Bài 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 trang 23 SBT Vật lí 10

9.1.

Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của ba lực 4 N, 5 N và 6 N. Nếu bỏ đi lực 6 N thì hợp lực của hai lực còn lại bằng bao nhiêu ?

A. 9N.

B. 1 N.

C. 6N.

D. Không biết vì chưa biết góc giữa hai lực còn lại.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của chất điểm:

Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó bằng không

Lời giải chi tiết:

Theo đề bài, vật đứng yên (cân bằng) dưới tác dụng của 3 lực 4N, 5N và 6N nên theo điều kiện cân bằng của chất điểm ta có hợp lực của 3 lực 4N, 5N và 6N bằng 0. Suy ra hợp lực của hai lực 4N và 5N cân bằng với lực 6 N

Chọn đáp án C

---

9.2.

Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của ba lực 6 N, 8 N và 10 N. Hỏi góc giữa hai lực 6 N và 8 N bằng bao nhiêu ?

A. 30°.                                     B. 60°.

C. 45°.                                     D. 90°.

Phương pháp giải:

- Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của chất điểm: :

Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó bằng không.

- Sử dụng qui tắc tổng hợp lực (qui tắc hình bình hành):

Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng

Lời giải chi tiết:

Theo đề bài, vật đứng yên (cân bằng) dưới tác dụng của 3 lực 6N, 8N và 10N nên theo điều kiện cân bằng của chất điểm ta có hợp lực của 3 lực 6N, 8N và 10N bằng 0.

Suy ra hợp lực của hai lực 6N và 8N cân bằng với lực \(10N\)

Ta có: \({6^2} + {8^2} = {10^2}\)

Theo định lí Pytago đảo: cạnh dài 6 vuông góc với cạnh dài 8

Góc hợp bởi hai lực 6N và 8N là \({90^0}\)

Chọn đáp án D

---

9.3.

Lực 10 N là hợp lực của cặp lực nào dưới đây ? Cho biết góc giữa cặp lực đó.

A. 3 N, 15 N ; 120°.

B. 3 N, 13 N ; 180°.

C. 3 N, 6 N ; 60°.

D. 3 N, 5 N ; 0°.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về qui tắc tổng hợp lực (qui tắc hình bình hành) và định lí cos trong tam giác

- Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng

- Định lí cos: \({a^2} = {b^2} + {c^2} - 2bc.\cos (b,c)\)

Lời giải chi tiết:

Áp dụng qui tắc hình bình hành ta có hình vẽ

Áp dụng định lí cos trong tam giác có: \({a^2} = {b^2} + {c^2} - 2bc.\cos \beta \)

Vì \(\alpha  + \beta  = {180^0}\)

\( \to {a^2} = {b^2} + {c^2} + 2bc.\cos \alpha \) (*)

Thử 4 đáp án A,B,C và D vào phương trình (*) ta có: 

\({3^2} + {13^2} + 2.3.13.\cos 180 = 100 = {10^2}\)

Chọn đáp án B

---

9.4.

Câu nào đúng ?

Hợp lực của hai lực có độ lớn F và 2F có thể 

A. nhỏ hơn F.

B. lớn hơn 3F.

C. vuông góc với lực F.

D. vuông góc với lực 2F.

Phương pháp giải:

- Sử dụng lí thuyết về qui tắc tổng hợp lực (qui tắc hình bình hành):

Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng

- Áp dụng công thức: \(\left| {{F_1} - {F_2}} \right| \le F \le {F_1} + {F_2}\) với \({F_1},{F_2}\)là hai lực thành phần, F là hợp lực

Lời giải chi tiết:

Áp dụng công thức: \(\left| {{F_1} - {F_2}} \right| \le F \le {F_1} + {F_2}\) với \({F_1},{F_2}\)là hai lực thành phần, F là hợp lực, ta có: \(F \le {F_{hopluc}} \le 3F\)

Suy ra A và B sai

Nếu hợp lực vuông góc với một trong hai lực thành phần ta có hình vẽ:

Từ hình vẽ ta thấy một trong hai lực thành phần sẽ là cạnh huyền của tam giác vuông, vì vậy lực thành phần nhỏ hơn sẽ là cạnh của tam giác vuông, tức hợp lực sẽ vuông góc với cạnh nhỏ hơn

Chọn đáp án C