Biểu diễn lực. Sự cân bằng lực – quán tính

 

A: CƠ SỞ LÍ THUYẾT

  1. Khái niệm lực

Lực là một đại lượng vecto được biểu diễn bằng 1 mũi tên có:

  • Gốc là điểm đặt của lực.
  • Phương, chiều trùng với phương, chiều của lực.
  • Độ dài biểu thị cường độ lực theo tỉ xích cho trước
  1. Hai lực cân bằng

+, Hai lực cân bằng là hai lực cùng đặt lên 1 vật, có cường độ bằng nhau, phương nằm trên cùng một đường thẳng, chiều ngược nhau.

+, Dưới tác dụng của các lực cân bằng:

  • Một vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên
  • Một vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

Chuyển động này được gọi là chuyển động theo quán tính.

 

  1. Quán tính
    -  Khi có lực tác dụng, mọi vật ko thể thay đổi vận tốc đột ngột được vì có quán tính.

 

B: VÍ DỤ MINH HỌA

Bài 1: Một chú công nhân dùng búa đóng đinh vào một tấm ván. Mũi tên biểu diễn lực tác dụng của búa vào đinh. Hãy xác định các đặc trưng của lực này.

                                                https://scontent.fhan5-2.fna.fbcdn.net/v/t1.15752-9/45678106_354563781959066_3512481738511089664_n.jpg?_nc_cat=102&_nc_ht=scontent.fhan5-2.fna&oh=77aeb63219167b9d84970628ea593a7e&oe=5C81B197

Hướng dẫn

Ta có:

  • Điểm đặt của lực: đặt vào đinh
  • Phương của lực: thẳng đứng
  • Chiều của lực: từ trên xuống dưới

Bài 2: Một ô tô có khối lượng 1200 kg. hãy tính trọng lượng P của ô tô và biểu diễn trọng lực P tại O tác dụng lên ô tô theo tỉ xích 1cm ↔ 6000 N.

Hướng dẫn

Trọng lượng của ô tô là :

P = 1200. 10 = 12000N

Trọng lực P được biểu diễn bằng vecto có độ dài 2 cm

Bài 3: Trên cùng 1 đoạn đường, có 1 chiếc ô tô tải và 1 xe taxi đang chạy với cùng vận tốc rồi cùng tắt máy mà không hãm phanh. Ô tô nào chạy theo đà sâu hơn? Tại sao?

Hướng dẫn

Xe ô tô tải chạy theo đà lâu hơn vì khối lượng của nó lớn hơn nên quán tính lớn hơn.

Bài 4: Trên cùng 1 đoạn đường, có 1 chiếc ô tô tải và 1 xe taxi đang chạy với cùng vận tốc rồi cùng tắt máy mà không hãm phanh. Nếu cả hai ô tô cùng nổ máy thì xe nào nhanh chóng đạt được vận tốc tới 1 giá trị cho trước? tại sao?

Hướng dẫn

Nếu cả hai ô tô cùng nổ máy thì xe taxi nhanh chóng đạt được vận tốc tới 1 giá trị cho trước vì quán tính của nó nhỏ hơn.

Bài 5: Dùng khái niệm quán tính để giải thích các hiện tượng sau:

  • Khi ô tô đột ngột phanh gấp, người ngồi trên xe ngả về phía trước.
  • Bút máy khi tắc mực, để không tắc ta vẩy mạnh.
  • Khi ngảy từ trên bậc cao xuống, chân ta bị gập lại.

Hướng dẫn

  • Khi ô tô đột ngột phanh gấp, do quán tính, người ngồi trên xe không thể dừng chuyển động ngay lập tức theo xe mà tiếp tục chuyển động nên bị ngả người về phía trước.
  • Để khắc phục khi bút tắc mực, người ta phải vẩy mạnh bút vì do quán tính nên mực tiếp tục chuyển động xuống ngòi bút khi tay đã dừng lại.
  • Khi nhảy từ bậc cao xuống, chân ta bị gập lại là do chân chạm đất khi dừng lại, nhưng người vẫn còn tiếp tục chuyển động theo quán tính nên làm chân gập lại.

 

C: BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Bài 1: Kết luận nào sau đây không đúng:

  1. Lực là nguyên nhân duy trì chuyển động.
  2. Lực là nguyên nhân khiến vật thay đổi hướng chuyển động.
  3. Lực là nguyên nhân khiến vật thay đổi vận tốc.
  4. Một vật bị biến dạng là do có lực tác dụng vào nó.

Bài 2: Trường hợp nào dưới đây cho ta biết khi chịu tác dụng của lực vật vừa bị biến dạng vừa bị biến đổi chuyển động.

  1. Gió thổi cành lá đung đưa .
  2. Sau khi đập vào mặt vợt quả bóng ten nít bị bật ngược trở lại.
  3. Một vật đang rơi từ trên cao xuống.
  4. Khi hãm phanh xe đạp chạy chậm dần.

Bài 3: Trong các chuyển động dưới đây chuyển động nào do tác dụng của trọng lực.

  1. Xe đi trên đường.
  2. Thác nước đổ từ trên cao xuống.
  3. Mũi tên bắn ra từ cánh cung.
  4. Quả bóng bị nảy bật lên khi chạm đất.

Bài 4: Trường hợp nào dưới đây chuyển động mà không có lực tác dụng.

  1. Xe máy đang đi trên đường.
  2. Xe đạp chuyển động trên đường do quán tính.
  3. Chiếc thuyền chạy trên sông.
  4. Chiếc đu quay đang quay.

Bài 5: Kết luận nào sau đây không đúng:

  1. Lực là nguyên nhân gây ra chuyển động.
  2. Lực là nguyên nhân làm biến đổi chuyển động.
  3. Lực là nguyên nhân làm biến dạng vật.
  4. Lực có thể vừa làm biến dạng vừa làm biến đổi chuyển động của vật.

Bài 6: Hãy chọn câu trả lời đúng

Muốn biểu diễn một véc tơ lực chúng ta cần phải biết các yếu tố :

  1. Phương , chiều.
  2. Điểm đặt, phương, chiều.
  3. Điểm đặt, phương, độ lớn.
  4. Điểm đặt, phương, chiều và độ lớn.

 

Bài 7:Vật 1 và 2 đang chuyển động với các  vận tốc v1 và v2 thì chịu các lực tác dụng như hình vẽ.Trong các kết luận sau kết luận nào đúng?


  1. Vật 1 tăng vận tốc, vật 2 giảm vận tốc.
  2. Vật 1 tăng vận tốc, vật 2 tăng vận tốc.
  3. Vật 1 giảm vận tốc, vật 2 tăng vận tốc.
  4. Vật 1 giảm vận tốc, vật 2 giảm vận tốc.

Bài 8: Hình nào sau đây biểu diễn đúng trọng lực của vật có khối lượng  10 kg.

     A. h1                              B. h2 .                                 C. h3                                   D. h4

Bài 9:

 

Cho các lực tác dụng lên ba vật như hình vẽ trên.Trong các sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ lớn sau đây cách sắp xếp nào là đúng.

  1. F1> F2 > F3.
  2. F2 >F1 > F3.
  3. F1> F3> F2.
  4. F3> F1> F2.

Bài 10: Một vật đang chuyển động thẳng với vận tốc v. Muốn vật chuyển động theo phương cũ và chuyển động nhanh lên thì ta phải tác dụng một lực như thế nào vào vật? Hãy chọn câu trả lời đúng.

  1. Cùng phương cùng chiều với vận tốc.
  2. Cùng phương ngược chiều với vận tốc.
  3. Có phương vuông góc với với vận tốc.
  4. Có phương bất kỳ so với vận tốc.

Bài 11: Một vật chịu tác dụng của hai lực và đang chuyển động thẳng đều. Nhận xét nào sau đây là đúng?

  1. Hai lực tác dụng là hai lực cân bằng.
  2. Hai lực tác dụng có độ lớn khác nhau.
  3. Hai lực tác dụng có phương khác nhau.
  4. Hai lực tác dụng có cùng chiều.

Bài 12: Một xe ô tô  đang chuyển động thẳng thì đột ngột dừng lại. Hành khách trên xe sẽ như thế nào?

Hãy chọn câu trả  lời đúng.

  1. Hành khách nghiêng sang phải.
  2. Hành khách nghiêng sang trái.
  3. Hành khách ngã  về phía trước.
  4. Hành khách ngã  về phía sau.

Bài 13: Khi ngồi trên ô tô hành khách thấy mình nghiêng người sang phải. Câu nhận xét nào sau đây là đúng?

  1. Xe đột ngột tăng vận tốc.
  2. Xe đột ngột giảm vận tốc.
  3. Xe đột ngột rẽ sang phải.
  4. Xe đột ngột rẽ sang trái.

Bài 14: Trong các chuyển động sau chuyển động nào là chuyển động do quán tính?

  1. Hòn đá lăn từ trên núi xuống.
  2. Xe máy chạy trên đường.
  3. Lá rơi từ trên cao xuống.
  4. Xe đạp chạy sau khi thôi không đạp xe nữa.

Bài 15:

Hãy chọn câu trả lời đúng.

Một quả cầu được treo trên sợi chỉ tơ mảnh như hình vẽ. Cầm đầu B của sợi chỉ để giật thì sợi chỉ có thể bị đứt tại điểm A hoặc điểm C. Muốn sợi chỉ bị đứt tại điểm C thì ta phải giật như thế nào?

  1. Giật thật mạnh đầu B một cách khéo léo.
  2. Giật đầu B một cách từ từ.
  3. Giật thật nhẹ đầu B.
  4. Vừa giật vừa quay sợi chỉ .

 

 

 

Đáp án

1.A

2.B

3.B

4.B

5.A

6.D

7.A

8.B

9.C

10.A

11.A

12.C

13.D

14.D

15.A

 

Bài viết gợi ý: