Bài 4. BIỂU DIỄN LỰC

I. KIẾN THỨC CẦN NHỚ

Lực là một đại lượng vectơ được biểu diễn bằng một mũi tên có :

+ Gốc là điểm đặt của lực.

+ Phương, chiều trùng với phương, chiều của lực.

+ Độ dài biểu thị cường độ của lực theo tỉ xích cho trước.

+ Lực thường được kí hiệu: $\vec{F}$.

II. BÀI TẬP SÁCH BÀI TẬP

4.1. Khi chỉ có một lực tác dụng lên vật thì vận tốc của vật sẽ như thế nào ?

A. Không thay đổi

B. Chỉ có thể tăng dần

C. Chỉ có thể giảm dần

D. Có thể tăng dần và cũng có thể giảm dần.

Trả lời: Chọn D

Vì nếu lực tác dụng lên vật là lực kéo thì có thể làm cho vận tốc tăng dần còn nếu lực tác dụng lên vật là lực cản thì có thể làm cho vận tốc giảm dần.

4.2. Nêu hai ví dụ chứng tỏ lực làm thay đổi vận tốc, trong đó một ví dụ lực làm tăng vận tốc, một ví dụ lực làm giảm vận tốc.

Trả lời: Có thể cho ví dụ như sau :

- Thả viên bi lăn trên máng nghiêng xuống, lực hút của Trái Đất làm tăng vận tốc của viên bi.

- Xe đang chuyển động, nếu hãm phanh, lực cản làm vận tốc xe giảm.

4.3. Điền từ thích hợp vào chỗ trống:

Khi thả vật rơi, do sức ... vận tốc của vật ...

Khi quả bóng lăn vào bãi cát, do ... của cát nên vận tốc của bóng bị ...

Trả lời: Điền từ thích hợp vào chỗ trống:

Khi thả vật rơi, do sức hút của Trái Đất vận tốc của vật tăng.

Khi quả bóng lăn vào bãi cát, do lực cản của cát nên vận tốc của bóng bị giảm.

4.4. Diễn tả bằng lời các yếu tố của các lực vẽ ở hình sau đây (H.4.1a, b)

Giải

a) Vật chịu tác dụng của 2 lực: lực kéo $\vec{F}_{k}$ có phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải, cường độ 250N; lực cản $\vec{F}_{c}$ có phương nằm ngang, chiều từ phải sang trái, cường độ 150N.

b) Vật chịu tác dụng của 2 lực:

Trọng lực $\vec{P}$ có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống, cường độ 200N, lực kéo $\vec{F}_{k}$ có phương nghiêng một góc 30° so với phương nằm ngang, chiều hướng lên, cường độ 300N.

4.5. Biểu diễn các vectơ lực sau đây:

- Trọng lực của một vật 1500N (tỉ xích tùy chọn).

- Lực kéo một xà lan là 2000N theo phương ngang, chiều từ trái sang phải, tỉ xích 1cm ứng với 500N.

Trả lời: Biểu diễn các vectơ lực:

4.6. Khi bắn tên, dây cung tác dụng lên mũi tên lực F = 100N. Lực này được biểu diễn bằng vectơ lực $\vec{F}$, với tỉ xích 0,5cm ứng với 50N. Trong 4 hình sau (H.4.2), hình nào vẽ đúng lực F?

Trả lời: Hình vẽ B (SBT) là hình vẽ đúng.

4.7. Một ô tô đang chuyển động thẳng đều với vận tốc v. Nếu tác dụng lên ô tô lực F theo hai tình huống minh họa trong hình a và b (H.4.3) thì vận tốc của ô tô thay đổi như thế nào?

A. Trong tình huống a vận tốc tăng, trong tình huống b vận tốc giảm;

B. Trong tình huống a vận tốc giảm, trong tình huống b vận tốc giảm;

C. Trong tình huống a vận tốc tăng, trong tình huống b vận tốc tăng;

D. Trong tình huống a vận tốc giảm, trong tình huống b vận tốc tăng.

Trả lời: Chọn D

Nếu tác dụng lực như hình a thì đó là lực cản làm xe giảm vận tốc.

Nếu tác dụng lực như hình b thì đó là lực đẩy làm xe tăng vận tốc.

Vậy kết quả đúng là D.

4.8. Hình nào trong 4.4 biểu diễn đúng các lực:

$F_{1}$ có: điểm đặt A; phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên; cường độ 10N.

$F_{2}$ có: điểm đặt A; phương nằm ngang; chiều từ trái sang phải cường độ 20N.

$F_{3}$ có: điểm đặt A; phương tạo với $F_{1}$, $F_{2}$ các góc bằng nhau và bằng 45°; chiều hướng xuống dưới, cường độ 30N.

Trả lời: Chọn D

Hình D là hình biểu diễn đúng phương chiều, độ lớn của các lực $F_{1}$, $F_{2}$, $F_{3}$.

4.9. Đèn treo ở góc tường được giữ bởi hai sợi dây OA, OB (H.4.5SBT). Trên hình có biểu diễn các vectơ lực tác dụng lên đèn. Hãy diễn tả bằng lời các yếu tố đặc trưng của các lực đó.

Trả lời: Đèn chịu tác dụng của các lực :

- Lực $\vec{T}_{1}$: Gốc là điểm O, phương trùng với sợi dây OA, chiều từ O đến A và có độ lớn 150N.

- Lực $\vec{T}_{2}$: Gốc là điểm O, phương hợp với phương $T_{1}$ và P cùng một góc 135°, chiều từ dưới lên và có độ lớn 212N.

- Lực $\vec{P}$: Gốc là điểm O, phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới và có độ lớn 150N.

4.10. Kéo vật có khối lượng 50kg trên mặt phẳng nghiêng 30°. Hãy biểu diễn 3 lực sau đây tác dụng lên vật bằng các vectơ lực:

- Trọng lực P.

- Lực kéo $F_{k}$ song song với mặt phẳng nghiêng, hướng lên trên, có cường độ 250N.

- Lực Q đỡ vật có phương vuông góc với mặt nghiêng, hướng lên trên, có cường độ 430N.

Chọn tỉ xích 1cm ứng với 100N

Trả lời:

Biểu diễn như hình 4.10G

4.11. Dùng búa nhổ đinh khỏi tấm ván. Hình nào trong hình 4.6 biểu diễn đúng lực tác dụng của búa lên đinh?

Trả lời: Chọn C. Hình 4.6C Sách BT

Lực tác dụng của búa lên đinh phải có phương thẳng đứng, hướng lên.

4.12. Một hòn đá khi bị ném xiên đang chuyển động cong. Hình nào trong hình 4.12 biểu diễn đúng lực tác dụng lên hòn đá (bỏ qua sức cản của môi trường).

Trả lời: Chọn D

Khi bị ném xiên đang chuyển động cong là đã rời khỏi tay, nếu bỏ qua sức cản của môi trường thì hòn đá chỉ còn tác dụng của trọng lực và chuyển động cong như hình D.

4.13. Biểu diễn các vectơ lực tác dụng lên vật được treo bởi hai sợi dây giống hệt nhau, có phương hợp với nhau một góc 120° (H.4.13). Biết sức căng của các sợi dây là bằng nhau và bằng trọng lượng của vật là 20N. Chọn tỉ xích 1cm = 10N.

Trả lời:

Ta biểu diễn các lực như hình vẽ 4.13G.

- Lực $\vec{T}_{1}$: phương tạo 60° với phương thẳng đứng, chiều hướng lên chếch sang trái và có độ lớn 20N.

- Lực $\vec{T}_{2}$ phương tạo 60° với phương thẳng đứng, chiều hướng lên chếch sang phải và có độ lớn 20N.

- Lực $\vec{P}$: phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới và có độ lớn 20N.