Bài tập về cách cân bằng lực
I. Lý thuyết
1. Lực là gì?
Trước khi định nghĩa hai lực cân bằng là hai lực như thế nào? Chúng ta sẽ tìm hiểu về khái niệm lực là gì?
Lực là tác dụng đẩy hoặc kéo lên vật này lên vật khác. Trong thực tế chúng ta có thể nghe đến rất nhiều loại lực như lực đẩy, lực kéo, lực hút, lực nén, lực nâng… Tất cả chúng đều được gọi chung là lực, ký hiệu là F và có đơn vị đo là N (Niuton).
Xác định phương, chiều và độ lớn của lực như thế nào?
-
Phương của lực có thể là phương nằm ngang, phương thẳng đứng hoặc phương xiên.
-
Chiều của lực có thể là chiều từ trên xuống dưới, từ dưới lên trên, từ phải sang trái hoặc từ trái sang phải.
-
Muốn xác định được phương, chiều của lực chúng ta căn cứ vào những tác dụng của lực lên vật. Khi một vật chịu tác dụng của một lực thì vật bị tác động biến dạng theo phương chiều nào đó là phương chiều mà lực tác dụng lên vật.
-
Trường hợp vật đang chuyển động mà chịu tác dụng của lực khiến chuyển động bị thay đổi thành chuyển động bất kỳ thì tùy vào từng trường hợp cụ thể để xác định phương, chiều của lực tác dụng..
Đặc điểm của lực cân bằng
Hai lực cân bằng có các đặc điểm sau đây:
- Về điểm đặt của lực: lực cân bằng có cùng điểm đặt hay cùng tác dụng vào một vật nghĩa là hai lực cân bằng phải luôn tác dụng cùng vào một vật bất kỳ nào đó.
- Về phương của lực: Đặc điểm phương của lực cân bằng là luôn có cùng phương với nhau trên một đường thẳng
- Về chiều của lực: lực cân bằng có đặc điểm là luôn có chiều ngược nhau. Có thể là phương từ trên xuống dưới và từ dưới lên trên hoặc phương từ phải sang trái bà từ trái sang phải.
- Về cường độ: Cường độ của 2 lực cân bằng khi tác dụng cùng lên một vật luôn bằng nhau.
II. Bài tập vận dụng
Câu 1: Đội A và Đ
ội B chơi kéo co, hai đội cùng kéo chung một sợi dây. Khi 2 đội mạnh ngang nhau và cùng tác dụng một lực có độ lớn bằng nhau lên sợi dây thì sợi dây sẽ đứng yên, không dịch chuyển do chịu tác dụng của 2 lực cân bằng. Khi đó ta nói hai lực mà đội A và đội B tác dụng lên sợi dây chính là hai lực cân bằng.
Câu 2: Một chiếc điện thoại ở trên mặt bàn sẽ chịu tác dung của 2 lực cân bằng gồm:
+ Lực hút của Trái Đất tác dụng lên chiếc điện thoại theo phương thẳng đứng, theo chiều từ trên xuống dưới.
+ Lực đỡ của mặt bàn tác dụng lên chiếc điện thoại theo phương thẳng đứng và chiều từ dưới lên trên.
+ Hai lực cùng tác dụng lên chiếc điện thoại có phương cùng nhau, độ lớn bằng nhau nhưng ngược chiều nhau giữ cho chiếc điện thoại đứng yên, không dịch chuyển và đây chính là 2 lực cân bằng.
Câu 3: Bạn A và Bạn B cùng chơi kéo co, sợi dây đứng yên. Hãy chọn câu trả lời đúng trong các phương án sau đây:
- Lực mà hai bạn tác dụng lên 2 đầu sợi dây là hai lực cân bằng
- Lực mà 2 đầu dây tác dụng lên 2 tay của 2 bạn là 2 lực cân bằng
- Lực mà tay của bạn A tác dụng lên dây và lực mà dây tác dụng lên tay bạn A là 2 lực cân bằng.
- Tất cả các phương án trên đều đúng.
Đáp án:Phương án a đúng.
Câu 4: Quả bóng nằm yên trên sàn nhà vì:
- Quả bóng chịu tác dụng lực nâng của sàn
- Quả bóng chịu 2 lực bằng là lực hút của Trái Đất và lực nâng của sàn
- Quả bóng chịu lực hút của Trái Đất
- Quả bóng không chịu tác dụng của lực nào
Đáp án: Phương án b đúng.
Câu 5: Bạn A đẩy và Bạn B kéo cùng một chiếc xe lên dốc, xe không nhúc nhích. Vậy cặp lực nào sau đây là cặp lực cân bằng?
- Lực Bạn A và lực bạn B tác dụng lên chiếc xe
- Lực Bạn A lên chiếc xe và lực chiếc xe kéo lại Bạn A
- Lực Bạn B lên chiếc xe và lực chiếc xe đẩy lại Bạn B
- Cả 3 phương án trên đều không phải là các cặp lực cân bằng.
Đáp án: Phương án d đúng bởi vì:
+ Ở phương án a thì 2 lực này cùng chiều nên không phải là cân bằng
+ Ở phương án b hai lực này đặt vào 2 vật khác nhau nên cũng không phải là 2 lực cân bằng
+ Ở phương án c cũng tương tự như phương án b do 2 lực đặt vào 2 vật khác nhau nên không phải là 2 lực cân bằng.
Câu 6: Quan sát hình vẽ dưới đây và cho biết hình vẽ nào là 2 lực cân bằng
Đáp án: Hình 2 là biểu diễn 2 lực cân bằng
Câu 7: Hình nào dưới đây biểu diễn hai lực cân bằng
Đáp án: Trong hình trên chỉ có hình 2 là biểu diễn hai lực cân bằng.
Câu 8: Cho lực F có độ lớn 100 N và có hướng tạo với trục Ox một góc 36,87° và tạo với Oy một góc 53,13°. Xác định độ lớn các thành phần của lực F trên các trục Ox và Oy.
Lời giải
36.87° = 53.13°= 90°
Fx = F.cos (36,87°) = 80 N
Fy + F. sin (53,13°) = 60 N
Câu 9: Cho lực F có độ lớn là 100 N và có hướng tạo với trục Ox một góc 36,87° và tạo với Oy một góc 53,13°. Xác định độ lớn các thành phần của lực F trên các trục Ox và Oy.
Lời giải:
36.87° + 53.13° = 90° Fx = F.cos (36,87°) = 80 N Fy = F.sin (53,13°) = 60 N
Câu 10: Tính hợp lực của hai lực đồng quy F1 = 16N; F2 = 12N trong các trường hợp góc hợp lực bởi hai lực lần lượt là alpha = 0°; 60°; 120°; 180°. Xác định góp hợp lực giữa hai lực để hợp lực có độ lớn 20 N.
Lời giải:
F² = F1² + F2² + 2.F1.F2.cos alpha
Khi alpha = 0°; F = 28 N
Khi alpha = 60°; F = 24.3 N
Khi alpha = 120°; F = 14.4 N
Khi alpha = 180°; F = F1 - F2 = 4 N
Khi F = 20 N ⇒ alpha = 90°
Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:
30 Bài tập về momen lực (2024) có đáp án chi tiết nhất
Công thức Vật Lí 10 chương Động lực học (2024) hay, đầy đủ
20 Bài tập công thức lực ma sát lăn khi lên dốc (2024) có đáp án
30 bài tập về Một số lực thường gặp (2024) có đáp án chi tiết nhất
30 Bài tập về Tổng hợp và phân tích lực (2024) có đáp án, chi tiết nhất
