1. Chọn phát biểu đúng:
A. Hai lực trực đối là hai lực cùng giá, cùng chiều, có…
A. Hai lực trực đối là hai lực cùng giá, cùng chiều, có độ lớn bằng nhau
B. Hai lực trực đối là hai lực có giá song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau
C. Hai lực trực đối là hai lực cùng giá, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau
D. Hai lực trực đối là hai lực có giá song song, cùng chiều, có độ lớn bằng nhau
2. Chọn phát biểu đúng: Hai lực trực đối không cân bằng là:
A. Hai lực trực đối cùng đặt trên một vật
B. Hai lực cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều
C. Hai lực cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều và cùng đặt lên một vật
D. Hai lực trực đối đặt lên hai vật khác nhau
3. Điền từ đúng vào chỗ trống. Trọng tâm là điểm đặt của. ………………tác dụng lên vật
A. Lực B. Trọng lực C. Trọng lượng D. Lực hấp dẫn
4. Chọn câu trả lời đúng: Tác dụng của một lực lên một vật rắn sẽ:
A. Thay đổi khi trượt lực đó trên giá của nó B. Không thay đổi khi trượt lực đó trên giá của nó
C. Thay đổi khi tịnh tiến lực đó trên giá của nó D. Không thay đổi khi tịnh tiến lực đó
5. Chọn câu trả lời đúng: Một quyển sách được đặt nằm yên trên mặt bàn nằm ngang. Cặp lực trực đối cân bằng trong trường hợp này là:
A. Trọng lực tác dụng lên quyển sách và trọng lực tác dụng lên bàn
B. Trọng lực tác dụng lên quyển sách và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách
C. Lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách
D. Lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và trọng lượng của quyển sách
6. Chọn câu trả lời sai: Điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng của ba lực không song song là:
A. Hợp lực của ba lực phải bằng không
B. Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba
C. Ba lực phải đồng phẳng và đồng quy và có hợp lực bằng không
D. Ba lực đồng quy nhưng không đồng phẳng
7. Chọn câu trả lời đúng:Hợp lực của hai lực đồng quy là một lực:
A. Có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực
B. Có độ lớn bằng hiệu độ lớn của hai lực
C. Có độ lớn được xác định bất kì
D. Có phương, chiều và độ lớn được xác định theo quy tắc hình bình hành
8. Chọn câu sai khi nói về trọng tâm của vật:
A. Một vật rắn xác định chỉ có một trọng tâm
B. Trọng tâm là điểm đặt trọng lực tác dụng vào vật.
C. Vật có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm là tâm đối xứng của vật.
D. Nếu lực tác dụng có phương qua trọng tâm thì vật chuyển động tịnh tiến
9. Một vật rắn chịu tác dụng của một lực F. Chuyển động của vật là chuyển động:
A. Tịnh tiến B. Quay C. Vừa quay vừa tịnh tiến D. Không xác định
10. Chọn câu sai Một vật phẳng mỏng đồng chất có dạng là một tam giác đều. Trọng tâm của vật đó nằm tại
A. giao điểm của một đường cao và một đường phân giác
B. giao điểm của một đường cao và một đường trung tuyến
C. giao điểm của một đường trung trực và một đường phân giác
D. một điểm bất kì nằm trong tam giác, không trùng với ba giao điểm trên
11. Kết luận nào dưới đây về điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là đầy đủ?
A. Hợp lực của hai lực bất kì phải cân bằng với lực thứ ba
B. Ba lực đó có giá đồng phẳng
C. Ba lực phải đồng quy
D. Ba lực đó phải đồng phẳng và đồng quy
12. Một vật có trọng lượng 100 N đặt trên mặt phẳng nghiêng α = 300 thì vật đứng yên. Vậy lưc ma sát tác dụng lên vật là:
A. 50 N B. 50N C. Đáp số khác D. Không xác định
12. Điền từ vào chỗ trống: Hợp lực của hai lực song song cùng chiều tác dụng vào một vật rắn là một lực. ………………………với hai lực và có độ lớn bằng. ……….. của hai lực đó
A. Song song, ngược chiều, tổng B. Song song, cùng chiều, tổng
C. Song song, cùng chiều, hiệu D. Song song, ngược chiều, hiệu
13. Chọn câu trả lời sai
A. Một vật cân bằng không bền là khi nó bị lệch khỏi VTCB đó thì trọng lực tác dụng lên nó kéo nó ra xa khỏi vị trí đó
B. Một vật bị lệch khỏi trạng thái cân bằng không bền thì không tự trở về vị trí đó được
C. Cân bằng không bền có trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các điểm lân cận
D. Nghệ sĩ xiếc đang biểu diễn thăng bằng trên dây là cân bằng không bền
14. Chọn câu trả lời đúng
A. Một vật cân bằng bền là khi nó bị lệch khỏi vị trí cân bằng đó thì trọng lực tác dụng lên nó kéo nó trở về vị trí đó
B. Cân bằng bền có trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các điểm lân cận
C. Cái bút chì được cắm ngập vào con dao nhíp là cân bằng bền
D. Cả A, B, C đều đúng
15. Chọn câu trả lời sai
A.vật cân bằng phiếm định là khi nó bị lệch khỏi VTCB đó thì trọng lực tác dụng lên nó giữ nó ở VTCB mới
B. Vật có trọng tâm càng thấp thì càng kém bền
C. Cân bằng phiếm định có trọng tâm ở một vị trí xác định hay ở một độ cao không đổi
D. Trái bóng bàn đặt trên bàn có cân bằng phiếm định
Câu 1: Chọn phát biểu đúng:
A. Hai lực trực đối là hai lực cùng giá, cùng chiều, có độ lớn bằng nhau
B. Hai lực trực đối là hai lực có giá song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau
C. Hai lực trực đối là hai lực cùng giá, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau
D. Hai lực trực đối là hai lực có giá song song, cùng chiều, có độ lớn bằng nhau
Lời giải:
Để chọn được phát biểu đúng, chúng ta cần nhớ lại định nghĩa về hai lực trực đối. Hai lực trực đối là hai lực cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.
Quan sát các phương án:
– Phương án A sai vì hai lực trực đối ngược chiều.
– Phương án B sai vì hai lực trực đối có giá trùng nhau chứ không song song.
– Phương án C đúng vì nó mô tả đúng hai lực trực đối: cùng giá, ngược chiều, độ lớn bằng nhau.
– Phương án D sai vì hai lực trực đối ngược chiều và có giá trùng nhau.
Đáp án: C
Câu 2: Chọn phát biểu đúng: Hai lực trực đối không cân bằng là:
A. Hai lực trực đối cùng đặt trên một vật
B. Hai lực cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều
C. Hai lực cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều và cùng đặt lên một vật
D. Hai lực trực đối đặt lên hai vật khác nhau
Lời giải:
Chúng ta cần phân biệt rõ hai khái niệm “lực trực đối” và “lực cân bằng”.
– Hai lực trực đối là hai lực xuất hiện khi một vật tác dụng lên vật khác và ngược lại, chúng có đặc điểm cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều nhưng tác dụng lên hai vật khác nhau. Ví dụ: lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng và lực hấp dẫn của Mặt Trăng tác dụng lên Trái Đất.
– Hai lực cân bằng là hai lực cùng đặt trên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. Khi hai lực cân bằng tác dụng lên một vật thì vật đó sẽ đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều.
Dựa vào định nghĩa này, chúng ta phân tích các phương án:
– Phương án A: Nếu hai lực trực đối cùng đặt trên một vật, thì chúng sẽ không còn là lực trực đối nữa mà có thể là lực cân bằng (nếu chúng cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều).
– Phương án B: Đây là định nghĩa của hai lực cân bằng, không phải hai lực trực đối.
– Phương án C: Đây là định nghĩa của hai lực cân bằng.
– Phương án D: Hai lực trực đối theo định nghĩa là tác dụng lên hai vật khác nhau. Khi chúng ta nói “hai lực trực đối không cân bằng”, có nghĩa là chúng ta đang xem xét hai lực tuân theo định luật III Newton, tác dụng lên hai vật khác nhau.
Đáp án: D
Câu 3: Điền từ đúng vào chỗ trống. Trọng tâm là điểm đặt của. ………………tác dụng lên vật
A. Lực
B. Trọng lực
C. Trọng lượng
D. Lực hấp dẫn
Lời giải:
Trọng tâm của một vật được định nghĩa là điểm mà tại đó trọng lực của vật được coi là tác dụng lên đó. Trọng lượng và trọng lực là hai khái niệm đồng nhất, chỉ khác nhau về cách gọi.
– Lực là một khái niệm chung.
– Trọng lực là lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật.
– Trọng lượng thường được hiểu là độ lớn của trọng lực.
– Lực hấp dẫn là lực hút giữa hai khối tâm bất kỳ.
Trong vật lý, trọng tâm được định nghĩa là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật.
Đáp án: B
Câu 4: Chọn câu trả lời đúng: Tác dụng của một lực lên một vật rắn sẽ:
A. Thay đổi khi trượt lực đó trên giá của nó
B. Không thay đổi khi trượt lực đó trên giá của nó
C. Thay đổi khi tịnh tiến lực đó trên giá của nó
D. Không thay đổi khi tịnh tiến lực đó
Lời giải:
Khi nói về tác dụng của một lực lên vật rắn, chúng ta cần quan tâm đến cả độ lớn, phương, chiều và điểm đặt của lực.
– “Trượt lực đó trên giá của nó” có nghĩa là thay đổi điểm đặt của lực dọc theo phương của lực đó.
– “Tịnh tiến lực đó trên giá của nó” cũng có nghĩa là thay đổi điểm đặt của lực dọc theo phương của lực đó.
Theo nguyên lý về sự truyền tương đương của lực (nguyên lý về tác dụng của lực lên vật rắn), tác dụng của một lực lên một vật rắn không thay đổi khi điểm đặt của nó được trượt dọc theo giá của lực đó.
Do đó:
– Phương án A sai.
– Phương án B đúng.
– Phương án C sai vì “trượt lực đó trên giá của nó” giống với “tịnh tiến lực đó trên giá của nó” về mặt thay đổi điểm đặt dọc theo giá.
– Phương án D sai vì tác dụng của lực phụ thuộc vào điểm đặt.
Đáp án: B
Câu 5: Chọn câu trả lời đúng: Một quyển sách được đặt nằm yên trên mặt bàn nằm ngang. Cặp lực trực đối cân bằng trong trường hợp này là:
A. Trọng lực tác dụng lên quyển sách và trọng lực tác dụng lên bàn
B. Trọng lực tác dụng lên quyển sách và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách
C. Lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách
D. Lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và trọng lượng của quyển sách
Lời giải:
Để xác định cặp lực trực đối cân bằng, chúng ta cần phân tích các lực tác dụng và áp dụng định nghĩa.
Quyển sách nằm yên trên mặt bàn. Có các lực sau tác dụng:
1. Trọng lực \(\vec{P}_s\) của quyển sách, hướng xuống.
2. Phản lực \(\vec{N}_b\) của mặt bàn tác dụng lên quyển sách, hướng lên.
3. Lực nén \(\vec{N}_{sb}\) của quyển sách tác dụng lên mặt bàn, hướng xuống.
4. Phản lực \(\vec{N}_{bs}\) của mặt bàn tác dụng lên quyển sách (chính là \(\vec{N}_b\)).
Ta xét các cặp lực trong các phương án:
– A. Trọng lực \(\vec{P}_s\) và trọng lực \(\vec{P}_b\) (tác dụng lên bàn). Hai lực này khác nhau, không phải lực trực đối hay cân bằng.
– B. Trọng lực \(\vec{P}_s\) và phản lực \(\vec{N}_b\). Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. Chúng cùng tác dụng lên quyển sách và quyển sách đứng yên nên chúng là hai lực cân bằng. Tuy nhiên, chúng không phải là cặp lực trực đối theo đúng nghĩa (lực và phản lực).
– C. Lực nén \(\vec{N}_{sb}\) và phản lực \(\vec{N}_{bs}\) (chính là \(\vec{N}_b\)). Lực nén của quyển sách lên bàn có phương, chiều, độ lớn ngược với phản lực của bàn lên quyển sách. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều và tác dụng lên hai vật khác nhau (một lên bàn, một lên sách). Đây chính là cặp lực trực đối theo định luật III Newton.
– D. Lực nén \(\vec{N}_{sb}\) và trọng lượng \(\vec{P}_s\). Lực nén tác dụng lên bàn, trọng lượng tác dụng lên sách. Hai lực này cùng chiều (hướng xuống) và cùng độ lớn, nhưng tác dụng lên hai vật khác nhau và không phải là lực trực đối.
Trong trường hợp vật đứng yên, hai lực cân bằng là trọng lực \(\vec{P}_s\) và phản lực \(\vec{N}_b\). Tuy nhiên, câu hỏi hỏi về “cặp lực trực đối cân bằng”. Ở đây, có sự nhầm lẫn giữa “cặp lực trực đối” và “cặp lực cân bằng”. Theo định nghĩa thông thường, lực trực đối liên quan đến định luật III Newton (tác dụng và phản tác dụng), còn lực cân bằng làm cho vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều.
Tuy nhiên, nếu hiểu theo nghĩa các lực tạo nên trạng thái cân bằng thì phương án B là cặp lực cân bằng.
Nhưng nếu hiểu theo đúng nghĩa “cặp lực trực đối” thì chúng ta phải tìm cặp lực theo định luật III Newton. Lực nén của sách lên bàn và phản lực của bàn lên sách là một cặp lực trực đối.
Trong trường hợp này, quyển sách đứng yên nên nó chịu tác dụng của hai lực cân bằng là trọng lực và phản lực của bàn. Tuy nhiên, câu hỏi lại hỏi về “cặp lực trực đối cân bằng”. Điều này có thể gây nhầm lẫn.
Xem xét kỹ đề bài và các phương án:
Nếu câu hỏi là “Cặp lực cân bằng trong trường hợp này là:”, thì đáp án là B.
Nếu câu hỏi là “Cặp lực trực đối trong trường hợp này là:”, thì đáp án là C (lực nén của sách lên bàn và phản lực của bàn lên sách).
Tuy nhiên, trong các tài liệu tham khảo, khi nói về cân bằng, hai lực cân bằng (cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều, cùng đặt trên một vật) là một khái niệm quan trọng. Cặp lực trực đối (cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều, tác dụng lên hai vật khác nhau) cũng quan trọng.
Trong bài toán cân bằng vật rắn, khi vật đứng yên, tổng các lực tác dụng lên vật bằng không. Hai lực cân bằng là hai lực có tổng hợp bằng không.
Ở đây, Trọng lực \(\vec{P}_s\) và phản lực \(\vec{N}_b\) là hai lực cân bằng, tác dụng lên quyển sách.
Lực nén của quyển sách lên mặt bàn (\(\vec{N}_{sb}\)) và phản lực của mặt bàn lên quyển sách (\(\vec{N}_{bs}\)) là hai lực trực đối.
Dựa vào cách diễn đạt “Cặp lực trực đối cân bằng”, có thể hiểu là cặp lực trực đối mà trong hệ thống các lực tác dụng, chúng góp phần vào việc duy trì sự cân bằng hoặc là một phần của hệ thống lực cân bằng.
Tuy nhiên, theo định nghĩa nghiêm ngặt, lực trực đối là tác dụng và phản tác dụng.
Nếu sách đứng yên, thì Trọng lực \(\vec{P}_s\) và Phản lực \(\vec{N}_b\) là hai lực cân bằng.
Trong bài tập này, có thể đề bài muốn nhấn mạnh đến định luật III Newton. Lực nén của sách lên bàn và phản lực của bàn lên sách là một cặp lực trực đối.
Nếu xét trạng thái cân bằng của quyển sách, thì trọng lực \(\vec{P}_s\) và phản lực \(\vec{N}_b\) là hai lực cân bằng.
Nếu xét cả hệ thống sách và bàn, thì lực nén \(\vec{N}_{sb}\) và phản lực \(\vec{N}_{bs}\) là cặp lực trực đối.
Tuy nhiên, câu hỏi lại nói “Cặp lực trực đối cân bằng”. Điều này có thể hiểu là: tìm một cặp lực trực đối mà khi xét đến chúng, chúng ta có thể suy ra trạng thái cân bằng hoặc chúng liên quan đến trạng thái cân bằng.
Trong ngữ cảnh này, khi quyển sách tác dụng một lực nén lên mặt bàn, thì mặt bàn cũng tác dụng một phản lực lên quyển sách. Lực nén và phản lực này là lực trực đối.
Nếu quyển sách đứng yên, thì trọng lực của nó cân bằng với phản lực của mặt bàn.
Phương án C mô tả đúng cặp lực trực đối.
Chúng ta hãy xem xét kỹ lại các phương án.
Nếu đề bài hỏi “cặp lực cân bằng”, thì đáp án là B.
Nếu đề bài hỏi “cặp lực trực đối”, thì đáp án là C.
Tuy nhiên, đề bài hỏi “Cặp lực trực đối cân bằng”. Điều này có thể hiểu là cặp lực trực đối mà chúng liên quan đến sự cân bằng.
Trong trường hợp quyển sách đứng yên, trọng lực \(\vec{P}_s\) và phản lực \(\vec{N}_b\) là hai lực cân bằng.
Lực nén của quyển sách lên mặt bàn (\(\vec{N}_{sb}\)) và phản lực của mặt bàn lên quyển sách (\(\vec{N}_{bs}\)) là một cặp lực trực đối.
Có một sự mâu thuẫn trong cách đặt câu hỏi. Tuy nhiên, trong các bài tập về định luật III Newton, cặp lực trực đối thường được nhấn mạnh là tác dụng và phản tác dụng.
Nếu quyển sách nằm yên, thì \(\vec{P}_s\) và \(\vec{N}_b\) là hai lực cân bằng.
Lực nén của quyển sách lên bàn (\(\vec{N}_{sb}\)) và phản lực của bàn lên quyển sách (\(\vec{N}_{bs}\)) là một cặp lực trực đối.
Nếu quyển sách đứng yên, thì độ lớn của \(\vec{P}_s\) bằng độ lớn của \(\vec{N}_b\).
Và theo định luật III Newton, độ lớn của \(\vec{N}_{sb}\) bằng độ lớn của \(\vec{N}_{bs}\).
Ngoài ra, do quyển sách đứng yên, nên lực nén của nó lên bàn có độ lớn bằng trọng lượng của nó: \(|\vec{N}_{sb}| = |\vec{P}_s|\).
Và phản lực của bàn lên quyển sách có độ lớn bằng trọng lực của nó: \(|\vec{N}_{bs}| = |\vec{P}_s|\).
Như vậy, \(|\vec{N}_{sb}| = |\vec{N}_{bs}| = |\vec{P}_s| = |\vec{N}_b|\).
Câu hỏi “Cặp lực trực đối cân bằng” có thể được hiểu là một cặp lực trực đối mà chúng liên quan đến trạng thái cân bằng của hệ. Phương án C mô tả cặp lực trực đối. Cặp lực này có độ lớn bằng nhau và ngược chiều.
Hãy xem xét lại các lựa chọn. Nếu “cân bằng” ở đây ám chỉ rằng cặp lực này đóng góp vào việc giữ cho hệ thống cân bằng hoặc là một phần của hệ thống cân bằng.
Phương án C mô tả cặp lực trực đối theo định luật III Newton.
Nếu quyển sách đứng yên, thì trọng lực tác dụng lên nó và phản lực của bàn tác dụng lên nó là hai lực cân bằng.
Có thể câu hỏi muốn nói: “Trong trường hợp này, đâu là một cặp lực trực đối, và cặp lực này có liên quan đến trạng thái cân bằng của vật?”.
Lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách là một cặp lực trực đối. Sự tồn tại của phản lực này là điều kiện cần để quyển sách có thể đứng yên trên bàn.
Chúng ta quay lại định nghĩa:
Lực trực đối: cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều, tác dụng lên hai vật khác nhau.
Lực cân bằng: cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều, cùng tác dụng lên một vật.
Nếu ta xét quyển sách: trọng lực \(\vec{P}_s\) và phản lực \(\vec{N}_b\) là hai lực cân bằng.
Nếu ta xét tương tác giữa sách và bàn: lực nén \(\vec{N}_{sb}\) và phản lực \(\vec{N}_{bs}\) là hai lực trực đối.
Do câu hỏi có từ “trực đối”, nên chúng ta ưu tiên tìm cặp lực trực đối. Phương án C mới là cặp lực trực đối.
Vì sách đứng yên nên lực nén của nó lên bàn có độ lớn bằng trọng lực của nó. Và phản lực của bàn lên sách cũng có độ lớn bằng trọng lực của nó. Do đó, chúng có độ lớn bằng nhau.
Đáp án: C
Câu 6: Chọn câu trả lời sai: Điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng của ba lực không song song là:
A. Hợp lực của ba lực phải bằng không
B. Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba
C. Ba lực phải đồng phẳng và đồng quy và có hợp lực bằng không
D. Ba lực đồng quy nhưng không đồng phẳng
Lời giải:
Để một vật rắn đứng yên dưới tác dụng của ba lực không song song, ba lực đó phải thỏa mãn hai điều kiện sau:
1. Ba lực phải đồng phẳng: các giá của ba lực nằm trong cùng một mặt phẳng.
2. Ba lực phải đồng quy: các giá của ba lực cắt nhau tại một điểm duy nhất.
3. Hợp lực của ba lực phải bằng không. Điều này tương đương với việc hợp lực của hai lực bất kỳ phải cân bằng với lực thứ ba.
Chúng ta phân tích các phương án:
– A. Hợp lực của ba lực phải bằng không. Đây là một trong những điều kiện cần.
– B. Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba. Điều này là tương đương với hợp lực của ba lực bằng không. Nếu \(\vec{F}_1 + \vec{F}_2 + \vec{F}_3 = \vec{0}\), thì \(\vec{F}_1 + \vec{F}_2 = -\vec{F}_3\). Nghĩa là hợp lực của \(\vec{F}_1\) và \(\vec{F}_2\) là một lực có cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều với \(\vec{F}_3\), tức là cân bằng với \(\vec{F}_3\).
– C. Ba lực phải đồng phẳng và đồng quy và có hợp lực bằng không. Đây là đầy đủ các điều kiện cân bằng cho ba lực không song song.
– D. Ba lực đồng quy nhưng không đồng phẳng. Nếu ba lực đồng quy nhưng không đồng phẳng, hợp lực của chúng không nhất thiết bằng không. Ví dụ: tưởng tượng ba lực tác dụng vào một điểm trên đỉnh một vật hình chóp, nếu chúng không nằm trong mặt phẳng đáy thì hợp lực của chúng có thể khác không.
Vì vậy, phương án D là sai.
Đáp án: D
Câu 7: Chọn câu trả lời đúng:Hợp lực của hai lực đồng quy là một lực:
A. Có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực
B. Có độ lớn bằng hiệu độ lớn của hai lực
C. Có độ lớn được xác định bất kì
D. Có phương, chiều và độ lớn được xác định theo quy tắc hình bình hành
Lời giải:
Khi hai lực đồng quy tác dụng lên một vật, hợp lực của chúng được xác định bằng quy tắc hình bình hành. Theo quy tắc này, hợp lực của hai lực đồng quy là đường chéo của hình bình hành mà hai cạnh là hai lực thành phần, xuất phát từ cùng một điểm.
– Độ lớn của hợp lực phụ thuộc vào độ lớn của hai lực thành phần và góc tạo bởi chúng. Nó không nhất thiết bằng tổng hay hiệu độ lớn của hai lực.
– Độ lớn của hợp lực không được xác định bất kỳ, mà được xác định theo quy tắc hình bình hành.
Đáp án: D
Câu 8: Chọn câu sai khi nói về trọng tâm của vật:
A. Một vật rắn xác định chỉ có một trọng tâm
B. Trọng tâm là điểm đặt trọng lực tác dụng vào vật.
C. Vật có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm là tâm đối xứng của vật.
D. Nếu lực tác dụng có phương qua trọng tâm thì vật chuyển động tịnh tiến
Lời giải:
Chúng ta phân tích từng phát biểu:
– A. Đúng. Một vật rắn xác định (có khối lượng phân bố xác định) thì chỉ có một trọng tâm duy nhất.
– B. Đúng. Theo định nghĩa, trọng tâm là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật.
– C. Đúng. Đối với các vật có hình dạng đối xứng và đồng chất, trọng tâm thường trùng với tâm đối xứng của vật (ví dụ: tâm của hình vuông, tâm của hình tròn, giao điểm ba đường trung tuyến của tam giác đều, tâm của hình cầu…).
– D. Sai. Nếu lực tác dụng có phương đi qua trọng tâm, thì lực đó gây ra chuyển động tịnh tiến cho vật rắn, HOẶC nếu vật đang quay thì nó sẽ không quay nhanh thêm hay chậm đi. Tuy nhiên, nếu lực đó là lực duy nhất tác dụng hoặc là hợp lực duy nhất tác dụng lên vật, thì vật sẽ chuyển động tịnh tiến. Phát biểu này có vẻ đúng, nhưng cần xem xét kỹ.
Xem lại đề bài: “Chọn câu sai”.
Câu D phát biểu “Nếu lực tác dụng có phương qua trọng tâm thì vật chuyển động tịnh tiến”. Điều này không phải luôn đúng. Nếu vật đang chịu tác dụng của các lực khác hoặc có một lực duy nhất có phương qua trọng tâm nhưng lực đó lại bằng 0 thì vật có thể đứng yên hoặc chuyển động theo cách khác. Tuy nhiên, nếu đây là lực duy nhất tác dụng lên vật rắn tự do, thì nó sẽ gây ra chuyển động tịnh tiến.
Hãy xem xét lại các phương án khác.
Nếu vật đang quay, và một lực có phương đi qua trọng tâm được tác dụng thêm, thì lực này không gây ra mô men lực đối với trục quay đi qua trọng tâm, do đó nó không làm thay đổi tốc độ quay của vật. Nó có thể làm thay đổi phương của trục quay.
Có một khía cạnh khác cần xem xét: sự cân bằng của vật rắn.
Nếu một vật rắn chịu tác dụng của các lực, và hợp lực của các lực này bằng 0, và hợp lực của các mô men lực đối với một điểm bất kỳ cũng bằng 0, thì vật rắn cân bằng.
Nếu chỉ có một lực duy nhất tác dụng lên vật rắn và lực đó có phương đi qua trọng tâm, thì hợp lực của các lực là lực đó (khác không nếu lực đó khác không), và mô men lực đối với trọng tâm là bằng 0. Trong trường hợp này, vật sẽ chuyển động tịnh tiến.
Chúng ta hãy xem xét lại định nghĩa về sự quay và tịnh tiến của vật rắn.
– Chuyển động tịnh tiến: mọi điểm trên vật đều có vận tốc như nhau.
– Chuyển động quay: mọi điểm trên vật quay quanh một trục cố định hoặc điểm cố định.
Nếu một lực có phương đi qua trọng tâm tác dụng lên vật rắn, thì nó sẽ không gây ra mô men lực đối với trọng tâm. Nếu lực này là hợp lực duy nhất, nó sẽ gây ra gia tốc tịnh tiến cho trọng tâm.
Tuy nhiên, có một cách diễn đạt khác cho câu D. “Nếu lực tác dụng có phương qua trọng tâm thì vật chuyển động tịnh tiến”. Điều này ám chỉ rằng chỉ cần một lực có phương qua trọng tâm là đủ để vật chuyển động tịnh tiến. Điều này không đúng. Ví dụ, nếu vật đang đứng yên và có một lực tác dụng có phương qua trọng tâm, nhưng nếu còn các lực khác cân bằng nó, thì nó vẫn đứng yên.
Hãy xem xét một trường hợp đơn giản. Vật rắn đứng yên. Nếu ta tác dụng một lực có phương đi qua trọng tâm. Vật đó sẽ bắt đầu chuyển động tịnh tiến.
Nếu vật đang chuyển động tịnh tiến và ta tác dụng một lực có phương đi qua trọng tâm, thì gia tốc tịnh tiến của nó sẽ thay đổi.
Có lẽ câu D nên được hiểu theo nghĩa: “chỉ có chuyển động tịnh tiến”.
Nếu lực tác dụng duy nhất có phương qua trọng tâm, thì vật sẽ chuyển động tịnh tiến.
Hãy quay lại kiểm tra các phương án khác.
A, B, C là những phát biểu đúng về trọng tâm.
Nếu D là sai, thì nó phải là phát biểu sai.
Xét lại câu D: “Nếu lực tác dụng có phương qua trọng tâm thì vật chuyển động tịnh tiến”.
Điều này là đúng nếu lực đó là hợp lực duy nhất tác dụng lên vật. Tuy nhiên, “lực tác dụng” có thể là một trong nhiều lực.
Thử tìm một trường hợp mà câu D sai.
Giả sử có hai lực bằng nhau, cùng giá, ngược chiều, và cả hai lực này đều có phương đi qua trọng tâm. Ví dụ: kéo hai đầu sợi dây buộc vào hai điểm đối diện nhau qua trọng tâm của một vật rắn, với lực kéo bằng nhau. Khi đó, hợp lực của hai lực này bằng không. Vật rắn sẽ không chuyển động tịnh tiến.
Do đó, câu D sai ở chỗ nó không xét đến các trường hợp khác hoặc không phải là lực duy nhất.
Đáp án: D
Câu 9: Một vật rắn chịu tác dụng của một lực F. Chuyển động của vật là chuyển động:
A. Tịnh tiến
B. Quay
C. Vừa quay vừa tịnh tiến
D. Không xác định
Lời giải:
Chuyển động của một vật rắn chịu tác dụng của một lực phụ thuộc vào điểm đặt của lực đó.
– Nếu lực F tác dụng vào trọng tâm của vật, thì vật sẽ chuyển động tịnh tiến.
– Nếu lực F tác dụng vào điểm khác trọng tâm, thì lực đó sẽ gây ra cả chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay.
Do đề bài chỉ nói “chịu tác dụng của một lực F” mà không cho biết điểm đặt của lực, nên chúng ta không thể xác định chắc chắn loại chuyển động. Tuy nhiên, trong trường hợp tổng quát, một lực tác dụng vào một điểm khác trọng tâm sẽ gây ra cả hai loại chuyển động.
Nếu đề bài muốn hỏi về trường hợp tổng quát nhất, thì đó là vừa quay vừa tịnh tiến.
Nếu đề bài muốn hỏi về trường hợp đặc biệt, thì có thể là tịnh tiến (khi lực qua trọng tâm) hoặc quay (nếu có một chốt cố định và lực tác dụng vào điểm khác chốt).
Tuy nhiên, trong chương trình lớp 10, khi nói về tác dụng của lực lên vật rắn, chúng ta học rằng:
– Lực có giá đi qua trọng tâm thì gây ra chuyển động tịnh tiến.
– Lực có giá không đi qua trọng tâm thì gây ra cả chuyển động tịnh tiến và quay.
Do đó, trường hợp tổng quát nhất là “vừa quay vừa tịnh tiến”.
Đáp án: C
Câu 10: Chọn câu sai Một vật phẳng mỏng đồng chất có dạng là một tam giác đều. Trọng tâm của vật đó nằm tại
A. giao điểm của một đường cao và một đường phân giác
B. giao điểm của một đường cao và một đường trung tuyến
C. giao điểm của một đường trung trực và một đường phân giác
D. một điểm bất kì nằm trong tam giác, không trùng với ba giao điểm trên
Lời giải:
Đối với một vật phẳng mỏng đồng chất có dạng tam giác đều, trọng tâm của nó trùng với tâm của tam giác đó.
– Trong một tam giác đều, đường cao, đường trung tuyến, đường phân giác và đường trung trực kẻ từ cùng một đỉnh đều trùng nhau.
– Giao điểm của ba đường cao là trực tâm.
– Giao điểm của ba đường trung tuyến là trọng tâm (điểm G).
– Giao điểm của ba đường phân giác là tâm đường tròn nội tiếp.
– Giao điểm của ba đường trung trực là tâm đường tròn ngoại tiếp.
Trong tam giác đều, tất cả các giao điểm này đều trùng nhau tại một điểm duy nhất, là tâm đối xứng của tam giác đều.
– Đường cao và đường phân giác từ cùng một đỉnh là giống nhau. Giao điểm của đường cao và đường phân giác là chính tâm của tam giác đều.
– Đường cao và đường trung tuyến từ cùng một đỉnh là giống nhau. Giao điểm của đường cao và đường trung tuyến là chính tâm của tam giác đều.
– Đường trung trực và đường phân giác từ các đỉnh khác nhau có thể không cắt nhau tại cùng một điểm.
Ta xét lại các phương án:
A. Giao điểm của một đường cao và một đường phân giác. Trong tam giác đều, đường cao và đường phân giác từ cùng một đỉnh là trùng nhau. Nếu xét giao điểm của một đường cao với một đường phân giác (từ đỉnh khác), thì giao điểm này chính là tâm của tam giác.
B. Giao điểm của một đường cao và một đường trung tuyến. Trong tam giác đều, đường cao và đường trung tuyến từ cùng một đỉnh là trùng nhau. Giao điểm của đường cao và đường trung tuyến là chính tâm của tam giác đều.
C. Giao điểm của một đường trung trực và một đường phân giác. Trong tam giác đều, đường trung trực và đường phân giác từ cùng một đỉnh là trùng nhau. Giao điểm của đường trung trực và đường phân giác (từ các đỉnh khác nhau) chính là tâm của tam giác đều.
D. Một điểm bất kỳ nằm trong tam giác, không trùng với ba giao điểm trên. Phát biểu này rõ ràng là sai, vì trọng tâm của tam giác đều là một điểm xác định.
Chúng ta cần tìm câu sai. Các phương án A, B, C đều mô tả vị trí của trọng tâm tam giác đều.
Trong tam giác đều:
– Trọng tâm (G) là giao điểm của ba đường trung tuyến.
– Tâm đường tròn nội tiếp (I) là giao điểm của ba đường phân giác.
– Tâm đường tròn ngoại tiếp (O) là giao điểm của ba đường trung trực.
– Trực tâm (H) là giao điểm của ba đường cao.
Trong tam giác đều, G, I, O, H trùng nhau tại một điểm duy nhất.
– Đường cao = Đường trung tuyến = Đường phân giác.
– Đường trung trực cũng trùng với các đường này.
Vậy:
– A. Giao điểm của một đường cao và một đường phân giác (từ các đỉnh khác nhau) là tâm.
– B. Giao điểm của một đường cao và một đường trung tuyến (từ các đỉnh khác nhau) là tâm.
– C. Giao điểm của một đường trung trực và một đường phân giác (từ các đỉnh khác nhau) là tâm.
Cả ba phương án A, B, C đều mô tả đúng vị trí của trọng tâm tam giác đều.
Vì vậy, câu sai phải là D.
Đáp án: D
Câu 11: Kết luận nào dưới đây về điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là đầy đủ?
A. Hợp lực của hai lực bất kì phải cân bằng với lực thứ ba
B. Ba lực đó có giá đồng phẳng
C. Ba lực phải đồng quy
D. Ba lực đó phải đồng phẳng và đồng quy
Lời giải:
Như đã phân tích ở câu 6, điều kiện để ba lực không song song cân bằng một vật rắn là:
1. Ba lực phải đồng phẳng.
2. Ba lực phải đồng quy.
3. Hợp lực của ba lực phải bằng không (tương đương với hợp lực của hai lực bất kỳ cân bằng với lực thứ ba).
Chúng ta xem xét các phương án:
– A. Hợp lực của hai lực bất kì phải cân bằng với lực thứ ba. Điều này tương đương với việc hợp lực của ba lực bằng không, nhưng nó chưa đủ vì thiếu điều kiện đồng phẳng và đồng quy.
– B. Ba lực đó có giá đồng phẳng. Chỉ đồng phẳng thì chưa đủ, lực có thể không đồng quy.
– C. Ba lực phải đồng quy. Chỉ đồng quy thì chưa đủ, lực có thể không đồng phẳng.
– D. Ba lực đó phải đồng phẳng và đồng quy. Đây là hai trong ba điều kiện cần thiết. Tuy nhiên, điều kiện “hợp lực bằng không” cũng là cần thiết và nó thể hiện một khía cạnh khác của sự cân bằng.
Tuy nhiên, nếu ba lực đồng phẳng và đồng quy, thì chúng ta có thể biểu diễn chúng bằng các véc-tơ trên mặt phẳng. Nếu hợp lực của chúng bằng không, thì vật cân bằng.
Hãy xem xét lại mối liên hệ giữa các điều kiện.
Nếu ba lực đồng phẳng, đồng quy, thì ta có thể cộng véc-tơ của chúng. Nếu tổng véc-tơ bằng không, vật cân bằng.
Nếu hợp lực của hai lực cân bằng với lực thứ ba, thì điều này ngụ ý tổng véc-tơ của ba lực bằng không.
Trong các phương án được đưa ra, phương án D (Ba lực đó phải đồng phẳng và đồng quy) là điều kiện cơ bản để có thể xét đến sự cân bằng. Tuy nhiên, nó chưa bao gồm điều kiện về hợp lực.
Xem lại các tài liệu chuẩn. Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song là:
1. Ba lực đồng phẳng.
2. Ba lực đồng quy.
3. Hợp lực của ba lực bằng không.
Ở câu 6, phương án C là đầy đủ: “Ba lực phải đồng phẳng và đồng quy và có hợp lực bằng không”.
Quay lại câu 11, chúng ta cần chọn kết luận đầy đủ nhất trong các phương án.
– Nếu ba lực đồng phẳng và đồng quy, thì ta có thể xét xem hợp lực của chúng có bằng không hay không.
– Phương án A chỉ xét đến sự cân bằng của lực, nhưng chưa đảm bảo đồng phẳng và đồng quy.
– Phương án D chỉ đảm bảo hai điều kiện về vị trí và mặt phẳng của các lực.
Tuy nhiên, trong một số cách diễn đạt, người ta xem xét điều kiện đồng phẳng và đồng quy là điều kiện “hình học” cho sự cân bằng. Còn điều kiện hợp lực bằng không là điều kiện “động lực học”.
Nếu ta buộc phải chọn một trong các phương án này, thì ta xem xét xem phương án nào là quan trọng nhất hoặc bao hàm nhất.
Trong trường hợp này, để có thể xem xét điều kiện hợp lực bằng không, trước hết các lực phải có khả năng tác dụng để tạo ra sự cân bằng. Điều này đòi hỏi chúng phải đồng phẳng và đồng quy.
Nếu đề bài hỏi “kết luận nào là đầy đủ nhất”, thì có thể có sự thiếu sót trong các phương án.
Tuy nhiên, chúng ta phải chọn phương án tốt nhất trong các lựa chọn.
Hãy xem xét mối quan hệ:
Nếu ba lực đồng phẳng, đồng quy VÀ hợp lực bằng không => Vật cân bằng.
Có thể đề bài muốn nhấn mạnh hai điều kiện hình học trước.
Nếu chỉ có hai điều kiện A và D so với cả ba điều kiện (đồng phẳng, đồng quy, hợp lực bằng không).
Nếu A là đúng, thì hợp lực của hai lực bất kỳ cân bằng với lực thứ ba. Điều này ngụ ý hợp lực của ba lực bằng không. Nhưng chưa chắc đã đồng phẳng và đồng quy.
Nếu D là đúng, thì ba lực đồng phẳng và đồng quy. Tuy nhiên, hợp lực của chúng có thể khác không.
Trong nhiều bài tập, người ta thường nhấn mạnh ba điều kiện.
Nếu ta xem xét phương án A: “Hợp lực của hai lực bất kì phải cân bằng với lực thứ ba”. Điều này tương đương với hợp lực của ba lực bằng không. Nếu chúng đồng quy và đồng phẳng thì cân bằng.
Hãy thử tìm một ví dụ để loại trừ các phương án.
Giả sử có 3 lực: \(\vec{F}_1, \vec{F}_2, \vec{F}_3\).
– Nếu chỉ có A đúng: Hợp lực của \(\vec{F}_1, \vec{F}_2\) là \(-\vec{F}_3\). Hợp lực của ba lực bằng 0. Nhưng các lực này có thể không đồng phẳng, không đồng quy.
– Nếu chỉ có B đúng: Ba lực đồng phẳng. Hợp lực của chúng có thể khác 0.
– Nếu chỉ có C đúng: Ba lực đồng quy. Hợp lực của chúng có thể khác 0.
– Nếu chỉ có D đúng: Ba lực đồng phẳng và đồng quy. Hợp lực của chúng có thể khác 0.
Tuy nhiên, trong các bài kiểm tra, thường câu trả lời đúng sẽ bao hàm cả ba điều kiện, hoặc một điều kiện tương đương.
Ở câu 6, phương án C là đầy đủ: “Ba lực phải đồng phẳng và đồng quy và có hợp lực bằng không”.
Quay lại câu 11, chúng ta phải chọn phương án “đầy đủ”.
Nếu D là đúng, chúng ta còn thiếu điều kiện hợp lực bằng không.
Nếu A là đúng, chúng ta còn thiếu điều kiện đồng phẳng và đồng quy.
Tuy nhiên, nếu ba lực đồng phẳng và đồng quy, thì ta có thể biểu diễn chúng trên một mặt phẳng và xét sự cân bằng của chúng.
Trong nhiều ngữ cảnh, khi nói về điều kiện cân bằng của ba lực, người ta gộp hai điều kiện hình học lại.
Có thể đề bài muốn hỏi về điều kiện “cần và đủ” để có thể xét đến sự cân bằng.
Hãy xem xét lại phương án A. Nếu hợp lực của hai lực cân bằng với lực thứ ba, điều này ngụ ý rằng hợp lực của ba lực bằng không. Nếu chúng đồng phẳng và đồng quy, thì chúng sẽ cân bằng.
Nếu chúng không đồng phẳng, không đồng quy, thì việc hợp lực của hai lực cân bằng với lực thứ ba không đảm bảo sự cân bằng.
Trong thực tế, khi xét sự cân bằng của ba lực không song song, điều kiện đồng phẳng và đồng quy là điều kiện tiên quyết để có thể áp dụng phép cộng véc-tơ và kiểm tra điều kiện hợp lực bằng không.
Do đó, phương án D là một phần quan trọng của điều kiện cân bằng, nhưng chưa đầy đủ vì thiếu điều kiện hợp lực bằng không.
Phương án A nói về sự cân bằng về độ lớn, nhưng chưa chắc đã đảm bảo sự cân bằng về vị trí.
Tuy nhiên, nếu hai lực đồng quy và hợp lực của chúng cân bằng với lực thứ ba, thì điều này có nghĩa là ba lực đó đồng phẳng và đồng quy.
Hãy chứng minh điều này:
Giả sử \(\vec{F}_1, \vec{F}_2, \vec{F}_3\) là ba lực.
Giả sử \(\vec{F}_1 + \vec{F}_2 = -\vec{F}_3\). Điều này ngụ ý \(\vec{F}_1 + \vec{F}_2 + \vec{F}_3 = \vec{0}\).
Nếu \(\vec{F}_1\) và \(\vec{F}_2\) có điểm đặt chung, thì hợp lực \(\vec{F}_{12} = \vec{F}_1 + \vec{F}_2\) sẽ có phương đi qua điểm đặt đó.
Nếu \(\vec{F}_3\) có giá đi qua cùng điểm đặt đó, thì ba lực đồng quy.
Nếu chúng ta có thể tìm được mặt phẳng chứa \(\vec{F}_1\) và \(\vec{F}_2\), thì \(\vec{F}_{12}\) nằm trong mặt phẳng đó. Nếu \(\vec{F}_3\) cũng nằm trong mặt phẳng đó, thì ba lực đồng phẳng.
Trong một số cách trình bày, điều kiện đồng phẳng và đồng quy được coi là điều kiện “cần” để ba lực cân bằng, còn hợp lực bằng không là điều kiện “đủ” (khi đã có đồng phẳng và đồng quy).
Vì vậy, phương án D là lựa chọn tốt nhất cho câu hỏi này, mặc dù nó chưa đầy đủ hoàn toàn. Nếu có phương án “Ba lực đó phải đồng phẳng, đồng quy và hợp lực của chúng bằng không”, thì đó mới là câu trả lời đầy đủ. Tuy nhiên, chúng ta phải chọn trong các phương án đã cho.
Xem xét lại câu 6, phương án C là đầy đủ. Điều này cho thấy người ra đề nhận thức được cả ba điều kiện.
Vì vậy, câu 11 có thể muốn hỏi về điều kiện hình học.
Trong trường hợp này, hai điều kiện đồng phẳng và đồng quy là rất quan trọng.
Đáp án: D
Câu 12: Một vật có trọng lượng 100 N đặt trên mặt phẳng nghiêng α = 300 thì vật đứng yên. Vậy lưc ma sát tác dụng lên vật là:
A. 50 N
B. 50N
C. Đáp số khác
D. Không xác định
Lời giải:
Vật đứng yên trên mặt phẳng nghiêng, nghĩa là vật đang ở trạng thái cân bằng.
Các lực tác dụng lên vật gồm:
1. Trọng lực \(\vec{P}\) có độ lớn \(P = 100\) N, hướng thẳng đứng xuống dưới.
2. Phản lực \(\vec{N}\) của mặt phẳng nghiêng, vuông góc với mặt phẳng nghiêng, hướng lên trên.
3. Lực ma sát \(\vec{f}_{ms}\) song song với mặt phẳng nghiêng, có xu hướng chống lại sự trượt xuống của vật.
Ta phân tích trọng lực thành hai thành phần:
– Thành phần song song với mặt phẳng nghiêng: \(P_{//}= P \sin \alpha = 100 \sin 30^0 = 100 \times 0.5 = 50\) N. Thành phần này có xu hướng kéo vật trượt xuống.
– Thành phần vuông góc với mặt phẳng nghiêng: \(P_{\perp}= P \cos \alpha = 100 \cos 30^0 = 100 \times \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 86.6\) N. Thành phần này ép vật vào mặt phẳng nghiêng.
Vì vật đứng yên, nên tổng các lực tác dụng lên vật bằng không.
Xét phương song song với mặt phẳng nghiêng: Lực ma sát \(\vec{f}_{ms}\) có xu hướng chống lại sự trượt xuống, nên nó hướng lên trên mặt phẳng nghiêng. Để vật cân bằng, lực ma sát phải cân bằng với thành phần trọng lực song song với mặt phẳng nghiêng.
\(f_{ms} = P_{//}\)
\(f_{ms} = 50\) N.
Xét phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng: Phản lực \(\vec{N}\) cân bằng với thành phần trọng lực vuông góc với mặt phẳng nghiêng.
\(N = P_{\perp} = 100 \cos 30^0 \approx 86.6\) N.
Vậy, lực ma sát tác dụng lên vật là 50 N.
Đáp án: A (Hoặc B, vì A và B đều là 50N, chỉ khác nhau về cách viết.)
Câu 12 (lần 2): Điền từ vào chỗ trống: Hợp lực của hai lực song song cùng chiều tác dụng vào một vật rắn là một lực. ………………………với hai lực và có độ lớn bằng. ……….. của hai lực đó
A. Song song, ngược chiều, tổng
B. Song song, cùng chiều, tổng
C. Song song, cùng chiều, hiệu
D. Song song, ngược chiều, hiệu
Lời giải:
Khi hai lực song song cùng chiều tác dụng vào một vật rắn, hợp lực của chúng có các đặc điểm sau:
– Hợp lực song song với hai lực thành phần.
– Hợp lực có cùng chiều với hai lực thành phần.
– Độ lớn của hợp lực bằng tổng độ lớn của hai lực thành phần.
Quan sát các phương án:
– A: “ngược chiều” là sai.
– B: “song song, cùng chiều, tổng” – phù hợp với định nghĩa.
– C: “hiệu” là sai.
– D: “ngược chiều” và “hiệu” đều sai.
Đáp án: B
Câu 13: Chọn câu trả lời sai
A. Một vật cân bằng không bền là khi nó bị lệch khỏi VTCB đó thì trọng lực tác dụng lên nó kéo nó ra xa khỏi vị trí đó
B. Một vật bị lệch khỏi trạng thái cân bằng không bền thì không tự trở về vị trí đó được
C. Cân bằng không bền có trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các điểm lân cận
D. Nghệ sĩ xiếc đang biểu diễn thăng bằng trên dây là cân bằng không bền
Lời giải:
Chúng ta cần xem xét định nghĩa về các loại cân bằng:
– Cân bằng bền: Khi vật bị lệch khỏi VTCB, trọng lực sẽ tạo ra mô men kéo vật trở về VTCB. Trọng tâm ở vị trí thấp nhất.
– Cân bằng không bền: Khi vật bị lệch khỏi VTCB, trọng lực sẽ tạo ra mô men kéo vật ra xa khỏi VTCB. Trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các điểm lân cận.
– Cân bằng phiếm định: Khi vật bị lệch khỏi VTCB, trọng lực giữ nó ở VTCB mới (không kéo về hay đẩy ra xa). Trọng tâm ở vị trí có độ cao không đổi.
Phân tích các phương án:
– A. “kéo nó ra xa khỏi vị trí đó”. Đây là đặc điểm của cân bằng không bền. Phát biểu này đúng.
– B. “không tự trở về vị trí đó được”. Vì khi lệch ra, nó sẽ đi xa hơn VTCB ban đầu, nên không thể tự trở về. Phát biểu này đúng.
– C. “Cân bằng không bền có trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các điểm lân cận”. Sai. Cân bằng không bền có trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các điểm lân cận. Cân bằng bền mới có trọng tâm ở vị trí thấp nhất.
– D. “Nghệ sĩ xiếc đang biểu diễn thăng bằng trên dây là cân bằng không bền”. Đúng. Họ phải giữ thăng bằng rất cẩn thận, chỉ cần lệch một chút là có thể ngã.
Vì vậy, câu sai là C.
Đáp án: C
Câu 14: Chọn câu trả lời đúng
A. Một vật cân bằng bền là khi nó bị lệch khỏi vị trí cân bằng đó thì trọng lực tác dụng lên nó kéo nó trở về vị trí đó
B. Cân bằng bền có trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các điểm lân cận
C. Cái bút chì được cắm ngập vào con dao nhíp là cân bằng bền
D. Cả A, B, C đều đúng
Lời giải:
Phân tích các phương án:
– A. “trọng lực tác dụng lên nó kéo nó trở về vị trí đó”. Đúng, đây là đặc điểm của cân bằng bền.
– B. “Cân bằng bền có trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các điểm lân cận”. Đúng.
– C. “Cái bút chì được cắm ngập vào con dao nhíp là cân bằng bền”. Đúng. Đầu nhọn của con dao nhíp tạo thành một điểm tựa rất nhỏ. Khi bút chì đứng thẳng trên đầu nhọn, trọng tâm của nó ở vị trí rất cao. Nếu hơi nghiêng, trọng lực sẽ kéo nó về vị trí cân bằng (đứng thẳng) hoặc kéo nó ngã ra. Tuy nhiên, khi nó đứng yên, đó là cân bằng. Nếu nó chỉ hơi lệch một chút và trọng lực kéo nó trở về trạng thái đứng thẳng thì đó là cân bằng bền. Cần lưu ý rằng trường hợp này khá phức tạp và phụ thuộc vào cách đặt bút chì. Tuy nhiên, trong nhiều ví dụ minh họa, nó được coi là cân bằng bền. Giả sử đầu nhọn của dao nhíp là điểm tựa duy nhất và bút chì đứng vững trên đó. Nếu bút chì hơi nghiêng, trọng tâm sẽ nâng lên, và lực hấp dẫn sẽ có xu hướng đưa nó trở về vị trí ban đầu nếu tâm tựa không quá nhỏ. Tuy nhiên, nếu đầu nhọn rất nhọn, thì trọng tâm có thể ở vị trí cao hơn nhiều so với điểm tựa, và khi lệch, mô men trọng lực sẽ kéo nó về vị trí ban đầu.
– D. Nếu A, B, C đều đúng thì D là đáp án.
Nếu xét kỹ trường hợp bút chì cắm ngập vào dao nhíp: Trọng tâm của bút chì ở vị trí khá cao so với điểm tựa (đầu nhọn dao nhíp). Khi bị lệch một chút, trọng lực sẽ tạo ra một mô men lực kéo nó trở về vị trí ban đầu (đứng thẳng), do đó nó là cân bằng bền.
Đáp án: D
Câu 15: Chọn câu trả lời sai
A. vật cân bằng phiếm định là khi nó bị lệch khỏi VTCB đó thì trọng lực tác dụng lên nó giữ nó ở VTCB mới
B. Vật có trọng tâm càng thấp thì càng kém bền
C. Cân bằng phiếm định có trọng tâm ở một vị trí xác định hay ở một độ cao không đổi
D. Trái bóng bàn đặt trên bàn có cân bằng phiếm định
Lời giải:
Phân tích các phương án:
– A. “giữ nó ở VTCB mới”. Đúng, đây là đặc điểm của cân bằng phiếm định.
– B. “Vật có trọng tâm càng thấp thì càng kém bền”. Sai. Vật có trọng tâm càng thấp thì càng bền. Để vật dễ bị lật đổ, trọng tâm cần phải ở vị trí cao.
– C. “Cân bằng phiếm định có trọng tâm ở một vị trí xác định hay ở một độ cao không đổi”. Đúng. Khi vật bị lệch khỏi VTCB, trọng tâm của nó không thay đổi độ cao hoặc di chuyển trên một mặt phẳng song song với mặt phẳng ngang.
– D. “Trái bóng bàn đặt trên bàn có cân bằng phiếm định”. Đúng. Khi ta đẩy nhẹ quả bóng bàn trên mặt bàn, nó sẽ lăn đi và có thể dừng lại ở một vị trí mới, vẫn ở trên mặt bàn, không tự trở về vị trí ban đầu hay bị đẩy ra xa hơn.
Vì vậy, câu sai là B.
Đáp án: B
Các em thấy đó, mỗi câu hỏi đều có những kiến thức quan trọng. Các em hãy xem lại bài, đặc biệt là những chỗ còn chưa rõ. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại hỏi cô nhé!
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
câu 1 : C. Hai lực trực đối là hai lực cùng giá, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau
câu 2 : D. Hai lực trực đối đặt lên hai vật khác nhau
câu 3 : A. Lực
câu 4 : B. Không thay đổi khi trượt lực đó trên giá của nó
câu 5 :B. Trọng lực tác dụng lên quyển sách và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách
câu 6 : D. Ba lực đồng quy nhưng không đồng phẳng
câu 7:D. Có phương, chiều và độ lớn được xác định theo quy tắc hình bình hành
câu 8 :D. Nếu lực tác dụng có phương qua trọng tâm thì vật chuyển động tịnh tiến
câu 9 :D. Không xác định
câu 10 :A. giao điểm của một đường cao và một đường phân giác
câu 11 : C. Ba lực phải đồng quy
câu 12 : C. Song song, cùng chiều, hiệu D. Song song, ngược chiều, hiệu
câu 13 : B. Một vật bị lệch khỏi trạng thái cân bằng không bền thì không tự trở về vị trí đó được
câu 14 : D. Cả A, B, C đều đúng
câu 15 : B. Vật có trọng tâm càng thấp thì càng kém bền
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
1.C
2.D
3.A
4.B
5.B
6.D
7,D
8.D
9.D
10.D
11.A
12.C
12.B
13.C
14.D
15.B