Giải Vật lí 10 Bài 13 (Kết nối tri thức): Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực
Với giải bài tập Vật lí 10 Bài 13: Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 10 Bài 13.
Giải bài tập Vật lí lớp 10 Bài 13: Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực
- Tàu chở hàng sẽ chuyển động theo hướng nào?
- Làm thế nào để tính được độ lớn của lực kéo tác dụng lên tàu chở hàng?
Lời giải:
- Tàu chở hàng sẽ chuyển động theo hướng thẳng tiến về phía trước, theo hướng của hợp lực của hai lực thành phần và .
- Để tính được độ lớn của lực kéo tác dụng lên tàu chở hàng ta cần tổng hợp được hai lực và .
I. Tổng hợp lực – hợp lực tác dụng
Lời giải:
Lực đẩy của người bố trong Hình 13.1b có tác dụng như lực đẩy của hai anh em vì đều có tác dụng làm vật chuyển độngcùng hướng và với vận tốc
Câu hỏi 1 trang 57 Vật Lí 10: Dựa vào Hình 13.2, hãy nêu cách xác định độ lớn và chiều của hợp lực trong hai trường hợp.
a) Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, cùng chiều (Hình 13.2a).
b) Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, ngược chiều (Hình 13.2b).
Lời giải:
Hợp lực được xác định bằng phép cộng vecto:
a. Tịnh tiến sao cho điểm đầu của trùng với điểm cuối của . Khi đó vecto tổng hợp có độ dài bằng tổng độ dài của 2 vecto và
Như vậy có độ lớn: và có chiều cùng chiều với ,
b. Tịnh tiến sao cho điểm đầu của trùng với điểm cuối của Khi đó vecto tổng hợp có độ dài bằng hiệu độ dài của 2 vecto và
Như vậy có độ lớn: và có chiều cùng chiều với .
Câu hỏi 2 trang 57 Vật Lí 10: Nêu quy tắc tổng hợp hai lực cùng phương.
Lời giải:
Hợp lực của hai lực , cùng phương có:
- Phương: trùng với phương của hai lực thành phần ,
- Chiều:
+ Nếu , cùng chiều thì cùng chiều với , .
+ Nếu , ngược chiều thì cùng chiều với lực nào có độ lớn lớn hơn.
- Độ lớn:
+ Nếu , cùng chiều:
+ Nếu , ngược chiều:
Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = 6 N và F2 = 8 N.
Nếu hợp lực có độ lớn F = 10 N thì góc giữa hai lực và bằng bao nhiêu? Vẽ hình minh họa.
Lời giải:
Ta thấy nên ba vecto , , lập thành tam giác vuông có cạnh huyền là . Như vậy góc giữa hai vecto và bằng 90o.
Câu hỏi 2 trang 57 Vật Lí 10: Giả sử lực kéo của mỗi tàu kéo ở đầu bài đều có độ lớn bằng 8000 N và góc giữa hai dây cáp bằng 30o.
a) Biểu diễn các lực kéo của mỗi tàu và hợp lực tác dụng vào tàu chở hàng.
b) Tính độ lớn của hợp lực của hai lực kéo.
c) Xác định phương và chiều của hợp lực.
Lời giải:
a.
b. Độ lớn hợp lực:
c. Vì và có độ lớn bằng nhau nên vecto có phương là đường phân giác của góc hợp bởi hai vecto và . Suy ra hợp với góc 15o và hướng về phía trước.
d. Nếu góc giữa hai dây cáp bằng 90o thì hợp lực của hai dây kéo có:
Phương: hợp với phương của góc 45o
Chiều: Hướng lên
Độ lớn:
II. Các lực cân bằng và không cân bằng
Câu hỏi trang 58 Vật Lí 10: Quan sát quyển sách đang nằm yên trên mặt bàn (Hình 13.5).
a) Có những lực nào tác dụng lên quyển sách?
b) Các lực này có cân bằng không? Vì sao?
Lời giải:
a. Lực tác dụng lên quyển sách gồm trọng lực (lực hút của Trái Đất) và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách.
b. Hai lực này là hai lực cân bằng vì chúng cùng tác dụng vào quyển sách và làm cho quyển sách nằm yên.
Câu hỏi 1 trang 58 Vật Lí 10: Một ô tô chịu một lực F1 = 400 N hướng về phía trước và một lực F2 = 300 N hướng về phía sau (Hình 13.6). Hỏi hợp lực tác dụng lên ô tô có độ lớn bằng bao nhiêu và hướng về phía nào?
Lời giải:
Hai lực và cùng phương, ngược chiều nhau nên hợp lực có độ lớn:
Lực có chiều hướng theo chiều của lực có độ lớn lớn hơn là (tức là hướng sang phải).
Câu hỏi 2 trang 58 Vật Lí 10: Quan sát mỗi cặp tình huống ở Hình 13.7.
a) Tình huống nào có hợp lực khác 0?
b) Mô tả sự thay đổi vận tốc (độ lớn, hướng) của mỗi vật trong hình, nếu có.
Lời giải:
a. Trường hợp b) đẩy bút chì và trường hợp d) quả bóng rơi có hợp lực khác không.
b. Hình a: Bút nằm yên nên v = 0.
Hình b. Bút chuyển động nhanh dần nên vận tốc có độ lớn tăng dần và hướng theo chiều chuyển động về phía trước.
Hình c: Quả bóng nằm yên nên v = 0.
Hình d: Quả bóng rơi khỏi mép bàn sẽ chuyển động rơi tự do nên vận tốc có độ lớn tăng dần và luôn hướng xuống dưới.
III. Phân tích lực
1. Có những lực nào tác dụng lên vật?
2. Phân tích trọng lực tác dụng lên vật thành hai lực thành phần và nêu rõ tác dụng của hai lực này.
Lời giải:
1. Các lực tác dụng lên vật:
Trọng lực (lực hút của Trái Đất).
Phản lực của mặt phẳng nghiêng .
Lực đàn hồi của lò xo.
2. Phân tích trọng lực theo hai phương như hình vẽ:
Thành phần có tác dụng kéo vật trượt xuống mặt phẳng nghiêng.
Thành phần có tác dụng giữ cho vật luôn chuyển động trên mặt phẳng nghiêng mà không bị văng ra.
Em có thể 1 trang 59 Vật Lí 10: Vận dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực của hai lực đồng quy.
Lời giải:
Hợp lực theo quy tắc hình bình hành theo hình vẽ:
- Vẽ hai vectơ và đồng quy tại O.
- Vẽ một hình bình hành có hai cạnh liền kề trùng với hai vectơ và .
- Vẽ đường chéo hình bình hành có cùng gốc O. Vectơ hợp lực trùng với đường chéo này.
Em có thể 2 trang 59 Vật Lí 10: Phân tích được một lực thành hai lực thành phần vuông góc.
Lời giải:
Phân tích lực dựa theo kiến thức của bài đã học.
Ví dụ: Phân tích trọng lực thành 2 thành phần và
Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:
Xem thêm tài liệu Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:
Xem thêm các chương trình khác:
- Soạn văn lớp 10 (hay nhất) – Kết nối tri thức
- Tác giả tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Kết nối tri thức
- Soạn văn lớp 10 (ngắn nhất) – Kết nối tri thức
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn lớp 10 - KNTT
- Bố cục tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Kết nối tri thức
- Nội dung chính tác phẩm Ngữ văn lớp 10 – Kết nối tri thức
- Văn mẫu lớp 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề học tập Ngữ văn 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Toán 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Toán 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Toán 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Toán 10 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề dạy thêm Toán 10 Kết nối tri thức (2024 có đáp án)
- Giải sgk Tiếng Anh 10 Global Success – Kết nối tri thức
- Giải sbt Tiếng Anh 10 Global Success – Kết nối tri thức
- Ngữ pháp Tiếng Anh 10 Global success
- Bài tập Tiếng Anh 10 Global success theo Unit có đáp án
- Trọn bộ Từ vựng Tiếng Anh 10 Global success đầy đủ nhất
- Giải sgk Hóa học 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Hóa học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Hóa học 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Hóa học 10 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề dạy thêm Hóa 10 cả 3 sách (2024 có đáp án)
- Giải sgk Sinh học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Sinh học 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Sinh học 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Sinh học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Lịch sử 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Lịch sử 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Lịch sử 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Lịch sử 10 - Kết nối tri thức
- Giải sgk Địa lí 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Địa Lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Địa lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Địa lí 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Công nghệ 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Công nghệ 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Kinh tế và pháp luật 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết KTPL 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng - an ninh 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Giáo dục quốc phòng 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Giáo dục quốc phòng 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Hoạt động trải nghiệm 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Tin học 10 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Tin học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Tin học 10 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề Tin học 10 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Giáo dục thể chất 10 – Kết nối tri thức