Bài II.1, II.2, II.3, II.4 trang 37,38 SBT Vật lí 10

II.1.

Một vật chịu 4 lực tác dụng. Lực F₁ = 40 N hướng về phía Đông, lực F₂ = 50 N hướng về phía Bắc, lực F₃ = 70 N hướng về phía Tây và lực F₄ = 90 N hướng về phía Nam. Độ lớn của hợp lực tác dụng lên vật là bao nhiêu ?

A. 50 N    

B. 131 N      

C. 170 N    

D. 250 N

Phương pháp giải:

- 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

- Sử dụng định lí Pytago

Lời giải chi tiết:

Áp dụng qui tắc tổng hợp lực theo qui tắc hình bình hành, ta có hình vẽ:

\(\overrightarrow {{F_1}}  \uparrow  \downarrow \overrightarrow {{F_3}}  \to {F_{13}} = \left| {{F_1} - {F_3}} \right| = 30N\)  

\(\overrightarrow {{F_2}}  \uparrow  \downarrow \overrightarrow {{F_4}}  \to {F_{24}} = \left| {{F_2} - {F_4}} \right| = 40N\)

\(\overrightarrow {{F_{13}}}  \bot \overrightarrow {{F_{24}}}  \to F = \sqrt {F_{13}^2 + F_{24}^2}  = 50N\)

Chọn đáp án A 

II.2.

Một chất điểm nằm cân bằng dưới tác dụng của ba lực F_l, F₂ và F₃ có độ lớn lần lượt là 6 N, 8 N và 10 N. Hợp lực của hai lực F₁ và F₂ có độ lớn là

A.14 N.                                        

B.10 N.

C. 2 N.                                          

D_. Không xác định được.

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:

Áp dụng điều kiện cân bằng của chất điểm, hợp lực  của hai lực F₁ và F₂  phải cân bằng với lực F₃

Suy ra độ lớn hợp lực của hai lực F₁ và F₂ bằng độ lớn của lực F₃

Chọn đáp án B

II.3.

Hai vật giống nhau, mỗi vật có trọng lượng P, đặt chồng lên nhau. Vật trên được buộc vào tường bằng một sợi dây. Vật dưới được kéo sang phải bằng một lực F nằm ngang (H.II.1).Hệ số ma sát trượt giữa các mặt tiếp xúc là µ_t. Hỏi lực F phải lớn hơn giá trị nào dưới đây thì vật dưới bắt đầu trượt ? Cho rằng lực ma sát nghỉ cực đại bằng lực ma sát trượt.

A.3 µ_t P          

B. 2 µ_t P         

C.5/2 µ_t P      

D. µ_t P

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực ma sát trượt: 

\({F_{ms}} = {\mu _t}.N\)

Lời giải chi tiết:

Vật chịu hai lực ma sát ở hai mặt tiếp xúc trên và dưới (hình vẽ)

Ta có:

\({F_{ms1}} = {\mu _t}.{N_1} = {\mu _t}.{P_1} = {\mu _t}.P\)

\({F_{ms2}} = {\mu _t}.{N_2} = {\mu _t}.({P_1} + {P_2}) = 2{\mu _t}.P\)

\( \to {F_{ms1}} + {F_{ms2}} = 3{\mu _t}.P\)

Vậy để vật dưới bắt đầu trượt thì \(F > {F_{ms1}} + {F_{ms2}} \to F > 3{\mu _t}P\)

Chọn đáp án A

II.4.

So sánh trọng lượng của nhà du hành vũ trụ trong con tàu vũ trụ đang bay quanh Trái Đất trên quỹ đạo có bán kính bằng 2 lần bán kính Trái Đất với trọng lượng của người ấy khi còn ở mặt đất. Chọn đáp án đúng.

A. Bằng nhau                                           

B. Nhỏ hơn 2 lần.

C. Nhỏ hơn 4 lần.                                      

D. Lớn hơn 2 lần.

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính trọng lực P=m.g

Áp dụng công thức tính gia tốc hấp dẫn: \(g = \dfrac{{G.M}}{{{{(R + h)}^2}}}\)

Lời giải chi tiết:

Ta có: 

\(\dfrac{{P'}}{P} =  \dfrac{{g'}}{g} = \dfrac{{{R^2}}}{{{{(R + h)}^2}}} = \dfrac{{{R^2}}}{{{{(2R)}^2}}} = \dfrac{1}{4}\)

Chọn đáp án C