Lớp 10 Vật lí 10 - Chân trời sáng tạo

Luyện tập: Tổng hợp lực. Phân tích lực

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 15 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 15 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu làm bài
00:00:00
  • Câu 1: Thông hiểu
    Tính hợp lực của hai lực đã cho

    Hai lực khác phương \vec{F_{1}} và \vec{F_{2}} có độ lớn F_1 = F_2 = 20 N, góc tạo bởi hai lực này là 60^0. Hợp lực của hai lực này có độ lớn là

    Hướng dẫn:

    Hợp lực của hai lực này có độ lớn là:

     \begin{matrix} F = \sqrt {{F_1}^2 + {F_2}^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \left( {\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} } ight)} \hfill \\ = \sqrt {{{20}^2} + {{20}^2} + 2.20.20.\cos {{60}^0}} = 20\sqrt 3 \left( N ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 2: Vận dụng
    Tính lực kéo của đầu máy tạo ra

    Một đầu mát tạo ra lực kéo để kéo một toa xe có khối lượng 5 tấn, chuyển động với gia tốc 0,3m/s^2. Biết lực kéo của động cơ song song với mặt đường và hệ số ma sát giữa toa xe và mặt đường là 0,02. Lấy g=10m/s^2. Lực kéo của đầu máy tạo ra là:

    Hướng dẫn:

    Phân tích lực như hình vẽ:

    Lực ma sát

    Các lực tác dụng lên xe gồm: Lực kéo \overrightarrow F, lực ma sát \overrightarrow {{F_{ms}}}, trọng lực \overrightarrow P, phản lực \overrightarrow N

    Áp dụng định luật II - Newtơn, ta có:

    \overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow F + \overrightarrow {{F_{ms}}} = m\overrightarrow a

    Chọn chiều dương trùng chiều chuyển động

    Chiếu theo các phương ta được:

    - Theo phương Oy: P=N

    - Theo phương Ox: 

    \begin{matrix} F - {F_{ms}} = ma \Leftrightarrow F = {F_{ms}} + ma \hfill \\ \Leftrightarrow F = \mu N + ma \Leftrightarrow F = \mu mg + ma \hfill \\ \Leftrightarrow F = 5000.0,3 + 0,02.10.5000 = 2500\left( N ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 3: Thông hiểu
    Tính lực F2

    Hai lực \overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} song song cùng chiều, cách nhau đoạn 30 cm. Biết F_1 = 18 N và hợp lực F = 24 N. Điểm đặt của hợp lực cách điểm đặt của lực F_2 đoạn là bao nhiêu?

    Hướng dẫn:

    Do 2 lực song song, cùng chiều nên: 

    F_1 + F_2 = F ⇒ F_2 = F – F_1 = 24 – 18 = 6 N

    Ta có: F_1.d_1=F_2.d_2⇔F_1(d−d_2)=F_2.d_2

    ⇔18(30−d_2)=6.d_2⇒d_2=22,5cm

  • Câu 4: Nhận biết
    Tìm câu sai

    Chọn phát biểu sai?

    Hướng dẫn:

    Chỉ khi biết một lực có tác dụng cụ thể theo hai phương nào thì mới phân tích lực theo hai phương ấy 

    Suy ra "Luôn có thể phân tích lực theo hai phương bất kì" sai.

  • Câu 5: Thông hiểu
    Tính góc giữa hai lực đã cho

    Cho hai lực đồng qui có độ lớn F_1 = 3 N, F_2 = 4 N. Cho biết độ lớn của hợp lực là 5 N. Hãy tìm góc giữa hai lực F_1 và F_2?

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    \begin{matrix} {F^2} = {F_1}^2 + {F_2}^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \left( {\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} } ight) \hfill \\ \Leftrightarrow {5^2} = {3^2} + {4^2} + 2.3.4.\cos \left( {\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} } ight) \hfill \\ \Leftrightarrow \cos \left( {\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} } ight) = 0 \Leftrightarrow \left( {\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} } ight) = {90^0} \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 6: Thông hiểu
    Chọn đáp án đúng

    Có hai lực đồng qui có độ lớn bằng 9N và 12N. Trong số các giá trị sau, giá trị nào có thể là độ lớn của hợp lực?

    Hướng dẫn:

    Hợp lục F có giới hạn:

    \begin{matrix} \left| {{F_1} - {F_2}} ight| \leqslant F \leqslant \left| {{F_1} + {F_2}} ight| \hfill \\ \Rightarrow 3N \leqslant F \leqslant 21N \hfill \\ \end{matrix}

    Vậy đáp án thích hợp là: 15N

  • Câu 7: Thông hiểu
    Chọn câu đúng

    Chọn phát biểu đúng. Tổng hợp lực là:

    Hướng dẫn:

    Hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy.

  • Câu 8: Thông hiểu
    Chọn đáp án chính xác

    Một vật đứng yên dưới tác dụng của 3 lực 12N, 20N, 16N. Nếu bỏ lực 20N thì hợp lực của 2 lực còn lại có độ lớn bằng bao nhiêu?

    Hướng dẫn:

    Chất điểm đứng yên khi hợp lực tác dụng lên nó bằng 0. Vậy hợp lực của hai lực 12 N và 16 N cân bằng với lực thứ ba là 20 N.

    => Hợp lực của hai lực 12 N và 16 N có độ lớn là 20 N.

  • Câu 9: Thông hiểu
    Tính độ lớn hợp lực

    Hai lực có giá đồng quy có độ lớn là 6 N và 8 N và có phương vuông góc với nhau. Hợp lực của hai lực này có độ lớn là:

    Hướng dẫn:

    Hai lực có giá đồng quy có độ lớn là 6 N và 8 N và có phương vuông góc với nhau nên ta có độ lớn của hợp lực là:

    F = \sqrt {{F_1}^2 + {F_2}^2} = \sqrt {{6^2} + {8^2}} = 10\left( N ight)

  • Câu 10: Vận dụng
    Tính độ lớn hợp lực

    Một vật chịu tác dụng của bốn lực đồng phẳng, đồng quy nằm ngang gồm lực F_1 = 10 N hướng về phía Đông, lực F_2 = 20 N hướng về phía Bắc, lực F_3 = 22 N hướng về phía Tây, lực F_4 = 36 N hướng về phía Nam. Độ lớn của hợp lực do các lực này tác dụng lên vật là?

    Hướng dẫn:

    Mô tả bài toán bằng hình vẽ:

    Tổng hợp lực

    Ta có:

    \begin{matrix} \overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} + \overrightarrow {{F_4}} = \overrightarrow {{F_{13}}} + \overrightarrow {{F_{24}}} \hfill \\ \overrightarrow {{F_1}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_3}} \Rightarrow {F_{13}} = \left| {{F_1} - {F_3}} ight| = 12N \hfill \\ \overrightarrow {{F_2}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_4}} \Rightarrow {F_{24}} = \left| {{F_2} - {F_4}} ight| = 16N \hfill \\ \Rightarrow \overrightarrow {{F_{13}}} \bot \overrightarrow {{F_{24}}} \hfill \\ \Rightarrow F = \sqrt {{F_{13}}^2 + {F_{24}}^2} = 20\left( N ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 11: Nhận biết
    Chọn đáp án đúng

    Các lực cân bằng là các lực:

    Hướng dẫn:

    Các lực cân bằng là các lực đồng thời tác dụng vào một vật, tổng của chúng bằng 0 nên không gây ra gia tốc cho vật.

  • Câu 12: Thông hiểu
    Tính góc tạo bởi hai lực thành phần

    Một chất điểm chịu tác dụng của hai lực có độ lớn 18 N và 24 N. Biết hợp lực của hai lực này có giá trị 30 N, góc tạo bởi hai lực này là

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    \begin{matrix} {F^2} = {F_1}^2 + {F_2}^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \left( {\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} } ight) \hfill \\ \Leftrightarrow {30^2} = {18^2} + {24^2} + 2.18.24.\cos \left( {\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} } ight) \hfill \\ \Leftrightarrow \cos \left( {\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} } ight) = 0 \hfill \\ \Leftrightarrow \left( {\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} } ight) = {90^0} \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 13: Thông hiểu
    Chọn câu đúng

    Gọi F_1, F_2 là độ lớn của hai lực thành phần, F là độ lớn hợp lực của chúng. Câu nào sau đây là đúng?

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    Phân tích lực

    Áp dụng quy tắc hình bình hành ta có:

    \begin{matrix} F = \sqrt {{F_1}^2 + {F_2}^2 - 2{F_1}{F_2}\cos \left( {\pi - \alpha } ight)} \hfill \\ \Rightarrow F = \sqrt {{F_1}^2 + {F_2}^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \alpha } \hfill \\ \end{matrix}

    Vì {0^0} \leqslant F \leqslant {180^0} \Rightarrow \left| {{F_1} - {F_2}} ight| \leqslant F \leqslant \left| {{F_1} + {F_2}} ight|

  • Câu 14: Thông hiểu
    Tìm nhận xét đúng

    Nhận xét nào dưới đây về hợp lực của hai lực song song và cùng chiều là không đúng?

    Hướng dẫn:

    Hợp lực của 2 lực F_1 và F_2 song song cùng chiều là một lực F song song, cùng chiều với 2 lực và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của 2 lực thành phần. Điểm đặt O của lực F chia đoạn thẳng nối điểm đặt O_1, O_2 của 2 lực F_1, F_2 thành những đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.

  • Câu 15: Nhận biết
    Chọn biểu thức đúng

    Độ lớn của hợp lực hai lực đồng quy hợp với nhau góc α thỏa mãn biểu thức nào?

    Hướng dẫn:

     Áp dụng quy tắc hình bình hành ta có độ lớn của hợp lực là:

    F=\sqrt{F_{1}^{2}+F_{2}^{2}+2.F_{1}.F_{2}.cos\alpha }

    Vậy biểu thức đúng là: F=\sqrt{F_{1}^{2}+F_{2}^{2}+2.F_{1}.F_{2}.cos\alpha }.

0/15
15 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (20%):
    2/3
  • Thông hiểu (67%):
    2/3
  • Vận dụng (13%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
Làm lại
  • 36 lượt xem
Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

Vật Lí 10 CTST

Đăng nhập