Sách bài tập Lý 10 cơ bản - Bài 9: Tổng Hợp Và Phân Tích Lực. Điều Kiện Cân Bằng Của Chất Điểm

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪

    Bài 9.1 trang 23 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10.
    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.
    Hướng dẫn trả lời:
    Chọn đáp án C

    Bài 9.2 trang 23 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10.
    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°.
    Hướng dẫn trả lời:
    Chọn đáp án D

    Bài 9.3 trang 23 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10.
    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°.
    Hướng dẫn trả lời:
    Chọn đáp án B

    Bài 9.4 trang 23 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10.
    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 trả lời:
    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.
    01.JPG
    Hướng dẫn trả lời:
    Hợp lực \(\overrightarrow {{P'}}\) của hai lực \(\overrightarrow {{F_1}}\) và \(\overrightarrow {{F_2}}\) cân bằng với trọng lực của vật.
    02.JPG
    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.
    03.JPG
    Hướng dẫn trả lời:
    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
    04.JPG
    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.
    05.JPG
    Hướng dẫn trả lời:
    Vật chịu tác dụng của ba lực cân bằng như hình vẽ
    06.JPG
    \(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow F = \overrightarrow 0 \)
    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.
    07.JPG
    Hướng dẫn trả lời:
    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 \(\overrightarrow F + \overrightarrow T = - \overrightarrow P = \overrightarrow {P'} \)
    08.JPG
    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 nghiêngtác dụng lên vật.
    09.JPG
    Hướng dẫn trả lời:
    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 \(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow F = \overrightarrow 0 \)
    10.JPG
    Từ tam giác lực ta có được P = N = 20 N; N = \(P\sqrt 2 \approx 28(N)\)