Giải Vật Lí 8 Bài 5: Sự cân bằng lực

Giải Vật Lí 8 Bài 5: Sự cân bằng lực - Quán tính

Trịnh Thị Giang Ngày: 11-05-2022 Lớp 8

1.4 K

Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Vật Lí lớp 8 Bài 5: Sự cân bằng lực - quán tính chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Sự cân bằng lực - quán tính lớp 8.

Giải bài tập Vật Lí lớp 8 Bài 5: Sự cân bằng lực - quán tính

Trả lời câu hỏi giữa bài

Trả lời bài C1 trang 17 SGK Vật lí 8: Hãy kể tên và biểu diễn các lực tác dụng lên quyển sách, quả cầu, quả bóng có trọng lượng lần lượt là 3N ; 0,5N ; 5N, bằng các vectơ lực. Nhận xét về điểm đặt, cường độ, phương, chiều của hai lực cân bằng.

Phương pháp giải:

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

+ Gốc là điểm đặt của lực.

+ Phương, chiều trùng với phương, chiều của lực.

+ Độ dài biểu thị cường độ của lực theo tỉ xích cho trước.

Lời giải:

a) Hai lực tác dụng lên quyển sách có trọng lượng 3N là: trọng lực $\vec{P}$ , lực nâng $\vec{Q}$ của mặt bàn (gọi là phản lực) (hình vẽ).

b) Hai lực tác dụng lên quả cầu có trọng lượng 0,5N là : trọng lực $\vec{P}$ và lực căng $\vec{T}$ của dây treo (hình vẽ).

c) Hai lực tác dụng lên quả bóng có trọng lượng 5N là : trọng lực $\vec{P}$ và và lực đẩy $\vec{Q}$ của mặt sân (hình vẽ).

Nhận xét: Mỗi cặp lực này là hai lực cân bằng. Chúng có cùng điểm đặt (đặt tại tâm của vật), cùng phương thẳng đứng, cùng độ lớn nhưng ngược chiều.

Trả lời bài C2 trang 18 SGK Vật lí 8: Quan sát thí nghiệm.

Tại sao quả cân A ban đầu đứng yên ?

Lời giải:

Quả cân A ban đầu đứng yên vì chịu tác dụng của hai lực : Trọng lực $\vec{P_{A}}$ và sức căng $\vec{T}$ của dây, hai lực này cân bằng (do T = PB mà PB = PA nên $\vec{T}$ cân bằng với $\vec{P_{A}}$ )

Trả lời bài C3 trang 18 SGK Vật lí 8: Đặt thêm một quả nặng A' lên quả cân A (H.5.3b). Tại sao quả cân A cùng với A' sẽ chuyển động nhanh dần ?

Lời giải:

- Khi chưa đặt vật A' lên trên A thì trọng lượng PA bằng lực căng dây T làm cho quả cân A đứng yên.

- Đặt thêm vật nặng A’ lên A, lúc này $P_{A} + P_{A^{'}}$ lớn hơn T nên vật A, A’ chuyển động nhanh dần đi xuống, B chuyển động đi lên.

Trả lời bài C4 trang 18 SGK Vật lí 8: Khi quả cân A chuyển động quanh lỗ K thì vật nặng A' bị giữ lại (H.5.3c,d). Lúc này quả cân A còn chịu tác dụng của những lực nào?

Lời giải:

Quả cân A chuyển động qua lỗ K thì A’ bị giữ lại.

Khi đó tác dụng lên A chỉ còn hai lực $\vec{P_{A}}$ và $\vec{T}$ lại cân bằng với nhau.

Trả lời bài C5 trang 19 SGK Vật lí 8: Hãy đo quãng đường đi được của quả cân A sau mỗi khoảng thời gian 2 giây, ghi vào bảng 5.1 và tính vận tốc của A.

Phương pháp giải:

Công thức tính vận tốc : $v = \frac{s}{t}$

trong đó: s là độ dài quãng đường đi được, t là thời gian để đi hết quãng đường đó.

Lời giải:

Các em đo kết quả TN, ghi vào bảng và tính vận tốc bằng công thức: $v = \frac{s}{t}$

Trả lời bài C6 trang 19 SGK Vật lí 8: Búp bê đang đứng yên trên xe. Bất chợt đẩy xe chuyển động về phía trước (H.5.4). Hỏi búp bê sẽ ngã về phía nào? Tại sao?

Phương pháp giải:

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

Lời giải:

Búp bê đang đứng yên trên xe. Bất chợt đẩy xe chuyển động về phía trước khi đó búp bê sẽ ngã về phía sau.

Khi xe đứng yên, búp bê đứng yên cùng với xe. Khi bất chợt đẩy xe chuyển động về phía trước, chân búp bê chuyển động về phía trước cùng với xe, nhưng do quán tính nên thân và đầu búp bê chưa kịp chuyển động, vì vậy búp bê ngã ra phía sau.

Trả lời bài C7 trang 19 SGK Vật lí 8: Đẩy cho xe và búp bê cùng chuyển động rồi bất chợt xe dừng lại. Hỏi búp bê sẽ ngã về phía nào ? Tại sao ?

Phương pháp giải:

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

Lời giải:

Búp bê ngã về phía trước.

Vì khi xe dừng đột ngột, mặc dù chân búp bê bị dừng lại cùng với xe, nhưng do quán tính nên thân búp bê vẫn chuyển động và nó nhào về phía trước.

Trả lời bài C8 trang 20 SGK Vật lí 8: Hãy dùng khái niệm quán tính để giải thích các hiện tượng sau đây :

a) Khi ôtô đột ngột rẽ phải, hành khách trên xe bị nghiêng về bên trái.

b) Khi nhảy từ bậc cao xuống, chân ta bị gập lại.

c) Bút tắc mực, ta vẩy mạnh, bút lại có thể viết tiếp được.

d) Khi cán búa lỏng, có thể làm chặt lại bằng cách gõ mạnh đuôi cán xuống đất.

e) Đặt một cốc nước lên tờ giấy mỏng. Giật nhanh tờ giấy ra khỏi đáy cốc thì cốc vẫn đứng yên.

Phương pháp giải:

Dưới tác dụng của các lực cân bằng, một vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên; đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều. Chuyển động này được gọi là chuyển động theo quán tính.

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

Lời giải:

a, Ô tô đột ngột rẽ phải, do quán tính, hành khách không thể đổi hướng chuyển động ngay mà tiếp tục theo chuyển động cũ nên bị nghiêng người sang trái.

b, Nhảy từ bậc cao xuống, chân chạm đất bị dừng lại ngay, nhưng người còn tiếp tục chuyển động theo quán tính nên làm chân gập lại.

c, Bút tắc mực, nếu vẩy mạnh, bút lại có thể viết tiếp được vì do quán tính nên mực tiếp tục chuyển động xuống đầu ngòi bút khi bút đã dừng chuyển động.

d, Khi gõ mạnh đuôi cán búa xuống đất, cán đột ngột bị dừng lại, do quán tính đầu búa tiếp tục chuyển động ngập chặt vào cán búa.

e, Do quán tính nên cốc chưa kịp thay đổi vận tốc khi ta giật nhanh giấy ra khỏi đáy cốc.

Lý thuyết Bài 5: Sự cân bằng lực - quán tính

1. Hai lực cân bằng

- Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, có cường độ bằng nhau, phương nằm trên cùng một đường thẳng, chiều ngược nhau.

- Dưới tác dụng của lực cân bằng:

+ Vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên

+ Vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

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

Chú ý:

- Hệ lực cân bằng khi tác dụng vào một vật thì không làm thay đổi vận tốc của vật.

- Ở lớp 6 đã đề cập đến trường hợp vật đứng yên khi chịu tác dụng của hai lực cân bằng.

- Đối với lớp 8, yêu cầu xét tác dụng của hai lực cân bằng lên vật đang chuyển động.

=> Như vậy, tác dụng của hai lực cân bằng lên một vật được phát biểu khái quát hơn :”Một vật sẽ đứng yên hay chuyển động thẳng đều khi không có lực tác dụng lên vật và ngay cả khi các lực tác dụng lên vật cân bằng nhau”.

- Việc dự đoán tác dụng của hai lực cân bằng lên vật chuyển động thực hiện trên cơ sở suy luận lôgic. Vì lực gây ra sự thay đổi vận tốc chuyển động, còn hai lực cân bằng khi đặt lên vật đang đứng yên thì sẽ đứng yên mãi, như vậy nó không làm thay đổi vận tốc. Do đó lực cân bằng tác dụng lên vật đang chuyển động cũng không làm thay đổi vận tốc nên vật sẽ chuyển động thẳng đều mãi. Kết luận này được kiểm nghiệm bằng thí nghiệm trên máy A – tút.

2. Quán tính

Khi có lực tác dụng, mọi vật không thể thay đổi vận tốc đột ngột được vì mọi vật đều có quán tính. Có thể nói quán tính là tính chất giữ nguyên vận tốc và hướng chuyển động của vật.

- Lực tác dụng càng lớn thì sự biến đổi chuyển động diễn ra càng nhanh.

Ví dụ: Người ngồi trên xe ô tô có xu hướng chúi về phía trước khi ô tô phanh đột ngột do có quán tính.

- Vật có khối lượng càng lớn thì sự biến đổi chuyển động diễn ra càng chậm.

Ví dụ: Hai ô tô có khối lượng khác nhau đang chuyển động với cùng một vận tốc. Nếu hãm phanh với lực có cùng độ lớn thì ô tô có khối lượng lớn hơn sẽ lâu dừng lại hơn.

Sơ đồ tư duy về sự cân bằng lực - Quán tính - Vật lí 8