Bài tập về tổng hợp hai lực và ba lực không song song chọn lọc

Quý Lê Xuân Ngày: 08-03-2024 Lớp 10

Tải xuống 14 2.1 K 29

Tailieumoi.vn xin giới thiệu đến các quý thầy cô, các em học sinh đang trong quá trình ôn tập bộ Bài tập tổng hợp hai lực và ba lực không song song Vật lý 10, tài liệu bao gồm 14 trang, tuyển chọn Bài tập tổng hợp hai lực và ba lực không song song có phương pháp giải chi tiết và bài tập có đáp án (có lời giải), giúp các em học sinh có thêm tài liệu tham khảo trong quá trình ôn tập, củng cố kiến thức và chuẩn bị cho kì thi môn Vật lý sắp tới. Chúc các em học sinh ôn tập thật hiệu quả và đạt được kết quả như mong đợi.

Tài liệu Bài tập tổng hợp hai lực và ba lực không song song gồm nội dung chính sau:

Phương pháp giải

- Tóm tắt lý thuyết ngắn gọn Tổng hợp hai lực và ba lực không song song.

1. Ví dụ minh họa

- Gồm 2 ví dụ minh họa đa dạng có đáp án và lời giải chi tiết Bài tập tổng hợp hai lực và ba lực không song song.

2. Bài tập và lời giải bài tập tự luyện

- Gồm 15 bài tập tự luyện có đáp án và lời giải chi tiết giúp học sinh tự rèn luyện cách giải các dạng Bài tập tổng hợp hai lực và ba lực không song song.

Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:

Bài tập tổng hợp hai lực và ba lực không song song (ảnh 1)

Bài tập tổng hợp hai lực và ba lực không song song

· Phương pháp giải

− Phân tích tất cả các lực tác dụng lên vật

Theo điều kiên cân bằng: ${\vec{F}}_{1} + {\vec{F}}_{2} + {\vec{F}}_{3} = \vec{0}$

Cách 1:

Ta có: ${\vec{F}}_{1} + {\vec{F}}_{2} + {\vec{F}}_{3} = \vec{0} \Rightarrow {\vec{F}}_{1} + {\vec{F}}_{2} = - {\vec{F}}_{3} \Rightarrow \{\begin{cases} {\vec{F}}_{12} ↑ ↓ {\vec{F}}_{3} \\ F_{12} = F_{3} \end{cases}$

− Theo quy tắc tổng hợp hình bình hành, lực tổng hợp phải cân bằng với lực còn lại

− Sử dụng các tính chất trong tam giác để giải

Cách 2:

Chọn hệ quy chiếu Oxy

+ Chiếu lên Ox

+ Chiếu lên Oy

+ Xác định giá trị

1. VÍ DỤ MINH HỌA

Câu 1. Một vật có khối lượng 3kg được treo như hình vẽ, thanh AB vuông góc với tường thẳng đứng, CB lệch góc 60° so với phương ngang. Tính lực căng của dây BC và áp lực của thanh AB lên tường khi hệ cân bằng. Lấy g = 10m/s²

Bài tập tổng hợp hai lực và ba lực không song song (ảnh 2)

A. T_BC = $10 \sqrt{3} (N)$ ; T_AB = $\sqrt{3} (N)$ B. T_BC = $20 \sqrt{3} (N)$ ; T_AB = $10 \sqrt{3} (N)$

C. T_BC = $30 \sqrt{3} (N)$ ; T_AB = $10 \sqrt{3} (N)$ D. T_BC = $5 \sqrt{3} (N)$ ; T_AB = $10 (N)$

Lời giải:

Cách 1:

+ $P = m g = 3.10 = 30 N$

Biểu diễn các lực như hình vẽ.

+ Theo điều kiện cân bằng:

${\vec{T}}_{B c} + {\vec{T}}_{A B} + \vec{P} = 0 \Rightarrow \vec{P} + \vec{T} = 0 \Rightarrow \{\begin{cases} \vec{P} ↑ ↓ \vec{T} \\ P = T \end{cases}$

+ $\sin 30^{0} = \frac{T_{A B}}{T_{B C}} \Rightarrow T_{A B} = \sin 30^{0} . T_{B C} = \frac{1}{2} .20. \sqrt{3} = 10 \sqrt{3} N$ + $\cos 30^{0} = \frac{T}{T_{B C}} = \frac{P}{T_{B C}} \Rightarrow T_{B C} = \frac{P}{\cos 30^{0}} = \frac{30}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = 20 \sqrt{3} (N)$

Chọn đáp án B

Bài tập tổng hợp hai lực và ba lực không song song (ảnh 3)

Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ

+ Phân tích ${\vec{T}}_{B C}$ thành hai lực ${\vec{T}}_{x B C}, {\vec{T}}_{y B C}$ như hình vẽ

+ Theo điều kiện cân bằng: ${\vec{T}}_{B C} + {\vec{T}}_{A B} + \vec{P} = 0$

$\Rightarrow {\vec{T}}_{x B C} + {\vec{T}}_{y B C} + {\vec{T}}_{A B} + \vec{P} = =$

+ Chiếu theo Ox: $T_{A B} - T_{x B C} = 0 \Rightarrow T_{A B} = T_{B C} = \sin 30^{0} (1)$

+ Chiếu theo Oy: $T_{y B C} - P = 0 \Rightarrow \cos 30^{0} . T_{B C} = P$

$\Rightarrow T_{B C} = \frac{P}{\cos 30^{0}} = \frac{30}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = 20 \sqrt{3} N$

+ Thay vào (1) ta có: $T_{A B} = \frac{1}{2} .20. \sqrt{3} = 10 \sqrt{3} (N)$

Chọn đáp án B

Bài tập tổng hợp hai lực và ba lực không song song (ảnh 4)

Câu 2. Cho một vật có khối lượng 6 kg được treo như hình vẽ, có bán kính 10 cm. Với dây treo có chiều dài 20 cm. Xác định lực căng của dây và lực tác dụng của vật lên tường. Lấy g = 10m/s²

A. $T = 40 \sqrt{3} (N); N = 20 \sqrt{3} (N)$

B. $T = 10 \sqrt{3} (N); N = 30 \sqrt{3} (N)$

C. $T = 20 \sqrt{3} (N); N = 40 \sqrt{3} (N)$

D. $T = 10 \sqrt{3} (N); N = 10 \sqrt{3} (N)$

Bài tập tổng hợp hai lực và ba lực không song song (ảnh 5)

Cách 1:

+ P = mg $= 6.10 = 60 (N); \sin α = \frac{R}{l} = \frac{10}{20} = \frac{1}{2} \Rightarrow α = 30^{0}$

• Biểu diễn các lực như hình vẽ

+ Theo điều kiện cân bằng: $\vec{T} + \vec{N} + \vec{P} = \vec{0} \Rightarrow \vec{F} + \vec{T} = 0 \Rightarrow \{\begin{cases} \vec{F} ↑ ↓ \vec{T} \\ F = T \end{cases}$

+ $\cos 30^{0} = \frac{P}{F} \Rightarrow F = \frac{P}{\cos 30^{0}} = \frac{60}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = 40 \sqrt{3} (N) \Rightarrow T = 40 \sqrt{3} (N)$

+ $\sin 30^{0} = \frac{N}{F} \Rightarrow N = F . \sin 30^{0} = 40 \sqrt{3} . \frac{1}{2} = 20 \sqrt{3} N$

Chọn đáp án A

Bài tập tổng hợp hai lực và ba lực không song song (ảnh 6)

Cách 2:

Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ

+ Phân tích ${\vec{T}}_{O B}$ thành hai lực ${\vec{T}}_{X} + {\vec{T}}_{Y} + \vec{P} + \vec{N} = 0$

+ Chiếu theo Ox: $T_{X} - N = 0 \Rightarrow T . \sin 30^{0} = N (1)$

+ Chiếu theo Oy: $T_{y} - P = 0 \Rightarrow \cos 30^{0} . T = P \Rightarrow T = \frac{P}{\cos 30^{0}} = \frac{60}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = 40 \sqrt{3} (N)$