Hợp lực của ba lực cho trên hình vẽ là bao nhiêu biết f1 = f2 = f3 = 100 niutơn

Chương II. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂMTỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC.ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂMI: LÝ THUYẾT CẦN LƯU Ý.1. Lực. Cân bằng lực.- Lực là đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khácmà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.- Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên F1F2một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. F1  F2  0- Đơn vị của lực là Niutơn (N).2. Tổng hợp lực.a. Định nghĩa.Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vậtbằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy.Lực thay thế này gọi là hợp lực.b. Qui tắc hình bình hành.Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của mộthình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồngqui biểu diễn hợp lực của chúng.F  F1  F23. Điều kiện cân bằng của chất điểm.Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụnglên nó phải bằng không.  F  F1  F2  ...  0y4. Phân tích lực.- Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hayOnhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó.N- Các lực thay thế gọi là các lực thành phần.x- Chú ý: Khi các lực tác dụng lên vật thì ta điPx phân tích các lực không theo phương Ox và Oythành hai lực PyP+ Một lực theo phương Ox+ Một lực theo phương OyII: DẠNG BÀI TẬP CẦN LƯU Ý.Dạng 1: Xác định lực tổng hợp tại một điểm có nhiều lực tác dụng1Phương pháp giải bài tập:F  F1  F2  .....  FnNguyên lí chồng chất của lực:Xét trường hợp tại điểm đang xét chỉ có 2 lực thành phần thành phần:+++F  F1  F2F1  F 2  F  F1  F2 .F1  F2  F  F1  F2 . F1  F 2  F  F12  F22F 1 ; F2    F  F12  F22  2 F1 F2 .cos +  F ; F  =  F  F  F  2.F .cos2+12121Ví Dụ Minh Họa:Câu 1: Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1= 40N, F2= 30N . Hãy tìm độ lớncủa hai lực khi chúng hợp nhau một góc 00; 600 ;900 ;1200 ;1800. Vẽ hình biểudiễn cho mỗi trường hợp. Nhận xét ảnh hưởng của góc  đối với độ lớncủa lực.  Giải: Ta có F  F1  F2 F 2 F1Trường hợp 1: (F1 ; F2 )  00 F  F1  F2  F  40  30  70N Trường hợp 2: (F1 ; F2 )  600F2 F12F2 F22  2F1F2 cos 22 F2  40  30  2.40.30 cos 600 F  10 37N Trường hợp 3: (F1 ; F2 )  900F2 F12F2 F2222FF1 F2  40  30 F  50N Trường hợp 4: (F1 ; F2 )  1200F2 F12 F22  2F1F2 cos 22 F2  40  30  2.40.30 cos1200 F  10 13N2F2FF1FF1 Trường hợp 5: (F1 ; F2 )  1800 F  F1  F2  F  40  30  10NF1F2Ta nhận thấy  càng lớn thì F càng nhỏ đi  Câu 2: Cho 3 lực đồng quy, đồng phẳng F1 , F2 , F3 lần lượt hợp với trục Oxnhững góc 00, 600, 1200;F1=F3=2F2=30N. Tìm hợp lực của ba lực trên. Giải: Theo bài ra (F1 ; F3 )  1200 ; F1  F3 nên theo quy tắc tổng hợp hìnhFbìnhhành và tính chất hình thoi Ta có (F1 ; F13 )  600 ; F1  F3  F13  30N Mà (F1 ; F2 )  600  F2  F13Vậy F  F13  F2  30  15  45NF3F21200F 13F1600Câu 3: Hai lực 10N và 14N đặt tại một điểm có thể cho một hợp lực bằng2N, 4N, 10N, 24N, 30N được không?Giải: Ta có lực tổng hợp thỏa mãn tính chấtFmin  F  Fmax  F1  F2  F  F1  F2  4  F  24Vậy lực tổng hợp có thể cho bằng 4N;10N;24NCâu 4: Hai lực đồng quy có độ lớn 4N và 5N hợp với nhau góc  . Tính biết rằng hợp lực của hai lực trên có độ lớn 7,8N.Giải: Ta có F2  F12  F22  2F1F2 cos F2F7,8 2  4 2  52  2.4.5.cos     60, 260F1Bài5: Cho hai lực đồng qui có độ lớn F1 = 3N, F2 =4N.a. Hợp lực của chúng có thể có độ lớn 5N hay 0,5Nkhông?b.Cho biết độ lớn của hợp lực là 5N. Hãy tìm góc giữa hai lực F1 và F2Giải:a.Ta có lực tổng hợp thỏa mãn tính chấtFmin  F  Fmax  F1  F2  F  F1  F2  1N  F  7NVậy hợp lực của chúng có thể là 5Nb. Ta có F2  F12  F22  2F1F2 cos   52  32  4 2  2.3.4.cos     900Bài tập tự luyện :Câu 1: Cho hai lực F1 = F2 = 40 N biết góc hợp bởi hai lực là   60 0 . Hợplực của F1 , F2 là bao nhiêu ? vẽ hợp lực đó.Câu 2: Hãy dùng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực của ba lực F1 = F2= F2 = 60 N nằm trong cùng một mặt phẳng. Biết rằng lực F 2 làm thành vớihai lực F 1 và F 3 những góc đều là 60o3Câu 3: Cho ba lưc đồng quy cùng nằm trong một mặt phẳng, có độ lớnbằng nhau bằng 80N và từng đôi một làm thành góc 1200. Tìm hợp lực củachúng. Câu 4: Theo bài ra ta có lực tổng hợp F  F1  F2 và độ lớn của hai lựcthành phần F1  F2  50 3( N ) và góc giữa lực tổng hợp F và F1 bằng  300 . Độ lớn của hợp lực F và góc giữa F1 với F2 bằng bao nhiêu?Câu 5: Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = F2 = 100 N. Hãy tìm góc hợp lựccủa hai lực khi chúng hợp nhau một góc  = 00, 600, 900, 1200 , 1800. Vẽ hìnhbiểu diễn mỗi trường hợp của hợp lực.Hướng dẫn giải:F2FCâu 1: Vẽ hợp lực.F 2  F 21  F 2 2  2.F1.F2 .cos  F = 40 3 NF1600 Câu 2: Theo bài ra (F1 ; F3 )  1200 ; F1  F3 nên theo quytắc tổng hợp hình bình hành và tính chấthình thoi Ta có (F1 ; F13 )  600 ; F1  F3  F13  60N Mà (F1 ; F2 )  600  F2  F13Vậy F  F13  F2  60  60  120N Câu 3: Theo bài ra (F1 ; F2 )  1200 ; F1  F2nên theo quy tắc tổng hợp hình bình hànhvà tính chất hình thoi Ta có (F1 ; F12 )  600 ; F1  F2  F12  80N Mà (F12 ; F3 )  1800  F12  F3F 12F21200120F101200F3F2bình hànhF   300 F12  Câu 5: Ta có F  F1  F2 Trường hợp 1: (F1 ; F2 )  00F1600 F  2.50. 3.cos 300  100. 3.F 131200 Câu 4: Vì F1 = F2 màF1; F2 tạo thành hìnhvới đường chéo là F nên   2  2.300  6004F2F3Vậy F  F12  F3  80  80  0NTa có: F  2.F1cosF3 150 N2F2F1 F  F1  F2  F  100  100  200N Trường hợp 2: (F1 ; F2 )  600 F  2.F1 cos60 2.100.cos22F203 100 3(N)2 Trường hợp 3: (F1 ; F2 )  900 F  2.100.F2 F12F2 F222F1 F  100 2(N)F2 F12 F222 2F1F2 cos  F2  100  100 2  2.100.100 cos1200 F  100(N) Trường hợp 5: (F1 ; F2 )  1800 F  F1  F2  F  100  100  0(N)F1F F2  100  100 2 Trường hợp 4: (F1 ; F2 )  1200FF2FF1F1F2Dạng 2: Xác định lực tổng hợp tác dụng lên vật.Phương pháp giải- Phân tích tất cả các lực tác dụng lên vật- Theo điều kiên cân bằng tổng các lực tác dụng lên vật bằng không- Theo quy tắc tổng hợp hình bình hành, lực tổng hợp phải cân bằng với lựccòn lại- Sử dụng các tính chất trong tam giác để giảiBVí Dụ Minh Họa:Câu 1: Một vật có khối lượng 6kg được treo nhưhình vẽ và được giữ yên bằng dây OA và OB. Biết450OA0OA và OB hợp với nhau một góc 45 . Tìm lực căngcủa dây OA và OB.PGiải: Ta có P = mg = 6.10=60 (N)Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽ Theo điều kiện cân bằng T OB  T OA  P  0  F  T OA  0F  T OABTOB F  TOAGóc  là góc giữa OA và OB:  = 450.AF450T OAOP5Sin450 Cos P60 TOB  60 2( N )TOBSin450F TOA2 TOA  TOB .Cos 450  60 2. 60( N )TOB TOB2Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ.Phân tích T OB thành hai lực T xOB ,T yOBBnhư hình vẽTheo điều kiện cân bằngT OB  T OA  P  0 T xOB  T yOB  T OA  P  0AChiếu theo Ox:TOA  TxOB  0  TOA  TxOB TOA  Cos450.TOByT OBT yOB045T xOBT OAOP(1)Chiếu theo Oy: TyOB  P  0  Sin450.TOB  P  TOB Thay vào ( 1 ) ta có : TOA 22PSin450 60 2(N).60. 2  60(N)Câu 2: Cho một vật có khối lượng 3kg được treo như hìnhvẽ. với day treo hợp với phương thẳng đứng một góc 300 .Xác định lực căng của dây và lực tác dụng của vật lên tường300biết g  10m / s2Giải: Ta có P = mg = 3.10=30 (N)Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽTheo điều kiện cân bằng   TNP0FT0F  T F  TPP30Cos30   F  20 3(N)0F3Cos302 T  20 3(N)300 T0Sin300 6N1 N  F.Sin300  20 3.  10. 3(N)F2300P NFxCách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ. Phân tích T OB thành hai lực T x ,T y như hình vẽyTheo điều kiện cân bằng Tx  Ty  P  N  0Chiếu theo Ox:Tx  N  0  T.Sin300  N300(1)Tx OChiếu theo Oy:0Ty  P  0  Cos30 .T  PTPCos300Ty300 TNxP 20 3(N)1Thay vào ( 1 ) ta có: N  20. 3.  10 3(N)2Bài tập tự luyện :Câu 1: Đặt thanh AB có khối lượng không đáng kể Cnằm ngang, đầu A gắn vào tường nhừ một bản lề, đàuB nối với tường bằng dây BC. Treo vào B một vật cókhối lượng 3kg, cho AB=40cm, AC= 30cm. Tính lực Acăng trên dây BC và lực nén lên thanh AB.Lấy g=10m/s2.BCCâu 2: Một vật có khối lượng 3kg được treo như hìnhvẽ,thanh AB vuông góc với tường thẳng đứng, CBlệch góc 600 so với phương ngang. Tính lực căng củadây BC và áp lực của thanh AB lên tường khi hệ cân Abằng.Câu 3: Một đèn tín hiệu giao thông ba màuđược treo ở một ngã tư nhờ một dây cáp cótrọng lượng không đáng kể. Hai đầu dâycáp được giữ bằng hai cột đèn AB,A’B’ cáchnhau 8m. Đèn nặng 60N được treo vàođiểm giữa O của dây cáp, làm dây cáp võngxuống 0,5m. Tính lực căng của dây.Hướng dẫn giải:Câu 1: Ta có P = mg = 3.10=30 (N)Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽTheo điều kiện cân bằng600BAA/BB/CT BCAFNBP7  F  NT BC  N  P  0  F  N  0   F  NXét tam giác ABC ta cóACAC303Sin BCAB2  AC230 2  40 2 5ABAB4042222BC5AB  AC40  30Theo hình biểu diễnCos P30 TBC  50( N )3TBC5FN4Cos  N  TBC .Cos  50.  40( N )TBC TBC5Sin Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy nhưtích T BC thành hai lực T xBC ,T yBC nhưTheo điều kiện cân bằng T BC  N  P  0  T xBC  T yBC  N  P  0Chiếu theo Ox:N  TxBC  0  N  TBCCosChiếu(1)A8PSin6003032 20 3(N)T xBCOy:P30TyBC  P  0  Sin.TBC  P  TBC  50(N)Sin 354Thay vào ( 1 ) ta có : N  .50  40(N)5Câu 2: Ta có P = mg = 3.10=30 (N)Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽTheo điều kiện cân bằng F  T ABT BC  T AB  P  0  F  T AB  0   F  TABPTa có Sin600 TBCA TBC theoT BCChình vẽ. Phânyhình vẽT yBCNBPC060 T BCT ABFBPxTF1 AB  TAB  Cos600.TBC  .20. 3  10 3(N)TBC TBC2Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ. Phân tích T BC thành hai lựcT xBC ,T yBC như hình vẽCos600 yTheo điều kiện cân bằngT BC  T AB  P  0 T xBC  T yBC  T AB  P  0C060T yBCT BCT ABChiếu theo Ox:TAB  TxBC  0  TAB  TBCCos600(1)AChiếu theo Oy:T xBCBPTyBC  P  0  Sin600.TBC  P TBC PSin6003032 20 3(N)1Thay vào ( 1 ) ta có : TAB  .20. 3  10. 3(N)2Câu 3:Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽTheo điều kiện cân bằng   P  TT1  T 2  P  0  P  T  0   P  TVì đèn nằm chính giữa nên T1  T2TP2Cos 2CosMà Theo hính biểu diễnNên T  2T1Cos  T1 Cos xHTAT1T2OA/P(1)BB/OHOH0, 565AO65OH2  AH24 2  0, 52Thay vào ( 1 ) ta có T1  T2 60 30. 65(N)652.65Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ. Phân tích T1 ; T 2 thành hai lực      T1y T2 yTA1T1x ,T1y ; T 2x ,T 2y như hình vẽT1xTheo điều kiện cân bằng  T1  T 2  P  0T2T2 xyA/PBxO9B/ T1x  T1y  T 2x  T 2y  P  0Chiếu theo Ox: T1x  T2x  0 T1Cos  T2 Cos  T1  T2Chiếu theo Oy : T1y  T2y  P  0 T1Sin  T2 Sin  P  0 2T1Sin  P  60(N)  T1 Theo hình biểu diễn Sin 602Sin0, 524  0, 5265 T1 6560652.65 30 65(N)Trắc NghiệmCâu 1. Gọi F1 , F2 là độ lớn của 2 lực thành phần, F là độ lớn hợp lực củachúng. Câu nào sau đây là đúng?A.F không bao giờ nhỏ hơn cả F1 và F2B. F không bao giờ bằng F1 hoặc F2C. Trong mọi trường hợp , F luôn luôn lớn hơn cả F1 và F2D.Trong mọi trường hợp ,F thỏa mãn: F1  F2  F  F1  F2Câu 2. Một vật đang chuyển động bỗng nhiên lực phát động triệt tiêu chỉcòn các lực cân bằng nhau thì:A. Vật dừng lạiB.Vật tiếp tục chuyển động chạm đềuC.Vật chuyển động thẳng đều với vận tốc vừa cóD.Vật chuyển động chậm dần, sau đó sẽ chuyển động đều.Câu 3. Có 2 lực đồng qui có độ lớn bằng 8N và 11N.Trong các giá trị sauđây, giá trị nào có thể là độ lớn của hợp lực?A.20NB.16NC.2,5ND.1NCâu 4. Phân tích lực F thành 2 lực F1 và F2 hai lực này vuông góc nhau.Biết độ lớn của F =50N; F1  40 N thì độ lớn của lực F2 là:A. F2  30 NC. F2  90 NB. F2  10 41ND. F2  80 NCâu 5. Cho 2 lực đồng qui có cùng độ lớn 100N. Hỏi góc giữa 2 lực bằngbao nhiêu thì hợp lực cũng có độ lớn bằng 100N0B. 900D. 0A. 120C. 1801000F2Cho 4 lực như hình vẽ:F1  7 N ; F2  1N ; F3  3 N ; F4  4 N . Dùng dữliệu trả lời câu 6 và câu 7Câu 6. Hợp lực có độ lớn:A.5NF3F1B.7NC.15NF4D. 5 2NCâu 7.Hợp lực trên hợp với lực F1 một góc?A. 3000B. 4500C. 53D. 37DBCâu 8.Một vật trọng lượng P=20N được treo vào dây AAB=2m. Điểm treo (ở giữa) bị hạ xuống 1 đoạn CD=5cm.CLực căng dây làPA. 20NB.40NC.200ND.400NCâu 9. Cho 2 lực đồng qui có độ lớn F1  F2  30 N . Góc tạo bởi 2 lực là1200 .Độ lớn của hợp lực:A.60NB. 30 2NC.30ND. 15 3NCâu 9. Đáp án C. F  2 F1cos 2.30.cos 600  30 N2Hợp lực của 2 lực F1 ( F1  10 N ) và F2 là lực F ( F  20 N ) và F hợp vớiF1 một góc 600 . Dùng dữ kiện trả lời câu 10 và câu 11Câu 10. Độ lớn của lực F2 là?A.50NB. 10 2 NC. 10 3 ND. 20 2 NCâu 11.lực F2 hợp với F1 một gốc bao nhiêu?A. 30000B. 450C. 60D. 90Câu 12.Hợp lực của 3 lực cho trên hình vẽ là baonhiêu?biết F1  F2  F3  100 NA.300NC.150NB.200ND.Bằng 0F21200F101200 120F311Câu 13.Ba nhóm học sinh kéo 1 cái vòng được biểu100N100Ndiễn như hình trên. Không có nhóm nào thắng cuộc.Nếu các lực kéo được vẽ trên hình (nhóm 1 và 2 có lựckéo045450mỗi nhóm là 100N). Lực kéo của nhóm 3 là bao nhiêu?A.100NB.200NT 3?C.141ND.71NF1Câu 14.Có 3 lực như hình vẽ .Biết F1  F2  F3  F .Lực tổng hợp của chúng là?A.FC.B.2F60D. F 3Câu 15. Phân tích lực F thành 2 lực F1 và F2F21F  F1  F22F  F1  F2C. F1  F2  0,58 FF1  F2  1,15 F0F3theo 2 phương OA và OB như hình. Cho biết độlớn của 2 lực thành phần nàyA.F2600AFB.300OD.300B  Câu 16. Có 3 lực đồng qui F1 , F2 , F3 như sau. Có thểF1suy ra được (các) kết quả nào bên dưới đây?(F:Độ lớncủa lực F )   A. F1  F2  F3  0F3F2sin  sin    C. F1 sin   F2 sin D.A, B, C đều đúngĐáp án trắc nghiệmCâu 1. Đáp án DCâu 2. Đáp án CCâu 3. Đáp án B. vìF1  F2  F  F1  F2Câu 4. Đáp án A.Vì F 2  F12  F22  502  402  F22  F2  30 NCâu 5. Đáp án A12B.F2F3Vì F  2 F1cos2 cos 0,5  600    120022F30Câu 7. Đáp án D tg  24     37F4  13  Câu 6. Đáp án A. F  F1  F2  F3  F4 ;  F  F13  F24  +) F13  F1  F3 Có F13  F1  F3  4 N  +) F24  F2  F4 Có F24  F4  F2  3 N+)Do F13 vuông góc F24 nênF2F3F1F13 F24F4F  F132  F242  5 NFFCâu 8. Đáp án C.F  P  2T sin CD5.DB 100PTừ đó lực căng dây: T  2 sin  200 Nvới sin   tg Câu 10. Đáp án C.Dùng định lí cosin:F22  F12  F 2  2 F1F2cos 600  F2  10 3 NTTPF160F2F0Câu 11. Đáp án D.F12tra)Dễ thấy F1 vuông góc với F2 (dùng định lí pythagone để kiểmF  F12  F22F2F16001200F3Câu 12. Đáp án D.  0Ta có: F12  F1  F2 với F12  2 F1cos 60  F1 . Mặt khác F12  F3 nên F12  F3  0Câu 13. Đáp án C.Ta thấy F1 vuông góc F2 nênF12  F1 2  100 2 N . Do   F1  F2  F3  0  F3   F1  F2   F12 .Vậy F3  F12  100 2 N  141NF12F2F1450450F313F1 F13    Câu 14. Đáp án B. F1  F2  F3  F13  F2 .  0Với F13  F1  F3 Có F13  2 F1cos 60  F1Do F13  F2 nên :lực tổng hợp là F13  F2  2 FCâu 15. Đáp án C. F1  F2  0,58 F .Do 1   2    300  F1  F2và F  2 F1cos  F  2 F1.0,886  F1  0,58 FF2F3Câu 16. Đáp án DBA ĐỊNH LUẬT NEWTONI: LÝ THUYẾT CẦN LƯU Ý.A. Định luật I Newton.Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của cáclực có hợp lực bằng không. Thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên,đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.Quán tính: Là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc của nócả về hướng và độ lớn.Ví dụ 1: Đang ngồi trên xe chuyển động thẳng đều, xe rẽ sang trái, tất cả cáchành khách đều nghiêng sang phải theo hướng chuyển động cũ.Ví dụ 2: Đang ngồi trên xe chuyển động thẳng đều, xe đột ngột hãm phanh,tất cả các hành khách trên xe đều bị chúi về phía trước.B. Định luật II Newton.1. Định luật .Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của giatốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.Fhay F  m aamTrong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng F1 , F2 ,..., Fn thì F là hợp lựccủa các lực đó : F  F1  F2  ...  Fn2. Khối lượng và mức quán tính.- Định nghĩa: Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính củavật.14- Tính chất của khối lượng: Là một đại lượng vô hướng, dương và khôngđổi đối với mỗi vật. Khối lượng có tính chất cộng.3. Trọng lực. Trọng lượng.- Trọng lực: là lực của Trái Đất tác dụng vào vật, gây ra cho chúng gia tốcrơi tự do. Trọng lực được kí hiệu là P .- Ở gần trái đất trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống.Điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật gọi là trọng tâm của vật.- Trọng lượng: Độ lớn của trọng lực tác dụng lên một vật gọi là trọnglượng của vật, kí hiệu là P. Trọng lượng của vật được đo bằng lực kế.- Công thức của trọng lực: P  m gC. Định luật III Newton.1. Sự tương tác giữa các vật.Khi một vật tác dụng lên vật khác một lực thì vật đó cũng bị vật kia tácdụng ngược trở lại một lực. Ta nói giữa 2 vật có sự tương tác.2. Định luật.Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật Bcũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớnnhưng ngược chiều. FBA   FAB3. Lực và phản lực.Một trong hai lực tương tác giữa hai vật gọi là lực tác dụng còn lực kia gọilà phản lực.Đặc điểm của lực và phản lực :+ Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.+ Lực và phản lực có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều. Hai lực cóđặc điểm như vậy gọi là hai lực trực đối.+ Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khácnhau.II: DẠNG BÀI TẬP CẦN LƯU Ý.Dạng 1: Khi một vật chuyển động, mối liên hệ giữa lực, khối lượng và giatốc.Phương pháp giải bài tập:Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.F- Áp dụng công thức định luật II Newton a hay F  m amChiếu lên chiều dương- Sử dụng các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều15+ Công thức vận tốc: v = v0 + at1+ Quãng đường S  v 0 t  at 22+ Công thức độc lập thời gian: v2 – v02 = 2.a.STrong đó: a > 0 nếu chuyển động nhanh dần đềua < 0 nếu chuyển động chậm dần đềuVí Dụ Minh Họa:Câu 1: Lấy một lực F truyền cho vật khối lượng m1 thì vật có gia tốc là a1 =6m/s2, truyền cho vật khối lượng m2 thì vật có là a2 = 4m/s2. Hỏi lực F sẽtruyền cho vật có khối lượng m3 = m1 + m2 thì vật có gia tốc là bao nhiêu?Giải:FTa có theo định luật II newton F  ma  a  mFF; m2 a1a26.4FFFa .a 2, 4m / s 2 a3  1 2  a3 Với a3 F F a1  a264m3 m1  m2a1 a2Với m1 Câu 2: Một vật đang đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang, bỏ qua ma sátgiữa vật và măt phẳng, thì được truyền 1 lực F thì sau 10s vật này đạt vậntốc 4m/s. Nếu giữ nguyên hướng của lực mà tăng gấp 2 lần độ lớn lực Fvào vật thì sau 15s thì vận tốc của vật là bao nhiêu?Giải:Áp dụng công thức v1  v 0  a1t1  a1 Mà F1  ma1  m.0, 4(N)v1 v0t1Khi tăng lực F thành F2  2F1  0,8m  a2 4 010 0, 4m / s 2F2 0,8m 0,8m / s 2mmMà v2  v0  a2t2  0  0,8.15  12m / sCâu 3: Một ôtô có khối lượng 1,5 tấn đang chuyển động với v = 54km/h thìhãm phanh, chuyển động chậm dần đều. Biết lực hãm 3000N.Xác địnhquãng đường và thời gian xe đi được cho đến khi dừng lại.Giải:Ta có v 0  54km / h  15m / s ,khi dừng lại v = 0 (m/s)Chọn chiều dương là chiều chuyển động, gốc thời gian lúc bắt đầu hãmphanh. Theo định luật II Newton F h  maChiếu chiều dương  Fh  ma  a 16 F 3000 2m / s 2m1500Áp dụng công thức v 2  v02  2.a.s  s 152  02 s  56, 25m2.2v  v 0 0  15 7, 5(s)a2Câu 4: Một vật có khối lượng 500g chuyển động nhanh dần đều với vận tốcban đàu 2m/s. Sau thời gian 4s, nó đi được quãng đường 24m. Biết vật luônchịu tác dụng của lực kéo Fk và lực cản Fc = 0,5N.a.Tính độ lớn của lực kéo.b.Sau 4s đó, lực kéo ngừng tác dụng thì sau bao lâu vật sẽ dừng lại?Giải:a. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe Theo định luật II newton ta có F  Fc  ma(1)Chiếu lên chiều dương ta có F  Fc  ma  F  ma  FcMà v  v 0  at  t Mà s  v 0 t  21 at 2  24  2.4  21 a.4 2  a  2m / s2Thay vào ( 1 ) ta có F  0, 5.2  0, 5  1, 5Nb. Vận tốc của vật sau 4s là v1  v 0  at  2  2.4  10m / sCâu5: Một chiếc ô tô có khối lượng 5 tấn đang chạy thì bị hãm phanhchuyển động thẳng chậm dần đều. Sau 2,5s thì dừng lại và đã đi được 12mkể từ lúc vừa hãm phanh.a. Lập công thức vận tốc và vẽ đồ thị vận tốc kể từ lúc vừa hãm phanh.b. Tìm lực hãm phanh.Giải :va. Ta có v  v 0  at  0  v 0  a.2, 5  a  0  v 0  2, 5a2, 5Mà v 2  v 02  2as  0 2  a 2 .2, 52  2.a.12  a  3,84(m / s2 ) v 0  9,6(m / s)Phương trình vận tốc v  9,6  3,84tĐồ thị vận tốcv m / s9, 65,761t sb. Ta có lực hãm phanh FC  ma  5000.  3,84   19200  N 17Câu 6: Một vật có khối lượng 250g bắt đàu chuyển động nhanh dần đều,nó đi được 1,2m trong 4s.a.Tính lực kéo, biết lực cản bằng 0,04N.b.Sau quãng đường ấy lực kéo phải bằng bao nhiêu để vật có thể chuyểnđộng thẳng đều?Giải:a. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe Theo định luật II newton ta có F  Fc  ma(1)Chiếu lên chiều dương ta có F  Fc  ma  F  ma  FcMà s  v 0 t  21 at 2  1, 2  0.4  21 a.4 2  a  0,15m / s2 F  ma  Fc  0, 25.0,15  0,04  0,0775  N b. Để vật chuyển động thẳng đều thì a=0 m / s2 Theo định luật II newton ta có F  Fc  ma  F  FC  0,04  N Bài tập tự luyện :Câu 1: Tác dụng một lực F lần lượt vào các vật có khối lượng m1, m2, m3thì các vật thu được gia tốc có độ lớn lần lượt bằng 2m/s2, 5 m/s2, 10 m/s2.Nếu tác dụng lực F nói trên vào vật có khối lượng (m1 + m2 + m3) thì giatốc của vật bằng bao nhiêu?Câu 2: Một vật đang đứng yên, được truyền 1 lực F thì sau 5s vật này tăngv = 2m/s. Nếu giữ nguyên hướng của lực mà tăng gấp 2 lần độ lớn lực Fvào vật thì sau 8s, vận tốc của vật là bao nhiêu?Câu 3: Một ôtô có khối lưọng 500kg đang chuyển động thẳng đều thì hãmphanh chuyển động chậm dần đều trong 2s cuối cùng đi được 1,8 m. Hỏilực hãm phanh tác dung lên ôtô có độ lớn là bao nhiêu?Câu 4: Lực F1 tác dụng cùng phương chuyển động lên viên bi trongkhoảng t = 0,5s làm thay đổi vận tốc của viên bi từ 0 đến 5 cm/s. Tiếp theotác dụng lực F2 = 2.F1 cùng phương chuyển động lên viên bi trong khoảngt =1,5s thì vận tốc tại thời điểm cuối của viên bi là?Câu 5: Một đoàn tàu có khối lượng 1000 tấn đang chạy với vận tốc 36km/hthì bắt đầu tăng tốc. Sau khi đi được 125m, vận tốc của nó lên tới 54km/h.Biết lực kéo cảu đầu tầu trong cả giai đoạn tăng tốc là 25.105N. Tìm lực cảnchuyển động cảu đoàn tàu.Câu 6: Cho một ô tô khởi hành rời bến chuyển động nhanh dần đều sau khiđi được đoạn đường 100m có vận tốc ô tô khởi hành rời bến chuyển độngnhanh dần đều sau khi đi được đoạn đường 100m có vận tốc 36km/h. Biết18khối lượng của xe là 1000kg và g  10m / s2 . Cho lực cản bằng 10% trọnglực xe. Tính lực phát động vào xe.Câu 7: Một vật có khối lượng 30kg chuyển động lên một mặt dốc nghiêngmột góc 300 so với mặt phẳng ngang. Lấy g = 10m/s2 . Bỏ qua lực cản. Lựckéo song song với mặt dốc.Hãy vẽ các lực tác dụng lên vật.a.Tính lực kéo F để vật đi đều trên mặt dốc.b.Tính lực kéo F để vật đi với gia tốc a = 2m/s2 trên mặt dốc.Câu 8: Một vật có khối lượng 30kg trượt xuống nhanh dần đều trên mộtcon dốc dài 25m, vận tốc tại đỉnh dốc bằng 0m/s. Cho lực cản bằng 90N.Góc nghiêng 300a.Tính gia tốc trong quá trình trượt trên mặt dốc. Vận tốc tại chân dốc, thờigian trượt hết dốcb. Sau khi rời khỏi mặt dốc, vật tiếp tục trượt trên mặt ngang với lực cảnkhông đổi như trên. Hỏi sau bao lâu vật dừng lại, quãng đường vật đi đượctrên mặt ngang này.Hướng dẫn giải:Câu 1:FTa có theo định luật II newton F  ma  a  mFFF; m2  ; m3 a1a2a3a1.a2 .a3FFF a4 Với a4 F F F a2 .a3  a3 .a1  a1.a2m4 m1  m2  m3 a1 a2 a32.5.10 a4  1, 25m / s 25.10  10.2  2.5v  v0 0, 4m / s 2  F1  ma1  0, 4mCâu 2: Ta có a1 tKhi tăng F’ = 2.F1 = 0,8m  a2 = 0,8m/s2 v2 = 6,4m/sVới m1 Câu 3: Ta có v 2  v02  2.a.s  v02  2.a.s  3, 6a (1)av  v0 v0  at (2)tTừ (1) và (2) ta có: a = -0,9 m/s2Ta có lực hãm phanh FC  ma  500.  0,9   450  N 19Câu 4: Áp dụng công thức a1 v  v0 0,1m / s 2  F1  ma1  0,1mtKhi tăng F’ = 2.F1 = 0,2m  a2 = 0,2m/s2 v2 = 0,3 m/sCâu 5: Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tàu Theo định luật II newton ta có F  Fc  maChiếu lên chiều dương ta có F  Fc  ma  FC  ma  F (1)Mặt khác v 0  36km / h  5m / s; v  54km / h  15m / sÁp dụng công thức v 2  v 02  2as  a 152  10 2 0, 5 m / s 22.125 FC  ma  F  106.0, 5  50.10 5  45.10 5  N Câu 6: Áp dụng công thức v  2as  a v22sChọn chiều dương là chiều chuyển độngTheo định luật II newton ta có   Fk  Fc  N  P  ma1022.100 0, 5m / s 2NFcChiếu lên chiều dương Fk  Fc  ma màFkPtheo bài ra Fc  10%P  0,1mg Fk  ma  Fc  ma  0,1mg  m(a  0,1g) Fk  1000(0, 5  0,1.10)  1500(N)  Câu 7: Vật chịu tác dụng của các lực P; N; F  Theo định luật II newton ta có P  N  F  maChiếu theo chiều chuyển độngF  Px  ma  F  P sin   maNa. Khi vật chuyển động thẳng đều thìa  0 m / s2PxVậy F  P sin   0  F  mg.sin F  30.10.Sin300  150Nb. Với gia tốc a = 2m/s2 thì P F  P sin   ma  30.10.Sin300  30.2  210N  Câu 8: Vật chịu tác dụng của các lực P; N; FC  Theo định luật II newton ta có P  N  FC  maNa. Chiếu theo chiều chuyển độngFC  Px  ma  FC  P sin   ma20FPxPyFC PPyaaTa cóFC  mg sin m90  30.10.sin 300 2 m / s230v 2  v 02  2as  v  2as  2.2.25  10  m / s v 10 5  m / sa 2b. Khi trượt trên mặt phẳng ngang thìChiếu theo chiều chuyển động90 FC  ma /  a /  3 m / s 230Áp dụng công thức v  v 0  at  t FcKhi vật dừng lại thì v /  0  m / s Ta có v /  v  a / t  0  10  3t  t NP10s3Quãng đường đi được v /2  v 2  2a / s /  0 2  10 2  2  3  s /  s /  16,67mDạng 2: Hai vật va chạm nhau.Phương pháp giải bài tập:Ví Dụ Minh Họa:Câu 1: Một quả bóng chày có khối lượng 300g bay với vận tốc 72km / h đếnđập vuông góc với tường và bật ngược trở lại theo phương cũ với vận tốc54km / h .Thời gian va chạm là 0,04s. Tính lực do tường tác dụng vào quảbóng.Giải: Chọn chiều dương như hình vẽv1Gia tốc quả bong thu được khi va chạm làav 2 v1t15200,04 875m / s 2Lực tác dụng lên quả bóngF  ma  875.0, 3  262, 5Nv2Câu 2: Người ta làm một thí nghiệm về sự va chạm giữa hai xe lăn trên mặtphẳng nằm ngang. Cho xe một đang chuyển động với vận tốc 50cm / s . Xehai chuyển động với vận tốc 150cm / s đến va chạm vào phái sau xe một.Sau va chạm hai xe cùng chuyển động với vận tốc là 100cm / s . So sánhkhối lượng của hai xe.Giải: Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai xev  v0Áp dụng công thức v  v 0  at  a t21v1  v 01100  50 50tt100  150 50Đối với xe hai: a 2 tttHai xe va chạm nhau theo định luật III Newton ta có5050F12  F21  m 2 a 2  m1a1  m 2 (  )  m1 m1  m 2ttCâu 3: Cho viên bi A chuyển động tới va chạm vào bi B đang đứng yên, vA= 4m/s sau va chạm bi A tiếp tục chuyển động theo phương cũ với v =3m/s, thời gian xảy ra va chạm là 0,4s. Tính gia tốc của 2 viên bi, biết mA =200g, mB = 100g.Đối với xe một: a1 tv 2  v 02v  v0 3  4 2,5m / s 2t0, 4Theo định luật III Niu-tơn: FAB   FBAGiải: Ta có a A  aB  0, 2.  2,5 mA a A 5  m / s2 mB0,1Bài tập tự luyện :Câu 1: Cho hai vật chuyển động trên cùng một đường thẳng bỏ qua ma sátđến va chạm vào nhau với vận tốc lần lượt là 1m/s;0,5m/s. Sau va chạm cảhai bị bật ngược trở lại với vận tốc là 0,5m/s;1,5m/s. Biết vật một có khốilượng 1kg. xác định khối lượng quả cầu hai.Câu 2: Cho viên bi A chuyển động với vận tốc 20cm/s tới va chạm vào bi Bđang đứng yên, sau va chạm bi A tiếp tục chuyển động theo phương cũ vớivận tốc 10cm/s, thời gian xảy ra va chạm là 0,4s. Tính gia tốc của 2 viên bi,biết mA = 200g, mB = 100g.Câu 3: Một học sinh của Trung Tâm Giáo Dục Thiên Thành đá quả bóngcó khối lượng 0,2kg bay với vận tốc 25m/s đến đạp coi như vuông góc vớibức tường rồi bật trở lại theo phương cũ với vận tốc 15m/s. Khoảng thờigian va chạm giữa bóng và tường bằng 0,05s. Tính lực tác dụng của tườnglên quả bóng. Hướng của lực?Hướng dẫn giải:Câu 1: Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật một lúc sắp vachạm.v  v0Áp dụng công thức v  v 0  at  a tv1  v 01 0, 5  1 1, 5Đối với vật một: a1 ttt22v 2  v 021, 5  ( 0, 5) 2tttHai vật va chạm nhau theo định luật III Newton ta cóĐối với xe hai: a 2 F12  F21  m 2a 2  m1a1  m 2 ( 2t )  m1 1,5 m 2  0,75kgtCâu 2: Áp dụng công thức v  v 0  atv  v0 0,1  0, 2 0, 25m / s 2t0, 4Theo định luật III Niu-tơn: FAB   FBA  aB = 5m/s2 aA Câu 3: Chọn chiều dương là chiều ban đầu của quả bóngv  v 0 15  25 800m / s 2Áp dụng công thức v  v 0  at  a t0,05Lực tác dụng lên quả bóng F  ma  0, 2.( 800)  160 NLực có hướng ra ngoài ngược với chiều dươngTrắc NghiệmCâu 1. Hiện tượng nào sau đây không thể hiện tính quán tính?A. Khi bút máy bị tắc mực người ta vẫy mực để mực văng ra.B. Viên bi có khối lượng lớn lăn xuống máng nghiêng nhanh hơnviên bi có khối lượng nhỏC. Ôtô đang chuyển động thìtawts máy nó vẫn chạy thêm 1 đoạnnữa rồi mới dừng lạiD. Một người đứng trên xe buýt , xe hãm phanh đột ngột , người cóxu hướng nagx về phía trướcCâu 2.Hệ thức nào sau đây là đúng theo định luật II Niuton.A. F  m.aC. a FmB. a FmD. F   maCâu 3. Nếu 1 vật đang chuyển động mà tất cả các lực tác dụng vào nó bỗngnhiên ngừng tác dụng thì:A.Vật chuyển động chậm dần rồi dừng lạiB. Vật lập tức dừng lạiC. Vật chuyển động sang trạng thái chuyển động thẳng đềuD. Vật chuyển động chậm dần trong 1 thời gian sau đó sẽ chuyểnđộng thẳng đềuCâu 4. Kết luận nào sau đây chính xác nhất?A. Vật có khối lượng càng lớn thì rơi càng nhanhB. Khối lượng riêng của vật tùy thuộc và khối lượng vật đó23C.Vật có khối lượng càng lớn thì càng khó thay đổi vận tốcD. Để đo khối lượng người ta dùng lực kếCâu 5. .Lực F lần lượt tác dụng vào vật có khối lượng m1 và m2 thì chúngthu được gia tốc là a1 và a2 .Nếu lực chịu tác dụng vào vật có khối lượng m1  m2  thì vật sẽ thu được gia tốc bao nhiêu?B. a1  a2A. a1  a2C.a1.a2a1  a2D.a1.a2a1  a2Câu 6.Vật có khối l;ượng m chịu tác dụng của lần lượt của 2 lực F1 và F2thì thu được gia tốc tương ứng là a1 và a2 . Nếu vật trên chịu tác dụng củalực  F1  F2  thì sẽ thu được gia tốc bao nhiêu?B. a1  a2A. a1  a2C.a1.a2a1  a2D.a1.a2a1  a2Câu 7. .Lực F lần lượt tác dụng vào vật có khối lượng m1 và m2 thì chúngthu được gia tốc là a1  2 m / sdụng vào vật có khối lượngnhiêu?A. 6 m / sC.22và a2  4 m / s m1  m2 2.Nếu lực chịu tácthì vật sẽ thu được gia tốc baoB. 2 m / s4m / s2 3D.28 m / s2 Câu 8.Vật có khối l;ượng m chịu tác dụng của lần lượt của 2 lực F1 và F2thì thu được gia tốc tương ứng là a1  2 m / s2 và a2 4  m / s 2  . Nếuvật trên chịu tác dụng của lực  F1  F2  thì sẽ thu được gia tốc bao nhiêu?A. 6 m / sC.24m / s2 3B. 2 m / sD.28 m / s2 Câu 9. Kết luận nào sau đây là không chính xácA. Hướng của lực có hướng trùng với hướng của gia tốc mà lực đãtruyền cho vật24B. Một vật chuyển động thẳng đều vì các lực tác dụng vào vật cânbằng nhauC. Vật chịu tác dụng của 2 lực cân bằng thì chuyển động thẳng đềunếu vật đang chuyển độngD. Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh trái đất là do cáclực tác dụng lên vệ tinh cân bằng nhauCâu 10. Điều nào sau đây chưa chính xác khi nói về định luật I Niutơn?A. Định luật I Niutơn còn gọi là định luật quán tínhB. Định luật I Niutơn chỉ là trường hợp riêng của định luật IINiutơn.C. Hệ qui chiếu mà trong đó định luật I Niutơn được nghiệm đúnggọ là hệ qui chiếu quán tínhD. Định luật I Niutơn cho phép giải thích về nguyên nhân củatrạng thái cân bằng của vậtCâu 11.Vật khối lượng 2kg chịu tác dụng của lực 10N đang nằm yên trởnên chuyển động. Bỏ qua ma sát. Vận tốc vật dạt được sau thời gian tácdụng lực 0,6s là?A.2m/sB.6m/sC.3m/sD.4m/sCâu 12.Một ô tô đang chuyển động đều với vận tốc 36km/h, tài xế tăng vậntốc đến 72km/h trong thời gian 10s. Biết xe có khối lượng 5 tấn thì lực kéocủa động cơ là:A.75000NB.150000NC.50000ND.5000NCâu 13.Vật khối lượng 2k , chịu tác dụng của lực F thì thu được gia tốc2 m / s 2 . Vậy vật khối lượng 4kg chịu tác dụng của lực F/2 sẽ thu đượcgia tốc?A.2  m / s2 C. 1m / s 2B.8 m / s2 D. 0,5m / s 2Câu 14. Có 2 quả cầu trên mặt phẳng ngang . Qủa cầu một chuyển độngvới vận tốc 4m/s đến va chạm với quả cầu hai đang nằm yên. Sau va chạm2 quả cầu cùng chuyển động theo hướng cũ của quả cầu một với vận tốc2m/s. Tính tỉ số khối lượng của 2 quả cầu.A. 1B. 2C. 3D. 425