Giải SGK Vật Lí 10 - Kết Nối Tri Thức
Giải SGK bài 13 Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực Vật lí 10 Kết nối tri thức
Trong bài viết này HocThatGioi sẽ cùng bạn đi tìm đáp án và phương pháp tốt nhất giải quyết toàn bộ các bài tập trong SGK Vật lí 10. Qua bài Giải SGK bài Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực Vật lí 10 Kết nối tri thức trang 56, 57, 58, 59. Hy vọng các bạn có thể hiểu được trọn vẹn bài học sau khi xem hết các phương pháp giải và lời giải cực chi tiết mà HocThatGioi trình bày ở dưới.
Giải SGK mục 1 Vật lí 10 Kết nối tri thức
Cùng HocThatGioi tìm ra đáp án chính xác nhất cho các câu hỏi hoạt động ở Mục 1 của trang 56, 57 trong bài Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực ở ngay bên dưới nhé!
Giải SGK câu hỏi trang 56
Tại sao lực đẩy của người bố trong hình $13.1b$ có tác dụng như lực đẩy của hai anh em?
Phương pháp giải:
Quan sát hình $13.1$ để trả lời.
Quan sát hình $13.1$ để trả lời.
Lời giải chi tiết:
Lực đẩy của người bố trong hình có tác dụng như lực đẩy của hai anh em vì người bố khỏe, lực đẩy của bố bằng tổng lực đẩy của hai anh em cộng lại.
Lực đẩy của người bố trong hình có tác dụng như lực đẩy của hai anh em vì người bố khỏe, lực đẩy của bố bằng tổng lực đẩy của hai anh em cộng lại.
Giải SGK câu hói 1 trang 57
$1$. Dựa vào Hình $13.2$, hãy nêu cách xác định độ lớn và chiều của hợp lực trong hai trường hợp:
$a$) Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, cùng chiều (Hình $13.2a$)
$b$) Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, ngược chiều (Hình $13.2b$)
$2$. Nêu quy tắc tổng hợp hai lực cùng phương.
$a$) Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, cùng chiều (Hình $13.2a$)
$b$) Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, ngược chiều (Hình $13.2b$)
$2$. Nêu quy tắc tổng hợp hai lực cùng phương.
Phương pháp giải:
Quan sát hình $13.2$ để trả lời.
Quan sát hình $13.2$ để trả lời.
Lời giải chi tiết:
$1$. – Hình $13.2a$: Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, cùng chiều nên lực tổng hợp cũng cùng phương, cùng chiều với hai lực thành phần và có độ lớn bằng tổng của hai lực thành phần cộng lại: $F = F_{1}+ F_{2}$
– Hình $13.2b$: Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, ngược chiều nên lực tổng hợp sẽ có chiều giống với lực thành phần có độ lớn lớn hơn. Độ lớn: $F = \left | F_{1} – F_{2} \right |$
$2$. Quy tắc tổng hợp hai lực cùng phương:
Lực tổng hợp của hai lực $\overrightarrow{F_{1}}, \overrightarrow{F_{2}}$ cùng phương là một lực $\overrightarrow{F}$
– Phương: cùng phương với hai lực thành phần
– Chiều: $\overrightarrow{F_{1}} \upuparrows \overrightarrow{F_{2}} \Rightarrow \overrightarrow{F} \upuparrows \overrightarrow{F_{1}}, \overrightarrow{F_{2}} $
+$\overrightarrow{F_{1}} \uparrow \downarrow \overrightarrow{F_{2}} $ thì $\overrightarrow{F}$ sẽ cùng chiều với lực có độ lớn lớn hơn
– Độ lớn:
+ $\overrightarrow{F_{1}} \upuparrows \overrightarrow{F_{2}} \Rightarrow F = F_{1} + F_{2}$
+ $\overrightarrow{F_{1}} \upuparrows \overrightarrow{F_{2}} \Rightarrow F = \left | F_{1} – F_{2} \right |$
$1$. – Hình $13.2a$: Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, cùng chiều nên lực tổng hợp cũng cùng phương, cùng chiều với hai lực thành phần và có độ lớn bằng tổng của hai lực thành phần cộng lại: $F = F_{1}+ F_{2}$
– Hình $13.2b$: Vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, ngược chiều nên lực tổng hợp sẽ có chiều giống với lực thành phần có độ lớn lớn hơn. Độ lớn: $F = \left | F_{1} – F_{2} \right |$
$2$. Quy tắc tổng hợp hai lực cùng phương:
Lực tổng hợp của hai lực $\overrightarrow{F_{1}}, \overrightarrow{F_{2}}$ cùng phương là một lực $\overrightarrow{F}$
– Phương: cùng phương với hai lực thành phần
– Chiều: $\overrightarrow{F_{1}} \upuparrows \overrightarrow{F_{2}} \Rightarrow \overrightarrow{F} \upuparrows \overrightarrow{F_{1}}, \overrightarrow{F_{2}} $
+$\overrightarrow{F_{1}} \uparrow \downarrow \overrightarrow{F_{2}} $ thì $\overrightarrow{F}$ sẽ cùng chiều với lực có độ lớn lớn hơn
– Độ lớn:
+ $\overrightarrow{F_{1}} \upuparrows \overrightarrow{F_{2}} \Rightarrow F = F_{1} + F_{2}$
+ $\overrightarrow{F_{1}} \upuparrows \overrightarrow{F_{2}} \Rightarrow F = \left | F_{1} – F_{2} \right |$
Giải SGK câu hỏi 2 trang 57
$1$. Cho hai lực đồng quy có độ lớn $F_{1}=6N$ và $F_{2}=8N$.
Nếu hợp lực có độ lớn $F = 10N$ thì góc giữa hai lực $\overrightarrow{F_{1}}$ và $\overrightarrow{F_{2}}$ bằng bao nhiêu? Vẽ hình minh họa.
$2$. Giả sử lực kéo của mỗi tàu kéo ở đầu bài đều có độ lớn bằng $8000 N$ và góc giữa hai dây cáp bằng $30^{\circ}$.
$a$) Biểu diễn các lực kéo của mỗi tàu và hợp lực tác dụng vào tàu chở hàng.
$b$) Tính độ lớn của hợp lực của hai lực kéo.
$c$) Xác định phương và chiều của hợp lực.
$d$) Nếu góc giữa hai dây cáp bằng $90^{\circ}$ thì hợp lực của hai lực kéo có phương, chiều và độ lớn như thế nào?
Nếu hợp lực có độ lớn $F = 10N$ thì góc giữa hai lực $\overrightarrow{F_{1}}$ và $\overrightarrow{F_{2}}$ bằng bao nhiêu? Vẽ hình minh họa.
$2$. Giả sử lực kéo của mỗi tàu kéo ở đầu bài đều có độ lớn bằng $8000 N$ và góc giữa hai dây cáp bằng $30^{\circ}$.
$a$) Biểu diễn các lực kéo của mỗi tàu và hợp lực tác dụng vào tàu chở hàng.
$b$) Tính độ lớn của hợp lực của hai lực kéo.
$c$) Xác định phương và chiều của hợp lực.
$d$) Nếu góc giữa hai dây cáp bằng $90^{\circ}$ thì hợp lực của hai lực kéo có phương, chiều và độ lớn như thế nào?
Phương pháp giải:
Vận dụng cách tổng hợp hai lực đồng quy.
Vận dụng cách tổng hợp hai lực đồng quy.
Lời giải chi tiết:
$b$) Áp dụng quy tắc hình bình hành ta có:
$F = \sqrt{F_{1}^{2} + F_{2}^{2} + 2F_{1}F_{2}cos}\alpha $
$= \sqrt{8000^{2} + 8000^{2} + 2.8000.8000cos}30^{\circ} \approx 15455N$
Để xác định được mối liên hệ về phương, chiều của các lực thành phần và hợp lực ta sẽ dựa vào các trường hợp đặc biệt:
– Hai lực thành phần cùng phương, cùng chiều thì: $F = F_{1} + F_{2}$ nhưng $10 \neq 6 + 8$
– Hai lực thành phần cùng phương, ngược chiều thì: $F = \left | F_{1} – F_{2} \right |$ nhưng $10 \neq \left | 6-8 \right |$
– Hai lực thành phần hợp với nhau một góc nào đó, ta sẽ thường để ý đến các góc đặc biệt như góc $60^{\circ}$; $90^{\circ}$
Ta có: $10 = \sqrt{6^{2} + 8^{2}}$ hay $F = \sqrt{F_{1}^{2} + F_{2}^{2}}$
$\Rightarrow \overrightarrow{F_{1}} \perp \overrightarrow{F_{2}}$ hay góc giữa hai lực $\overrightarrow{F_{1}}$ và $\overrightarrow{F_{1}}$ bằng $90^{\circ}$
– Hai lực thành phần cùng phương, cùng chiều thì: $F = F_{1} + F_{2}$ nhưng $10 \neq 6 + 8$
– Hai lực thành phần cùng phương, ngược chiều thì: $F = \left | F_{1} – F_{2} \right |$ nhưng $10 \neq \left | 6-8 \right |$
– Hai lực thành phần hợp với nhau một góc nào đó, ta sẽ thường để ý đến các góc đặc biệt như góc $60^{\circ}$; $90^{\circ}$
Ta có: $10 = \sqrt{6^{2} + 8^{2}}$ hay $F = \sqrt{F_{1}^{2} + F_{2}^{2}}$
$\Rightarrow \overrightarrow{F_{1}} \perp \overrightarrow{F_{2}}$ hay góc giữa hai lực $\overrightarrow{F_{1}}$ và $\overrightarrow{F_{1}}$ bằng $90^{\circ}$
$2$. $a)$
$F = \sqrt{F_{1}^{2} + F_{2}^{2} + 2F_{1}F_{2}cos}\alpha $
$= \sqrt{8000^{2} + 8000^{2} + 2.8000.8000cos}30^{\circ} \approx 15455N$
Xét $\Delta ABC$ có $AB = BC$ (do hai lực thành phần $F_{1} = F_{2} = 8000N)$ nên $\Delta ABC$ là tam giác cân tại $B$. Suy ra $\widehat{CAB} = \widehat{ACB}$
Mặt khác $\widehat{DAC} = \widehat{ACB}$, tính chất góc so le trong ở trong hình bình hành $ABCD$.
$\Rightarrow$ $ \widehat{DAC}$ $=$ $\widehat{CAB}$ $=$ $\frac{1}{2}\widehat{DAB} = 15^{\circ} $
Nên:
– Phương của hợp lực là phương xiên, hợp với phương nằm ngang một góc $15^{\circ}$
– Chiều của hợp lực hướng về phía trước.
Hoặc có thể sử dụng định lí hàm số $cosin$ trong tam giác $ABC$ cũng có thể tính được.
$d$) Nếu góc giữa hai dây cáp bằng $90^{\circ}$ thì hợp lực của hai dây kéo có:
– Phương: phương xiên, hợp với phương nằm ngang một góc $45^{\circ}$
– Chiều: hướng về phía trước
– Độ lớn: $F = \sqrt{F_{1}^{2} + F_{2}^{2}} = \sqrt{8000^{2} + 8000^{2}} \approx 11314N$
Mặt khác $\widehat{DAC} = \widehat{ACB}$, tính chất góc so le trong ở trong hình bình hành $ABCD$.
$\Rightarrow$ $ \widehat{DAC}$ $=$ $\widehat{CAB}$ $=$ $\frac{1}{2}\widehat{DAB} = 15^{\circ} $
Nên:
– Phương của hợp lực là phương xiên, hợp với phương nằm ngang một góc $15^{\circ}$
– Chiều của hợp lực hướng về phía trước.
Hoặc có thể sử dụng định lí hàm số $cosin$ trong tam giác $ABC$ cũng có thể tính được.
$d$) Nếu góc giữa hai dây cáp bằng $90^{\circ}$ thì hợp lực của hai dây kéo có:
– Phương: phương xiên, hợp với phương nằm ngang một góc $45^{\circ}$
– Chiều: hướng về phía trước
– Độ lớn: $F = \sqrt{F_{1}^{2} + F_{2}^{2}} = \sqrt{8000^{2} + 8000^{2}} \approx 11314N$
Giải SGK mục 2 trang 58 Vật lí 10 Kết nối tri thức
Bài viết giải SGK bài 13 Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực Vật lí 10 Kết nối tri thức ở các trang 58 đang đến hồi quan trọng. Hãy cùng HocThatGioi tìm ra đáp án chính xác nhất cho các hoạt động và các câu hỏi luyện tập, ở các trang 58 ở ngay bên dưới nhé!
Giải SGK câu hỏi 1 trang 58
Quan sát quyển sách đang nằm yên trên mặt bàn (Hình $13.5$)
$a$) Có những lực nào tác dụng lên quyển sách?
$b$) Các lực này có cân bằng không? Vì sao?
$a$) Có những lực nào tác dụng lên quyển sách?
$b$) Các lực này có cân bằng không? Vì sao?
Phương pháp giải:
Quan sát hình $13.5$.
Quan sát hình $13.5$.
Lời giải chi tiết:
$a$) Các lực tác dụng lên quyển sách gồm: Trọng lực $\overrightarrow{P}$, phản lực $\overrightarrow{N}$ của bàn.
$b$) Các lực này có cân bằng vì quyển sách nằm yên.
$a$) Các lực tác dụng lên quyển sách gồm: Trọng lực $\overrightarrow{P}$, phản lực $\overrightarrow{N}$ của bàn.
$b$) Các lực này có cân bằng vì quyển sách nằm yên.
Giải SGK câu hỏi 2 trang 58
Câu $1$. Một ô tô chịu một lực $F_{1} = 400N$ hướng về phía trước và một lực $F_{2} = 300N$ hướng về phía sau (Hình $13.6$). Hỏi hợp lực tác dụng lên ô tô có độ lớn bằng bao nhiêu và hướng về phía nào?
Câu $2$. Quan sát cặp tình huống ở Hình $13.7$.
$a$) Tình huống nào có hợp lực khác $0$?
$b$) Mô tả sự thay đổi vận tốc (độ lớn, hướng) của mỗi vật trong hình, nếu có.
$a$) Tình huống nào có hợp lực khác $0$?
$b$) Mô tả sự thay đổi vận tốc (độ lớn, hướng) của mỗi vật trong hình, nếu có.
Phương pháp giải:
$1$. Sử dụng quy tắc tổng hợp hai lực cùng phương, ngược chiều.
$2$. – Quan sát hình $13.7$.
– Vận dụng lý thuyết các lực cân bằng và không cân bằng.
$1$. Sử dụng quy tắc tổng hợp hai lực cùng phương, ngược chiều.
$2$. – Quan sát hình $13.7$.
– Vận dụng lý thuyết các lực cân bằng và không cân bằng.
Lời giải chi tiết:
$1$. Ta thấy: $\overrightarrow{F_{1}} \uparrow \downarrow \overrightarrow{F_{2}} \Rightarrow F = \left | F_{1} – F_{2} \right | = \left | 400 – 300 \right | = 100N$
Và có chiều hướng về phía trước.
$2$. $a$) Tình huống có hợp lực khác $0$ là:
– Dùng tay đẩy để bút chì chuyển động nhanh dần
– Qủa bóng vừa rơi khỏi mép bàn.
$b$) – Dùng tay đẩy để bút chì chuyển động nhanh dần: độ lớn vận tốc sẽ tăng dần, hướng chuyển động về phía trước.
– Quả bóng vừa rơi khỏi mép bàn: độ lớn vận tốc tăng dần, hướng chuyển động theo phương thẳng đứng hướng xuống.
$1$. Ta thấy: $\overrightarrow{F_{1}} \uparrow \downarrow \overrightarrow{F_{2}} \Rightarrow F = \left | F_{1} – F_{2} \right | = \left | 400 – 300 \right | = 100N$
Và có chiều hướng về phía trước.
$2$. $a$) Tình huống có hợp lực khác $0$ là:
– Dùng tay đẩy để bút chì chuyển động nhanh dần
– Qủa bóng vừa rơi khỏi mép bàn.
$b$) – Dùng tay đẩy để bút chì chuyển động nhanh dần: độ lớn vận tốc sẽ tăng dần, hướng chuyển động về phía trước.
– Quả bóng vừa rơi khỏi mép bàn: độ lớn vận tốc tăng dần, hướng chuyển động theo phương thẳng đứng hướng xuống.
Giải SGK mục 3 trang 59 Vật lí 10 Kết nối tri thức
Bài viết giải SGK bài 13 Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực Vật lí 10 Kết nối tri thức ở các trang 56, 57, 58, 59 đang đến hồi kết. Hãy cùng HocThatGioi tìm ra đáp án chính xác nhất cho các hoạt động và các câu hỏi luyện tập, ở các trang 59, ở ngay bên dưới nhé!
Giải SGK câu hỏi trang 59
Một vật được giữ yên trên một mặt phẳng nhẵn bởi một lò xo (Hình $13.9$).
$1$. Có những lực nào tác dụng lên vật?
$2$. Phân tích trọng lực tác dụng lên vật thành hai lực thành phần và nêu rõ tác dụng của hai lực này.
$1$. Có những lực nào tác dụng lên vật?
$2$. Phân tích trọng lực tác dụng lên vật thành hai lực thành phần và nêu rõ tác dụng của hai lực này.
Phương pháp giải:
Vận dụng quy tắc phân tích lực.
Vận dụng quy tắc phân tích lực.
Lời giải chi tiết:
$1$.
$1$.
Các lực tác dụng lên vật:
– Trọng lực $\overrightarrow{P}$ của Trái Đất tác dụng lên vật.
– Phản lực $\overrightarrow{N}$ của mặt phẳng lên vật.
– Lực đàn hồi $\overrightarrow{F_{dh}} $ của lò xo tác dụng lên vật.
– Trọng lực $\overrightarrow{P}$ của Trái Đất tác dụng lên vật.
– Phản lực $\overrightarrow{N}$ của mặt phẳng lên vật.
– Lực đàn hồi $\overrightarrow{F_{dh}} $ của lò xo tác dụng lên vật.
Phân tích trọng lực thành $2$ thành phần:
– Thành phần $\overrightarrow{P}$ vuông góc với mặt phẳng nghiêng, thành phần này có xu hướng giữ cho vật nằm trên mặt phẳng nghiêng đồng thời cân bằng với phản lực $\overrightarrow{N}$.
– Thành phần $\overrightarrow{P}$ song song với mặt phẳng nghiêng, thành phần này có xu hướng kéo vật trượt xuống chân mặt phẳng nghiêng đồng thời cân bằng với lực đàn hồi $\overrightarrow{F_{dh}} $.
– Thành phần $\overrightarrow{P}$ vuông góc với mặt phẳng nghiêng, thành phần này có xu hướng giữ cho vật nằm trên mặt phẳng nghiêng đồng thời cân bằng với phản lực $\overrightarrow{N}$.
– Thành phần $\overrightarrow{P}$ song song với mặt phẳng nghiêng, thành phần này có xu hướng kéo vật trượt xuống chân mặt phẳng nghiêng đồng thời cân bằng với lực đàn hồi $\overrightarrow{F_{dh}} $.
Bài giải Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực đã giải quyết tất cả các bài tập luyện tập, trả lời các hoạt động, giải các bài tập,… Và đặc biệt, đã đưa ra phương pháp giải chi tiết nhất, thông minh nhất. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi về Giải SGK bài 13 Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực Vật lí 10 Kết nối tri thức thuộc Chương 3 trang 56, 57, 58, 59. Các bạn đã rất thông minh và chăm chỉ. Hy vọng các bạn có một buổi học thật thú vị và tiếp thu được nhiều kiến thức bổ ích. Chúc các bạn học tốt.
