Chuyên đề Tổng Hợp Và Phân Tích Lực (Giải Chi Tiết) - 123doc

Tải bản đầy đủ (.pdf) (11 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Giáo án - Bài giảng
>>
3. Vật lý

Chuyên đề tổng hợp và phân tích lực (Giải chi tiết)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (614.11 KB, 11 trang )

CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰCCHUYÊN ĐỀ 1: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰCBài 1: Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1= 40N, F2= 30N . Hãy tìm độ lớn của hai lực khi chúng hợp nhaumột góc 00; 600 ;900 ;1200 ;1800. Vẽ hình biểu diễn cho mỗi trường hợp. Nhận xét ảnh hưởng của góc  đốivới độ lớn của lực.Hướng dẫnTa có F = F1 + F2Trường hợp 1: (F1 ; F2 ) = 00 F = F1 + F2  F = 40 + 30 = 70NTrường hợp 2: (F1 ; F2 ) = 600 F2 = F12 + F22 + 2F1F2 cos  F2 = 40 2 + 30 2 + 2.40.30 cos 600 F = 10 37NTrường hợp 3: (F1 ; F2 ) = 900 F2 = F12 + F22 F2 = 40 2 + 30 2 F = 50NTrường hợp 4: (F1 ; F2 ) = 1200 F2 = F12 + F22 + 2F1F2 cos  F2 = 402 + 302 + 2.40.30 cos1200 F = 10 13NTrường hợp 5: (F1 ; F2 ) = 1800 F = F1 − F2  F = 40 − 30 = 10NTa nhận thấy  càng lớn thì F càng nhỏ đi  Bài 2: Cho 3 lực đồng quy, đồng phẳng F1 , F2 , F3 lần lượt hợp với trục Ox những góc 00, 600,1200;F1=F3=2F2=30N. Tìm hợp lực của ba lực trên.Hướng dẫnTheo bài ra (F1 ; F3 ) = 1200 ; F1 = F3 nên theo quy tắc tổng hợp hình bình hành và tínhchất hình thoiTa có (F1 ; F13 ) = 600 ; F1 = F3 = F13 = 30NMà (F1 ; F2 ) = 600  F2  F13Vậy F = F13 + F2 = 30 + 15 = 45NBài 3: Hai lực 10N và 14N đặt tại một điểm có thể cho một hợp lực bằng 2N, 4N, 10N,24N, 30N được không?Hướng dẫnTa có lực tổng hợp thỏa mãn tính chấtFmin  F  Fmax  F1 − F2  F  F1 + F2  4  F  24 – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725[1]CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰCVậy lực tổng hợp có thể cho bằng 4N;10N;24NBài 4: Hai lực đồng quy có độ lớn 4N và 5N hợp với nhau góc  . Tính  biết rằng hợp lực của hai lực trêncó độ lớn 7,8N.Hướng dẫnTa có F2 = F12 + F22 + 2F1F2 cos 7,82 = 42 + 52 + 2.4.5.cos    = 60,260Bài 5: Cho hai lực đồng qui có độ lớn F1 = 3N, F2 = 4N.a. Hợp lực của chúng có thể có độ lớn 5N hay 0,5N không?b.Cho biết độ lớn của hợp lực là 5N. Hãy tìm góc giữa hai lực F1 và F2Hướng dẫna.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 + 42 + 2.3.4.cos    = 900Bài 6: 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.Hướng dẫnVẽ hợp lực.F 2 = F 21 + F 2 2 + 2.F1.F2 .cos  F = 40 3 NBài 7: 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 60oHướng dẫnTheo bài ra (F1 ; F3 ) = 1200 ; F1 = F3 nên theo quy tắc tổng hợp hình bìnhhành và tính chất hình thoiTa có (F1 ; F13 ) = 600 ; F1 = F3 = F13 = 60NMà (F1 ; F2 ) = 600  F2  F13Vậy F = F13 + F2 = 60 + 60 = 120NBài 8: Cho ba lưc đồng quy cùng nằm trong một mặt phẳng, có độ lớn bằng nhau bằng 80N và từng đôi mộtlàm thành góc 1200. Tìm hợp lực của chúng.Hướng dẫnTheo bài ra (F1 ; F2 ) = 1200 ; F1 = F2 nên theo quy tắc tổng hợp hình bình hànhvà tính chất hình thoiTa có (F1 ; F12 ) = 600 ; F1 = F2 = F12 = 80NMà (F12 ; F3 ) = 1800  F12  F3Vậy F = F12 − F3 = 80 − 80 = 0NBài 9: Theo bài ra ta có lực tổng hợp F = F1 + F2 và độ lớn của hai lựcthành 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? – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725[2]CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰCHướng dẫnVì F1 = F2 mà F1; F2 tạo thành hình bình hành với đường chéo là F nên = 2 = 2.300 = 600Ta có: F = 2.F1cos23= 150 N2Bài 10: Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = F2 = 100 N. Hãy tìm góc hợp lực của hai lực khi chúng hợp nhaumột góc  = 00, 600, 900, 1200 , 1800. Vẽ hình biểu diễn mỗi trường hợp của hợp lực.Hướng dẫnTa có F = F1 + F2 F = 2.50. 3.cos 300 = 100. 3.Trường hợp 1: (F1 ; F2 ) = 00 F = F1 + F2  F = 100 + 100 = 200NTrường hợp 2: (F1 ; F2 ) = 600 F = 2.F1 cos F = 2.100.600= 2.100.cos223= 100 3(N)2Trường hợp 3: (F1 ; F2 ) = 900 F2 = F12 + F22 F2 = 1002 + 1002 F = 100 2(N)Trường hợp 4: (F1 ; F2 ) = 1200 F2 = F12 + F22 + 2F1F2 cos  F2 = 100 2 + 100 2 + 2.100.100 cos120 0 F = 100(N)Trường hợp 5: (F1 ; F2 ) = 1800 F = F1 − F2  F = 100 − 100 = 0(N)Bài 11: Một vật có khối lượng 6kg được treo như hình vẽ và được giữ yên bằng dây OA và OB. Biết OA vàOB hợp với nhau một góc 450. Tìm lực căng của dây OA và OB.Hướng dẫn Ta có P = mg = 6.10=60 (N)Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽTheo điều kiện cân bằng TOB + TOA + P = 0  F + TOA = 0F  T OA F = TOAGóc  là góc giữa OA và OB:  = 450. – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725[3]CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰCSin 450 =Cos =P60 TOB == 60 2( N )TOBSin 450FT2= OA  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 TxOB ,T yOB như hình vẽTheo điều kiện cân bằngTOB + T OA + P = 0 TxOB + T yOB + TOA + P = 0Chiếu theo Ox:TOA − TxOB = 0  TOA = TxOB TOA = Cos450.TOB(1)ChiếutheoTyOB − P = 0  Sin450.TOB = P  TOB =Thay vào ( 1 ) ta có : TOA =22Oy:PSin450= 60 2(N).60. 2 = 60(N)Bài 12: Cho một vật có khối lượng 3kg được treo như hình vẽ. với day treo hợp vớiphương thẳng đứng một góc 300 . Xác định lực căng của dây và lực tác dụng của vật lêntường biết g = 10m / s2Hướng dẫnTa 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 = TPP30F=== 20 3(N)0F3Cos302 T = 20 3(N)Cos300 =Sin300 =N1 N = F.Sin300 = 20 3. = 10. 3(N)F2Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ. – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725[4]CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰCPhân tích T OB thành hai lực T x ,T y như hình vẽTheo điều kiện cân bằngTx + T y + P + N = 0Chiếu theo Ox:Tx − N = 0  T.Sin300 = N(1)Chiếu theo Oy:Ty − P = 0  Cos300.T = PT=PCos300= 20 3(N)12Thay vào ( 1 ) ta có: N = 20. 3. = 10 3(N)Bài 13: Đặt thanh AB có khối lượng không đáng kể nằm ngang, đầu A gắn vào tườngnhừ một bản lề, đàu B nối với tường bằng dây BC. Treo vào B một vật có khối lượng3kg, cho AB=40cm, AC= 30cm. Tính lực căng trên dây BC và lực nén lên thanhAB.Lấy g=10m/s2.Hướng dẫnTa có P = mg = 3.10=30 (N)Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽTheo điều kiện cân bằngF  NT BC + N + P = 0  F + N = 0   F = NXét tam giác ABC ta cóSin =AC=BCCos =AB=BCAC2AB + AC2AB2AB + AC2==30230 + 40240240 + 302=35=45Theo hình biểu diễnP30Sin = TBC == 50( N )3TBC5FN4Cos == N = TBC .Cos = 50. = 40( N )TBC TBC5Bài 14: Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = 16 N; F2 = 12 N.a) Tìm độ lớn của hợp lực của hai lực này khi chúng hợp với nhau một góc  = 00; 600; 1200; 1800.b) Tìm góc hợp giữa hai lực này khi hợp lực của chúng có độ lớn 20 N. – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725[5]CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰCHướng dẫna) Hợp lực của hai lực hợp với nhau góc :F12 + F22 + 2 F1 F2 cos F=Khi  = 00; cos = 1; F =Khi  = 600; cos =F12 + F22 + 2 F1F2 = F1 + F2 = 28 N.1;F=2Khi  = 1200; cos = -F12 + F22 + F1 F2 = 24,3 N.1;F=2Khi  = 1800; cos = -1 ; F =F12 + F22 − F1F2 = 14,4 N.F12 + F22 − 2 F1F2 = F1 - F2 = 4 N.Bài 15: Cho ba lực đồng qui cùng nằm trong một mặt phẵng có độ lớn bằng nhau và bằng 20 N. Tìm hợp lực→→→của chúng biết rằng lực F2 làm thành với hai lực F1 và F3 những góc đều là 600.Hướng dẫn→→Lực tổng hợp của F1 và F2 :→F12 =→→F12 + F22 + 2 F1 F2 cos 60 = 20 3 N ; F12 hợp với F2 góc 300 tức là vuông góc với F3 .Do đó: F123 =F122 + F32 = 40 N.Bài 16: Cho vật nặng khối lượng m = 8 kg được treo trên các đoạn dây như hình vẽ.Tính lực căng của các đoạn dây AC và BC. Lấy g = 10 m/s2.Hướng dẫn→→Điểm A chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực P , lực căng TAC của sợi dây AC, lực→→→→→căng TAB của sợi dây AB. Điều kiện cân bằng: P + TAC + TAB = 0 .Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ.Chiếu lên trục Oy ta có:TACcos300 – P = 0  TAC =P= 93,4 N.cos 300Chiếu lên trục Ox ta có: - TACcos600 + TAB = 0 – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725[6]CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC TAB = TACcos60 = 46,2 N.0Bài 17: Một vật có trọng lượng P = 20 N được treo vào một vòng nhẫn O (coi là chất điểm). Vòng nhẫn đượcgiữ yên bằng hai dây OA và OB. Biết dây OA nằm ngang và hợp với dây OB một góc 1200. Tìm lực căng củahai dây OA và OB.Hướng dẫnKhi vật cân bằng ta có:F1 + F2 + P = 0F1 + F2 = F '  F ' = P = 20 NTheo đề bài ta có: OA ' C = 600tan A ' =OCOCF'20 OA ' === 11, 6 NOA 'tan A ' tan A '3Tương tự ta cũng có : sin B =OC F 'F'20= F2 === 23,1 NOB F2sin B32 – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725[7]CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰCBÀI TẬP CÓ ĐÁP ÁNBài 1:Cho hai lực đồng qui có độ lớn F1F240 N . Hãy tìm độ lớn của hợp lực khi hai lực hợp vớinhau một góc 0o , 30o , 60o , 90o , 120o , 180o ? Nêu nhận xét ?ĐÁP SỐ: 80 N ; 77, 3 N ; 40 3 N ; 40 2 N ; 40 N ; 0 N .Bài 2:Cho hai lực đồng quy có độ lớn F116 N và F212 N .a/ Hợp lực của chúng có thể có độ lớn 30 N hoặc 3, 5 N được không ?b/ Cho biết độ lớn của hợp lực là FĐÁP SỐ: a/ KhôngBài 3:20 N . Hãy tìm góc giữa hai lực F1 và F2 ?b/ 90o .Cho ba lực đồng qui (tại điểm O), đồng phẳngF1, F2 , F3 lần lượt hợp với trục Ox những góc0o , 60o , 120o và có độ lớn tương ứng làF1F32F210 N như trênOHình 1hình vẽ 1. Tìm hợp lực của ba lựctrên ?ĐÁP SỐ: 15 N .Bài 4:Tìm hợp lực của bốn lực đồng quytrong hình vẽ 2. Biết rằng:F15 N , F23 N,F37 N , F41 N .Hình 2ĐÁP SỐ: 2 2 N .Bài 5:Biết FF1F2 và F1F25 3 N và góc giữa F và F1 bằng 30o . Độ lớn của hợp lực Fvà góc giữa F1 với F2 bằng bao nhiêu ?ĐÁP SỐ: 15 N và 60o .Bài 6:Cho hai lực đồng quy có độ lớn 4 N và 5 N hợp với nhau một góc α. Tính góc α ? Biết rằnghợp lực của hai lực trên có độ lớn bằng 7, 8 N .ĐÁP SỐ: 60o15 ' .Bài 7:Cho ba lực đồng quy cùng nằm trong một mặt phẳng, có độ lớn bằng nhau và từng đôi một làmthành góc 120o . Tìm hợp lực của chúng ?ĐÁP SỐ: 0 N . – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725[8]CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰCBài 8:Một vật có khối lượng m20 kg đang đứng yên thì chịu tác dụng của hai lực vuông góc nhauvà có độ lớn lần lượt là 30 N và 40 N tác dụng.a/ Xác định độ lớn của hợp lực ?b/ Sau bao lâu vận tốc của vật đạt đến gia trị 30 m /s ?ĐÁP SỐ: 50 N và tBài 9:Hình 312 s .Một vật chịu tác dụng của hai lực F1 và F2 như hình vẽ 3. Cho F15 N ; F212 N . Tìm lựcF3 để vật cân bằng ? Biết khối lượng của vật không đáng kể.Hình 4oĐÁP SỐ: 13 N ; 67 23 ' .Bài 10:αMột vật có khối lượng m chịu tác dụng của hai lực lực F1 và F2 nhưhình vẽ 4. Cho biết F134, 64 N ; F220 N ;30o là góc hợpbởi F1 với phương thẳng đứng. Tìm m để vật cân bằng ?ĐÁP SỐ: mBài 11:2 kg hoặc mMột vật chịu tác dụng của ba lực như hình vẽ 5 thì cân bằng. Biết rằngđộ lớn của lực F3ĐÁP SỐ: F1Bài 12:4 kg .40 N . Hãy tính độ lớn của lực F1 và F2 ?23 N ; F2Hình 546 N .Một chiếc đèn được treo vào tường nhờ một dây AB. Muốn cho đèn ở xatường, người ta dùng một thanh chống nằm ngang, một đầu tì vào tường,còn đầu kia tì vào điểm B của dây như hình vẽ 6. Cho biết đèn nặngA4 kg và dây hợp với tường một góc 30o . Tính lực căng của dây và phảnlực của thanh. Cho biết phản lực của thanh có phương dọc theo thanh vàlấy g10 m /s2 .BĐÁP SỐ: 15 N ; 10 N .Bài 13:Hình 6Một chiếc đèn được treo vào tường nhờ một dây AB có không dãn có khốilượng không đáng kể. Muốn cho xa tường, người ta dùng một thanh chống, một đầu tì vào tường,còn đầu kia tì vào điểm B của sợi dây. Biết đèn nặng 40 N và dây hợp với tường một góc 45o .Tính lực căng của dây và phản lực của thanh ?ĐÁP SỐ: T40 2 N ; N40 N . – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725[9]Bài 14:CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰCĐặt thanh AB có khối lượng không đáng kể nằm ngang, đầu A gắn vào tường nhờ một bản lề, đầuB nối với tường bằng dây BC. Treo vào B một vật có khối lượng 5 kg và cho biếtACBài 15:40 cm ; AC60 cm . Tính lực căng trên dây BC vàlực nén lên thanh ? Lấy g10 m /s2 .Một vật có khối lượng m5 kg được treo vào cơ cấu nhưCHình 7 Ahình vẽ 7. Hãy xác định lực do vật nặng m làm căng các dâyAC, AB ?BĐÁP SỐ: 57, 7 N ; 28, 87 N .Bài 16:Một vật có khối lượng m3 kg treo vào điểm chính giữacủa dây thép AB có khối lượng không đáng kể như hình vẽ 8.Biết rằng AB4 m ; CD10 cm . Tính lực kéo của mỗiBDsợi dây ?Hình 8ĐÁP SỐ: 300, 374 N .Bài 17:CAMột đèn tín hiệu giao thông ba màu giao thông ba màu được treo ở một ngã tư đường nhờ một dâycáp có trọng lượng không đáng kể. Hai dây cáp được giữ bằng hai cột đèn AB, CD cách nhau8 m . Đèn nặng 60 N được treo vào điểm giữa O của dây cáp, làm dây cáp võng xuống mộtđoạn 0, 5 m . Tính lực căng của dây ?ĐÁP SỐ: T1T230 65 N .Bài 18: Tìm hợp lực của các lực trong các trường hợp sau:(Các lực được vẽ theo thứ tự chiều quay của kim đồng hồ)→→a. F1 = 10N, F2 = 10N, ( F1 , F2 ) =300→→→→→→b. F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N,( F1 , F2 ) =900, ( F2 , F3 ) =300, ( F1 , F3 ) =2400→→→→→→→→c. F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N, F4 = 10N, ( F1 , F2 ) =900, ( F2 , F3 ) =900, ( F4 , F3 ) =900, ( F4 , F1 ) =900→→→→→→→→d. F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N, F4 = 10N, ( F1 , F2 ) =300, ( F2 , F3 ) =600, ( F4 , F3 ) =900, ( F4 , F1 ) =1800Đáp số: a. 19,3 Nb. 28,7 Nc. 10 Nd. 24 NBài 19: Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của 2 lực có độ lớn 20N và 30N, xác định góc hợp bởi phươngcủa 2 lực nếu hợp lực có giá trị:a. 50Nb. 10Nc. 40N – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725d. 20N[10]Đáp số; a. 00CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰCb. 180c. 75,50d. 138,500Bài 20: Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của 3 lực: F1 = 20N, F2 = 20N và F3. Biết góc giữa các lực làbằng nhau và đều bằng 1200. Tìm F3 để hợp lực tác dụng lên chất điểm bằng 0?Đáp số: F3 = 20 NmBài 21: Vật m = 5kg được đặt nằm yên trên mặt phẳng nghiêng góc 30 so với phươngngang như hình vẽ. Xác định các lực tác dụng lên vật? Biết trọng lực được xác định bằngcông thức P = mg, với g = 10m/s2.0Đáp số: P = 50N; N = 25 3 N; Fms = 25 NmBài 22: Vật m = 3kg được giữ nằm yên trên mặt phẳng nghiêng góc 450 so với phươngngang bằng một sợi dây mảnh và nhẹ, bỏ qua ma sát. Tìm lực căng của sợi dây( lực màvật tác dụng lên sợi dây làm cho sợi dây bị căng ra)Đáp số: T = 15 2N – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725[11]

Tài liệu liên quan

• bai 9: Tong hop va phan tich luc
  • 14
  • 1
  • 8
• Tong hop va phan tich luc
  • 22
  • 591
  • 2
• TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC
  • 22
  • 573
  • 1
• TONG HOP VA PHAN TICH LUC
  • 25
  • 445
  • 0
• tong hop va phan tich luc 2
  • 23
  • 544
  • 1
• TONG HOP VA PHAN TICH LUC
  • 4
  • 553
  • 6
• BÀI 9:TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC...
  • 23
  • 930
  • 5
• Tổng hợp và phân tích lực
  • 17
  • 472
  • 0
• Tiết 16 Bài 9 :TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM (mới ) CB
  • 22
  • 1
  • 3
• tổng hợp và phân tích lực
  • 20
  • 402
  • 0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(614.11 KB - 11 trang) - Chuyên đề tổng hợp và phân tích lực (Giải chi tiết) Tải bản đầy đủ ngay ×