Bài 13. Tổng hợp - Phân tích lực

Khi có hai vectơ lực $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_1}$ và $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_2}$ đồng quy, tạo thành hai cạnh của một hình bình hành thì vectơ tổng hợp lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ có thể

A. có điểm đặt tại 1 đỉnh bất kỳ của hình bình hành.

B. có phương trùng với đường chéo của hình bình hành.

C. có độ lớn $\mathrm{F}={\mathrm{F}}_1+{\mathrm{F}}_2$.

D. cùng chiều với $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_1}$ hoặc $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_2}$.

Hình vẽ nào sau đây biểu diễn đúng lực tổng hợp của hai lực $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_1} \mathrm{và} \overrightarrow{{\mathrm{F}}_2}$?
 
A. Hình 1.              B. Hình 2.              C. Hình 3.                D. Hình 4.

Phát biểu nào sau đây về phép tổng hợp lực là sai?

A. Xét về mặt toán học, tổng hợp lực là phép cộng các vectơ lực cùng tác dụng lên một vật.

B. Lực tổng hợp có thể xác định bằng quy tắc hình bình hành, quy tắc tam giác lực hoặc quy tắc đa giác lực.

C. Độ lớn của lực tổng hợp có thể lớn hơn, nhỏ hơn hoặc bằng tổng độ lớn của hai lực thành phần.

D. Lực tổng hợp là một lực thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật, có tác dụng tương đương các lực thành phần.

Hai lực $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_1}$, $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_2}$ song song cùng chiều, cách nhau một đoạn 20 cm. Độ lớn của lực $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_1}$ là 18 N và của lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ là 24 N. Hỏi độ lớn của lực $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_2}$ và điểm đặt của lực tổng hợp cách điểm đặt của lực $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_2}$ một đoạn là bao nhiêu?
A. 6 N; 15 cm.                 B. 42 N; 5 cm.                   C. 6 N; 5 cm.                     D. 42 N; 15 cm.

Cho hai lực đồng quy có độ lớn ${\mathrm{F}}_1 = {\mathrm{F}}_2$ = 20 N. Hãy tìm độ lớn hợp lực của hai lực khi chúng hợp nhau một góc $0^0; {60}^0; {90}^0; {120}^0; {180}^0$. Vẽ hình biểu điễn cho mỗi trường hợp. Nhận xét ảnh hưởng của góc α đối với độ lớn của hợp lực.

Hai lực đồng quy $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_1} \mathrm{và} \overrightarrow{{\mathrm{F}}_2}$ có độ lớn bằng 6 N và 8 N. Tìm độ lớn và hướng của hợp lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$  khi góc hợp bởi hướng của hai lực là:
a) α = $0^0$                     b) α = ${180}^0$                   c) α = ${90}^0$

Hai lực đồng quy có cùng độ lớn. Góc hợp bởi hướng của hai lực này là bao nhiêu khi độ lớn của hợp lực cũng bằng độ lớn của hai lực thành phần đó?

Hai lực đồng quy $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_1} \mathrm{và} \overrightarrow{{\mathrm{F}}_2}$có độ lớn bằng 12 N và 16 N thì hợp lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ của chúng có độ lớn là 20 N. Tìm góc hợp bởi hướng của hai lực.

Có hai lực đồng qui có độ lớn bằng 9 N và 12 N. Trong số các giá trị sau đây, giá trị nào có thể là độ lớn của hợp lực? Giải thích?
a) 25 N                b) 5 N                c) 2 N                 d) 1 N

Cho ba lực đồng quy cùng nằm trong một mặt phẳng có độ lớn bằng nhau và từng đôi một làm thành góc ${120}^0$. Tìm hợp lực của chúng.

Tìm hợp lực của 4 lực đồng quy trong hình. Biết ${\mathrm{F}}_1$ = 5 N, ${\mathrm{F}}_2$ = 3 N, ${\mathrm{F}}_3$ = 7 N, ${\mathrm{F}}_4$ = 1 N.

Hai lực có giá đồng quy, vuông góc có độ lớn các lực thành phần là  ${\mathrm{F}}_1$ = 6 N và ${\mathrm{F}}_2$ = 8 N (Hình 13.1). Xác định độ lớn của lực tổng hợp và góc hợp giữa vectơ lực tổng hợp và vectơ lực $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_1}$.

Đặt tại hai đầu thanh AB dài 60 cm hai lực song song cùng  chiều và vuông góc với AB. Lực tổng hợp $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ được xác định đặt tại O cách A một khoảng 15 cm và có độ lớn 12 N (Hình 13.2). Độ lớn của lực $\overrightarrow{{\mathrm{F}}_1}$ bằng bao nhiêu?

Một người đẩy máy cắt cỏ có khối lượng 15 kg di chuyển với một lực có độ lớn không đổi bằng 80 N theo phương của giá đẩy như Hình 13.3. Biết góc tạo bởi giá đẩy và phương ngang là ${45}^0$.

a) Tìm độ lớn của lực đẩy theo phương ngang và phương thẳng đứng.
b) Nếu từ trạng thái nghỉ, người này tác dụng lực để tăng tốc cho máy đạt tốc độ 1,2 m/s trong 3 s thì độ lớn lực ma sát trong giai đoạn này là bao nhiêu?

Trò chơi “Xếp đá cân bằng” là môn nghệ thuật sao cho việc sắp xếp những hòn đá lên nhau được cân bằng như Hình 13.4. Dưới góc nhìn vật lí, em hãy cho biết nguyên nhân chính tạo lên sự cân bằng của hệ các viên đá.

Trong Hình 13.5, hai bạn nhỏ đang kéo một chiếc xe trượt tuyết. Xét lực kéo có độ lớn 45 N và góc hợp bởi dây kéo so với phương ngang là 40⁰. 

a) Thành phần lực kéo theo phương ngang có độ lớn bao nhiêu?

b) Nếu xe trượt tuyết này chuyển động thẳng đều dưới tác dụng của lực kéo trên thì lực ma sát có độ lớn bao nhiêu?