có độ lớn 30 (N) 3,5 (N)   F F2 900 b) Ta thấy: 20 = 16 + 12  góc hai lực 2 Bài 3: Giải sử: thúng gạo A, thúng ngơ B vai người O Ta có: OA + OB = 1,5 (m)  OA = 1,5 - OB F1 OB 300 OB    F2 OA 200 1,5  OB  OB 0,9  m  ;OA 1,5  OB 0,  m   F = F1 + F2 = 300 + 200 = 500 N Bài 4: Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT      2 2 F F  F  F  F2  F  F1  F2  F2  F  F1 40  N  Ta có: mà Bài 5: a) Vẽ theo qui tắc hình bình hành F F 60 cos α   F   40 F cos α cos 30 b) (N)      F  F  F F  F2 Ta có: mà  F  F12  F2  F2  F2  F12 20  N  DẠNG 2: BÀI TẬP VỀ TỔNG HỢP LỰC CỦA CÁC LỰC ĐỒNG QUI 2.1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI Phương pháp đại số để tìm hợp lực ba lực trở lên Bước 1: Chọn hệ trục Oxy    F1 , Ox α1 ; F , Ox α ; F ,Ox α Bước 2: Xác định góc ,… Bước 3: Tìm hình chiếu lực trục Ox, Oy  2 F , Ox α; F  Fx  Fy Bước 4: Xác định độ lớn hợp lực công thức Fy   tan α  F  Fx Fy   x   tan α  Fy  F F  x y  Fx công thức          Lưu ý: - Lực căng dây treo hướng điểm treo, trọng lượng P hướng xuống - Nếu lực có trục đối xứng chọn trục tọa độ Ox Oy trùng với trục 2.2 BÀI TẬP MINH HỌA Bài 1: Cho ba lực đồng quy, đồng phẳng, có độ lớn đơi làm thành góc 120 Chứng minh hệ lực cân Hướng dẫn giải       F F  F  F F  F Ta có: 123 12 F1 F2      F , F  120  Vì    F12 F1 F2      F12 , F3 60      F12   F3     F123 F12  F3 0  F  F  Do  12 Bài 2: Một người đẩy máy cắt cỏ có khối lượng 15kg di chuyển với lực có độ lớn xem khơng đổi 80N theo phương giá đẩy Biết góc tạo giá đẩy phương ngang 450 a) Tìm độ lớn lực đẩy theo phương ngang phương thẳng đứng b) Nếu từ trạng thái nghỉ, người tác dụng lực để tăng tốc cho máy đạt tốc độ 1,2 m/s s độ lớn lực ma sát giai đoạn bao nhiêu? Hướng dẫn giải a) Fv = F cos450 = 56,6 N, Fn = F sin450 = 56,6 N 1,  a 0, m / s b) Fms = Fv - ma = 56,6 – 15.0,4 = 50,6 N Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT Bài 3: Một nhện treo sợi tơ theo phương thẳng đứng bị gió thổi theo phương ngang làm dây treo lệch so với phương thẳng đứng góc 300 Biết trọng lượng nhện P = 0,1 N Xác định độ lớn lực mà gió tác dụng lên nhện vị trí cân hình bên Hướng dẫn giải Khi nhện sợi tơ cân ta có: F 0,1 tan 30   F P.tan 30  0, 058 N P 2.3 BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Hình bên dưới, hai bạn nhỏ kéo xe trượt tuyết Xét lực kéo có độ lớn 45 N góc hợp dây kéo so với phương ngang 400 a) Thành phần lực kéo theo phương ngang có độ lớn bao nhiêu? b) Nếu xe trượt tuyết chuyển động thẳng tác dụng lực kéo lực ma sát có độ lớn bao nhiêu? Bài 2: Một vật chịu tác dụng đồng thời bốn lực hình bên Độ lớn lực F = 10 N, F2 = 20 N, F3 = 22 N, F4 = 36 N Xác định phương chiều độ lớn hợp lực lực tác dụng lên vật  F4 Bài 3: Một đèn treo vào hai sợi dây giống hình bên Biết trọng lượng đèn 25 N, hai dây làm thành góc 600 Xác định lực căng dây Bài 4: Cho lực đồng phẳng hình vẽ F1 = 30 N, F2 = 50 N, F3 = 20 N, F4 = 40 N 120 Tìm hợp lực F1 , F , F3 , F ? Bài 5: Cho F1 = F2 = F3 = 60 N hình vẽ Tìm độ lớn chiều hợp lực F? 2.4 LỜI GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: a) Fv = F cos400 = 34,5 N b) Vì xe kéo thẳng nên Fms = Fv = 34,5 N Bài 2:        F F1  F2  F3  F4 F13  F24 Ta có:   F   F3  F13  F1  F3 12 N Vì   F2   F4  F24  F2  F4 16 N Và   F  F24 => 13 Độ lớn hợp lực là: F  F132  F242  12 16 20 N Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT Bài 3: Khi đèn dây treo cân bằng, lực tác dụng lên đèn biểu diễn hình bên    T  T  P Theo hình vẽ ta có: T T2 T Mà độ lớn: T Suy ra: Bài 4: P 25  14, N 3        F F1  F2  F3  F4 F12  F34 Ta có:   F1   F2  F12  F1  F2 20 N Vì   F3   F4  F34  F3  F4 20 N Và   F , F 60 F F34 => 12 34 12 F F12 F34 20 N Độ lớn hợp lực là:   Bài 5:       F F  F  F F  F Ta có: 123 12  F1 F2 F F F2 60  N     12  1 Vì      F12 , F3 60 F , F  120             F12   F3     F  F  F   123 12  F12 F3 Do DẠNG PHÂN TÍCH LỰC 3.1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI - Quy tắc: Phân tích lực thành hai lực theo phương vng góc với để thành phần lực không gây tác dụng phương thành phần lực ngược lại - Phương pháp: + Xác định phương vng góc dùng để phân tích lực + Sử dụng quy tắc hình bình hành biểu diễn lực thành phần phân tích 3.2 BÀI TẬP MINH HOẠ Bài Một vật có trọng lượng P = 10 N đặt nằm cân mặt phẳng nghiêng góc  30 so với mặt phẳng ngang hình vẽ Bỏ qua ma sát a)Xác định áp lực vật lên mặt phẳng nghiêng b)Xác định lực căng dây Hướng      dẫn giải P , P P - Phân tích trọng lực thành hai lực thành phần hình vẽ: P1  P2 Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT  P1 P.sin  5 N  P2 P.cos 5 N          P  N  T   P1  P2  N  T 0 (*) - Vật nằm cân nên a)Theo trục Oy, từ phương trình (*) ta có: P2  N 0  N P2 5 N  P  T 0  T P1 5 N b)Theo trục Ox, từ phương trình (*) ta có: Bài Một vật có trọng lượng P = 25 N treo hai sợi dây mảnh CA, CB gắn tường hình vẽ Cho biết  30 a)Xác định lực căng dây treo CA b)Xác định lực căng dây treo CB Hướng dẫn giải      T , T T - Phân tích lực căng dây treo CA thành hai lực thành phần A1 A2 hình vẽ: A TA1  TA TA T  T2A TA cos  A          T  T  P   TA1  TA2  TB  P 0 (*) - Vật nằm cân nên A B T T1A  P 0  A P  TA 50 N a)Theo trục Oy, từ phương trình (*) ta có:  T1A TA sin   b)Theo trục Ox, từ phương trình (*) ta có: 3.3 BÀI TẬP VẬN DỤNG TB  T2A 0  TB  TA 25 N Bài Một vật có trọng lượng P = N đặt nằm cân mặt phẳng nghiêng góc  30 so với mặt phẳng ngang hình vẽ Bỏ qua ma sát Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT a)Xác định áp lực vật lên mặt phẳng nghiêng b)Xác định lực căng dây Bài Một vật có trọng lượng P đặt nằm cân mặt phẳng nghiêng góc  30 so với mặt phẳng ngang hình vẽ Biết độ lớn lực căng dây treo 10 N Bỏ qua ma sát a)Xác định trọng lượng P vật b)Xác định áp lực vật lên mặt phẳng nghiêng Bài Một vật có trọng lượng P = 40 N treo hai sợi dây mảnh CA, CB gắn tường hình vẽ Cho biết  30 a)Xác định lực căng dây treo CA b)Xác định lực căng dây treo CB Bài Một vật có trọng lượng P treo hai sợi dây mảnh CA, CB gắn tường hình vẽ Cho biết  45 , độ lớn lực căng dây treo CA 10 N a)Xác định trọng lượng P vật b)Xác định lực căng dây treo CB Bài Một vật có trọng lượng P = 25 N treo dựa vào tường nhẵn, không ma sát sợi dây mảnh gắn tường hình vẽ Cho biết  30 a)Xác định lực căng dây treo b)Xác định áp lực cầu nén lên tường Hướng dẫn giải Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT Bài      P , P - Phân tích trọng lực thành hai lực thành phần hình vẽ: P P1  P2  P1 P.sin  1N  P2 P.cos  N          P  N  T   P1  P2  N  T 0 (*) - Vật nằm cân nên a)Theo trục Oy, từ phương trình (*) ta có: P2  N 0  N P2  N b)Theo trục Ox, từ phương trình (*) ta có: Bài  P1  T 0  T P1 1N      P , P P - Phân tích trọng lực thành hai lực thành phần hình vẽ: P1  P2 P P  P2 P.cos   P1 P.sin            - Vật nằm cân nên P  N  T 0  P1  P2  N  T 0 (*) P  P1  T 0  T  10  P 20 N a)Theo trục Ox, từ phương trình (*) ta có: b)Theo trục Oy, từ phương trình (*) ta có: Bài P2  N 0  N  P 10 N      T , T T - Phân tích lực căng dây treo CA thành hai lực thành phần A1 A2 hình vẽ: A TA1  TA TA T  T2A TA cos  A          T  T  P   TA1  TA2  TB  P 0 (*) A B - Vật nằm cân nên T T1A  P 0  A P  TA 80 N a)Theo trục Oy, từ phương trình (*) ta có:  T1A TA sin   Trang TRƯỜNG THPT b)Theo trục Ox, từ phương trình (*) ta có: Bài VẬT LÝ 10 - KNTT TB  T2A 0  TB  TA 40 N      T , T T - Phân tích lực căng dây treo CA thành hai lực thành phần A1 A2 hình vẽ: A TA1  TA  T1A TA sin  10 N  T2A TA cos 10 N          - Vật nằm cân nên TA  TB  P 0  TA1  TA2  TB  P 0 (*) T T1A  P 0  P  A 10 N a)Theo trục Oy, từ phương trình (*) ta có: b)Theo trục Ox, từ phương trình (*) ta có: Bài TB  T2A 0  TB T2A 10 N      T , T T - Phân tích lực căng dây treo thành hai lực thành phần hình vẽ: T1  T2 T T  T2 T.cos   T1 T.sin            T  N  P   T1  T2  N  P 0 (*) - Vật nằm cân nên T T2  P 0  P   T 50 N a)Theo trục Oy, từ phương trình (*) ta có: T N  T1 0  N  25 N b)Theo trục Ox, từ phương trình (*) ta có: DẠNG CÂN BẰNG LỰC 4.1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI - Biểu diễn lực tác dụng lên vật.   - Áp dụng điều kiện cân lực: F1  F2  0 - Tuỳ theo cụ thể dùng tổng hợp lực phân tích lực tìm yêu cầu tập 4.2 BÀI TẬP MINH HOẠ Bài Một vật có trọng lượng P = 100 N treo sợi dây mảnh gắn trần nhà a)Xác định lực căng dây treo b)Khi dây dứt, vật chuyển động ? Hướng dẫn giải Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT A 1N B 2N C 15 N D 25N Câu 12 Cho hai lực đồng quy có độ lớn 10N Để hợp lực chúng có độ lớn 10N góc hai lực có giá trị A 900 B 1200 C 600 D 00 Câu 13 Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = F2 Khi góc hai lực 60 hợp lực hai lực A F1 B F1 C 2F2 D F2 Câu 14 Gọi F1, F2 độ lớn hai lực thành phần, F độ lớn hợp lực chúng Câu sau đúng? A F không nhỏ F1 F2 B F không F1 F2 C F luôn lớn F1 F2 F  F F F  F D Trong trường hợp: Câu 15 Độ lớn hợp lực hai lực đồng qui hợp với góc α xác định công thức: F2 F12  F22  2F1F2 cos α F2 F12  F22  2F1F2 cos α A B F2 F12  F22  2F1F2 C F = F1 + F2 + 2F1F2 cos α D Câu 16 Một chất điểm đứng yên tác dụng lực 12N, 20N, 16N Nếu bỏ lực 20N hợp lực lực cịn lại có độ lớn A N B 20 N C 28 N D 16N Câu 17 Có hai lực đồng qui có độ lớn 9N 12N Trong số giá trị sau đây, giá trị độ lớn hợp lực? A 25 N B 15 N C 2,5 N D 108 N   F F Câu 18 Hai lực ngược chiều nhau, có độ lớn 3N 4N Hợp lực chúng có độ lớn A 7N B 1N C 5N D 12N Câu 19 Điều kiện sau nói cân vật rắn tác dụng lực? A Hai lực tác dụng phải song song, ngược chiều B Hai lực tác dụng phải trực đối C Hai lực tác dụng phải nhau, ngược chiều D Hai lực tác dụng phải Câu 20 Một chất điểm chịu tác dụng ba lực cân hợp lực hai lực có A giá, chiều, độ lớn với lực thứ B giá, ngược chiều, độ lớn với lực thứ C phương, ngược chiều, độ lớn với lực thứ D hướng bất kỳ, độ lớn với lực thứ Đáp án 1B 2D 3C 4B 5D 6A 7B 8C 9C 10B 11C 12B 13A 14D 15A 16B 17B 18B 19C 20B Câu Chọn B Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời hai lực thành phần có độ lớn F F2 hợp lực F chúng ln có độ lớn thỏa mãn hệ thức: Câu Chọn D F1  F2 F F1  F2   F F Hai lực đồng qui hợp với góc α, hợp lực hai lực có độ lớn là: F  F12  F22  2F1F2 cos α Câu Chọn C   F F Một chất điểm chuyển động tác dụng hai lực có giá đồng qui vectơ gia tốc chất    F F1  F2 điểm chuyển động theo phương chiều hợp lực     F  F  F  ma Áp dụng định luật II Newton ta có: Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT  F Suy vectơ gia tốc chất điểmcùng phương, chiều với phương chiều hợp lực  F2 Câu Chọn B   2 2 F  F2 => F  F1  F2  F2  F  F2 20 (N) Vì Câu Chọn D Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời hai lực thành phần có độ lớn F F2 hợp lực F chúng ln có độ lớn thỏa mãn hệ thức: F1  F2 F F1  F2  13 F 7  13 Tương đương: Suy độ lớn hợp lực hai lực là: 22 (N) Câu Chọn A Ta thấy 62 + 82 = 102 Suy hai lực thành phần vng góc nên α 90 Câu Chọn B    F F Khi có hai vectơ đồng quy, tạo thành cạnh hình bình hành vectơ tổng hợp lực F có phương trùng với đường chéo hình bình hành Câu Chọn C Quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh hình bình hành, đường chéo kể từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực chúng    F F1  F2 O Câu Chọn C Phát biểu: “Độ lớn hợp lực tổng độ lớn lực thành phần” sai Vì: Hợp lực nhiều lực xác định theo qui tắc hình bình hành, có trường hợp lực thành phần phương, chiều với C xảy Câu 10 Chọn B Phân tích lực phép thay lực lực có tác dụng giống hệt lực Các lực thay gọi lực thành phần Câu 11 Chọn C   F  F12  F2 15 F  F Vì => (N) Câu 12 Chọn B F F1 F2 10 (N) => Góc hợp hai lực thành phần 1200 Vì Câu 13 ChọnA   F F1  F2 Ta có:  F1 F2  Vì     F F1 F ; F  60   Câu 14 Chọn D   F độ lớn hợp lực hai lực thành phần F1, F2 thỏa mãn hệ thức: Câu 15 Chọn A F1  F2 F F1  F2   F F Hai lực đồng qui hợp với góc α, hợp lực hai lực có độ lớn là: F2 F12  F22  2F1F2 cos α Câu 16 Chọn B Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT Một chất điểm đứng yên tác dụng lực 12N, 20N, 16N Thì hợp lực tác dụng lên chất điểm không hay tổng hợp hai lực thành phần có độ lớn lực thứ Nếu bỏ lực 20N hợp lực lực cịn lại có độ lớn 20 N Câu 17 Chọn B Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời hai lực thành phần có độ lớn F F2 hợp lực F chúng ln có độ lớn thỏa mãn hệ thức: F1  F2 F F1  F2  12 F 9  12 Tương đương: Suy độ lớn hợp lực hai lực là: 15 (N) Câu 18 Chọn B   FF F F Vì ngược chiều nên hợp lực chúng có độ lớn: F = = N Câu 19 Chọn C Xét trường hợp vật trạng thái cân tác dụng hai lực Khi tổng hợp hai lực tác dụng lên vật hai lực phải có độ lớn ngược chiều Câu 20 Chọn B Xét trường hợp vật trạng thái cân tác dụng ba lực Khi tổng hợp ba lực tác dụng lên vật hợp lực hai lực có giá, ngược chiều, độ lớn với lực thứ ba DẠNG 2: BÀI TẬP VỀ TỔNG HỢP LỰC CỦA CÁC LỰC ĐỒNG QUI Câu Một chất điểm chịu tác dụng ba lực đồng phẳng, đồng quy có độ lớn 15 N Biết góc tạo     F , F2  F , F3 60 lực Độ lớn hợp lực lực A 30 N B 20 N C 15 N D 45 N        F ,F ,F Câu Cho ba lực đồng phẳng, đồng quy có độ lớn 16 N, 12 N, 12 N Biết góc tạo      F1 ,F2 = 30° (F2 ,F3 ) = 120°   lực Độ lớn hợp lực ba lực A 27,62 N B 31,7 N C 16 N D 20 N Câu Một vật chịu tác dụng bốn lực đồng phẳng, đồng quy nằm ngang gồm lực F1 = 10 N hướng phía Đơng, lực F2 = 20 N hướng phía Bắc, lực F3 = 22 N hướng phía Tây, lực F4 = 36 N hướng phía Nam Độ lớn hợp lực lực tác dụng lên vật A 28 N B 20 N C N D 26,4 N   F F Câu Một lực có độ lớn 12 N phân tích thành hai lực Biết lực tạo với góc là:     F ,F2 = 150° F F F có giá trị lớn Độ lớn lực là:   A N 24 N C N và8 N B N N D N 24 N A vng góc với C chiều với B ngược chiều với D tạo với góc 450  F Câu Hai người cột hai sợi dây vào đầu xe kéo Lực kéo xe lớn hai lực kéo  F2     P = Pn + Pt Trọng lực P tác dụng vào vật nằm mặt phẳng dốc nghiêng hình vẽ Phân tích Câu Kết luận sau sai? A Độ lớn lực thành phần Pt = Psinα  P B t có tác dụng kéo vật xuống dốc  P C n có tác dụng nén vật xuống mặt dốc  P D t ln đóng vai trị lực kéo vật xuống dốc Trang TRƯỜNG THPT Câu  P VẬT LÝ 10 - KNTT     P = Pn + Pt Trọng lực P tác dụng vào xe chuyển động đường trịn hình vẽ Phân tích  , với t hướng theo tiếp tuyến đường tròn tâm đường tròn Kết luận sau đúng? A Độ  lớn lực thành phần Pn = Psinα Pn hướng vào Pt  đóng vai trị lực cản tác dụng vào xe P C n lực gây gia tốc hướng tâm xe  P D t đóng vai trị lực kéo xe xuống dốc B Câu Khi tổng hợp hai lực thành phần có giá đồng quy A không độ lớn hai lực thành phần B không nhỏ độ lớn hai lực thành phần C lớn độ lớn hai lực thành phần D thỏa mãn hệ thức |F1 – F2| ≤ F ≤ F1 + F2 Câu Một sợi dây có khối lượng không đáng kể, đầu giữ cố định, đầu có gắn vật nặng có khối lượng m Vật đứng yên cân Khi đó, vật chịu tác dụng A trọng lực lực ma sát B trọng lực, lực ma sát lực căng dây C ba lực hợp lực chúng không D trọng lực lực căng dây    F F Câu 10 Hai lực có độ lớn F1 = F2 hợp với góc α Hợp lực F chúng có độ lớn  A F = F1 + F2 B F = F1 - F2 C F = 2F1cosα D F = 2F1cos Câu 11 Chất điểm chịu tác dụng lực hai lực độ lớn F2 = N Biết hai lực hợp với góc 150o hợp lực chúng có giá trị nhỏ Giá trị F A N B N C N D N Câu 12 Câu đúng? Hợp lực hai lực có độ lớn F 2F  A nhỏ F C vng góc với lực F  B lớn 3F D vng góc với lực F Câu 13 Các lực tác dụng lên vật gọi cân A hợp lực tất lực tác dụng lên vật không B hợp lực tất lực tác dụng lên vật số C vật chuyển động với gia tốc không đổi D vật đứng yên khoảng thời gian xác định   F F2 đồng quy Điều kiện sau để độ lớn hợp lực hai lực tổng độ Câu 14 Cho hai lực lớn hai lực thành phần? A Hai lực song song ngược chiều B Hai lực vng góc C Hai lực hợp với góc 60 D Hai lực song song chiều Câu 15 Phát biểu sau nói quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy? A Phân tích hai lực giá chúng đến điểm đồng quy áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực hai lực đồng quy B Trượt hai lực giá chúng đến điểm đồng quy áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm lực phân tích hai lực đồng quy C Trượt hai lực giá chúng đến điểm đồng quy áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực hai lực đồng quy D Phân tích lực giá chúng đến điểm đồng quy áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm lực phân tích hai lực đồng quy Câu 16 Điều kiện cân vật chịu tác dụng ba lực có giá đồng phẳng đồng quy không song song A hợp lực hai lực phải cân với lực thứ ba B ba lực có độ lớn Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT C ba lực phải vng góc với đơi D ba lực không nằm mặt phẳng Câu 17 Điều kiện cân vật chịu tác dụng ba lực khơng song song là: Ba lực phải có giá đồng phẳng, đồng quy thỏa mãn điều kiện:             F1  F3 F2 F  F  F F  F  F F  F F2 3 A B C D Câu 18 Cho ba lực đồng quy, độ lớn F nằm mặt phẳng Biết góc tạo lực     F1 ; F2  F2 ; F3 120 Hợp lực chúng A B F C 2F D 3F       F F2 vng góc với Có độ lớn 3N 4N Hợp lực chúng tạo với hai lực Câu 19 Hai lực góc bao nhiêu? (kết làm tròn tới độ) A 30° 60° B 42° 48° C 37° 53° D 45° 45°        F F F F F F1  F2 Nếu F = F – F thì: Gọi α góc hợp Câu 20 Có hai lực 1      90    180   A B C D    90 Đáp án 1A 2D 11B 12C Câu Chọn A 3B 13A 4A 14D 5C 15B 6D 16A 7B 17B 8D 18A 9D 19C 10D 20C       F F  F  F F  F Ta có: 123 12 F1 F2 15 N  Vì      F1 , F2 60     F12   F3   F12 F3   Do Câu Chọn D    F12 F1 F2       F12 ,F3 60     F123 F12  F3 0         F F  F  F F  F Ta có: 123 12  F2 F3 12 N  F23 F2 F3   Vì        F23 , F1 90  F2 , F3 120         2 F  F1  F  F1  F23 = 20 (N) Vì 23 Câu Chọn B        F F  F  F  F F  F Ta có: 1234 13 24   F1   F3  F13  F1  F3 12  N  Vì   F2   F4  F24  F2  F4 16  N  Và   2 F  F24 => F  F13  F24 = 20 (N) Vì 13 Câu Chọn A Trang TRƯỜNG THPT VẬT LÝ 10 - KNTT Hợp lực có độ lớn F = 12N Theo định lí hàm số sin: F1 F F   sin α sin β sin 30 Ta thấy F2 lớn sin β 1 F F F2  24  N  F1  8  N  sin 30 cos 30 Câu Chọn C Lực kéo lớn lực thành phần chiều nhau: Fmax = F1 + F2 Câu Chọn D  P Khi vật lên dốc t đóng vai trị lực cản nên câu D sai Câu Chọn B  P Chiều chuyển động xe (chiều vận tốc v) hướng lên  t đóng vai trị lực cản tác dụng vào xe nên B Câu Chọn D Khi tổng hợp hai lực thành phần có giá đồng quy thỏa mãn hệ thức |F1 – F2| ≤ F ≤ F1 + F2 Câu Chọn D Một sợi dây có khối lượng khơng đáng kể, đầu giữ cố định, đầu có gắn vật nặng có khối lượng m Vật đứng yên cân Khi vật chịu tác dụng trọng lực lực căng dây Câu 10 Chọn D   F F Hai lực có độ lớn F1 = F2 = A hợp với góc α  A  cos α 2Acos  Hợp lực F chúng F = Câu 11 Chon B Theo định lí hàm số sin: sin α sin β sin γ F    F  sin γ F1 F2 F sin α F nhỏ sin α 1 => α = 90° F F1  4 sin β  β = 1500 – 900 = 600 => (N) Câu 12 Chọn C Hợp lực lực nằm đoạn từ F đến 3F Khi hợp lực vng với lực 2F F cạnh huyền tam giác vuông  cạnh huyển F < 2F cạnh góc vng lên khơng thể xảy Do hợp lực vng góc với lực F Câu 13 Chọn C Xét trường hợp vật đứng yên tác dụng nhiều lực Khi tổng hợp lực tác dụng lên vật Ta nói lực tác dụng lên vật lực cân vật trạng thái cân Câu 14 Chọn D Trang