1 Tổng hợp và phân tích lực, điều kiện cân bằng của chất điểm công phá tăng hải tuÂN là tài liệu môn Vật Lý trong chương trình Ôn Thi THPTQG được cungthi.online tổng hợp và biên soạn từ các nguồn chia sẻ trên Internet. Tạo nguồn tài liệu giúp các bạn trong việc ôn luyện và học tập
Những địa chỉ uy tín để bạn mua sách
Nội dung tóm tắt
ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
Chủ đề 2 là cơ sở của toàn bộ cơ học với nền tảng là ba định luật Niu- tơn, ngoài ra chủ đề 2 còn đề cập đến các lực hay gặp trong cơ học: lực hấp dẫn, lực đàn hồi và lực ma sát.
Việc vận dụng kiến thức chủ đề 2 để khảo sát một số chuyển động đơn giản dưới tác dụng của nhũng lực nói trên cũng được đề cập đến trong chủ đề này, nó tạo ra nền tảng kiến thức vững chắc, logic khoa học liền mạch giữa chủ đề 1 và chủ đề 2.
Nắm vững chủ đề 2 ta sẽ lý giải được nguyên nhân có các dạng chuyển động cơ ở chủ để 1 các ví dụ và bài tập được tác giả biên soạn theo logic nguyên nhân - kết quả giúp bạn dọc nắm vững và hiểu bản chất vật lý trong các hiện tượng.
Vấn đề cần nắm:
-Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm.
- Các lực cơ học.
- Các định luật Niu-tơn.
- Chuyển động ném ngang.
§1. TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC.
ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM.
I. TRỌNG TÂM KIẾN THỨC
Vấn đề cấn nắm:
- Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm.
- Các lực cơ học.
- Các định luật Niu-tơn.
- Chuyển động ném ngang.
1. Lực. Cân bằng lực
Lực là đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.
- Đường thẳng mang véc tơ lực gọi là giá của lực.
- Đơn vị của lực là Niutơn (N).
- Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật.
Chú ý: Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.
2. Tổng hợp lực
1.1. Định nghĩa
Tổng 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. Lực thay thế gọi là hợp lực.
2. Qui tắc hình bình hành
Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chứng.
3. Điểu kiện cân bằng của chất điểm
Muốn cho một chất điếm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không.
4. Phân tích lực
1. Định nghĩa
Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó.
Các lực thay thế gọi là các lực thành phần.
2. Phân tích một lực thành hai lực thành phần trên hai phương cho trước
Để phân tích lực thành hai lực theo hai phương Ox, Oy ta kẻ từ ngọn của hai đường thẳng song song với hai phương, giao điếm với hai phương chỉnh là ngọn của các véc tơ lực thành phần.
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH
Tổng hợp và phân tích lực
Phương pháp giải:
Về độ lớn:
+ Nếu:
+ Nếu:
+ Nếu:
+ Nếu:
Trường hợp:
Ví dụ 1: Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của ba lực . Biết độ lớn của các lực là . Tìm độ lớn hợp lực tác dụng lên chất điểm đó.
A. B. C. D.
Lời giải:
với là hợp lực của
Đáp án A.
STUDY TIPS
Về nguyên tắc khi tổng hợp từ ba lực trở lên ta tổng hợp hai lực rồi tiếp tục tổng hợp với các lực thứ ba… Tuy nhiên, để ho đơn giản và tránh nhầm lẫn, nên chọn tổng hợp các lực có liên hệ dễ tính toán nhất trước: hai lực cùng phương, cùng độ lớn, hai lực vuông góc,…
Ví dụ 2: Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của ba lực đồng phẳng có độ lớn 12N, 16N và 20N. Góc giữa hai lực 16N và 12N bằng bao nhiêu?
A. 900. B. 53,10. C. 36,90. D. 310.
Lời giải:
Điều kiện cân bằng của chất điểm: là hai cạnh kề của hình bình hành có đường chéo là .
Nhận thấy tức là nên hình bình hành trên là hình chữ nhật. Vậy góc giữa hai lực 16N và 12N bằng 900.
Đáp án A
STUDY TIPS
Để giải nhanh, nên tập thói quen phát hiện các bộ ba chính số , là số đo chiều dài ba cạnh của một tam giác vuông.
Ví dụ 3: Cho hai lực đồng quy có độ lớn 4N và 5N hợp nhau một góc . Biết rằng hợp lực của hai lực trên có độ lớn bằng 7,8N. Giá trị của là
A. B. C. D.
Lời giải:
Đáp án A.
Ví dụ 4: Một chất điểm chịu tác dụng của ba lực đồng phẳng. Biết ba lực này từng đôi một tạo với nhau một góc và có độ lớn của các lực là . Tìm độ lớn hợp lực tác dụng lên chất điểm.
A. F =5N. B. F =10N. C. F =20N. D. F =0N.
Lời giải:
với
Dễ thấy là tam giác cân có góc bằng nên nó là tam giác đều.
Vậy
Đáp án A.
STUDY TIPS
Việc phát hiện các tam giác đặc biệt là rất quan trọng, nó giúp ta công cụ giải nhanh bài toán, rất phù hợp với cách thi trắc nghiệm.
Dạng 2: Điều kiện cân bằng của chất điểm
Phương pháp giải:
Điều kiện để một chất điểm nằm cân bằng là hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng 0.
Cách 1: Áp dụng quy tắc hình bình hành lần lượt cho từng cặp lực rồi áp dụng các kiến thức hình học để tính.
Cách 2: Trong trường hợp có nhiều lực tác dụng, có thể dùng phương pháp chiếu véc tơ lên các trục tọa độ để tính.
Bằng cách chiếu (1) lên các trục tọa độ Ox, Oy ta được hệ phương trình đại số:
Ví dụ 1: Một đèn tín hiệu giao thông được treo tại chính giữa một dây nằm ngang làm dây bị võng xuống. Biết trọng lượng đèn là 100N và góc giữa hai nhánh dây là 1500. Tìm lực căng của mỗi nhánh dây.
A. 386,4N. B. 193,2N. C. 173,2N. D. 200N.
Lời giải:
Điều kiện cân bằng của điểm treo O:
Do đối xứng nên . Từ hình vẽ ta có:
Đáp án B.
Ví dụ 2: Người ta treo một cái đèn trọng l
