Vấn đề 2. Một số lực thường gặp

Cặp lực nào sau đây là cặp lực cân bằng?
A. Hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng phương, ngược chiều.
B. Hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng phương, cùng chiêu.
C. Hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn.
D. Hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng phương, cùng chiều, cùng độ lớn.

Vật có trọng tâm không nằm trên vật là
 

Trường hợp nào sau đây đã thực hiện biện pháp làm giảm ma sát?
A. Đế giày, đép thường có các rãnh khía.
B. Quần áo được là phẳng sẽ giảm bám bụi hơn quần áo không được là.
C. Mặt bảng viết phần có độ nhám.
D. Rải cát lên mặt đường bị loang dầu.

Một tàu thuỷ bắt đầu rời cảng, động cơ của tàu được vận hành để tàu đạt được tốc độ ổn định sau một thời gian. Hình nào sau đây mô tả đúng dạng đồ thị tốc độ - thời gian của tàu thuỷ?

Hình 2.1a và hình 2.1b biểu diễn các lực tác dụng lên một ô tô tại hai thời điểm.
 
a) Hình nào biểu diễn các lực tác dụng lên ô tô khi đang tăng tốc sang phải theo phương ngang? Giải thích.
b) Hình còn lại biểu diễn các lực tác dụng lên ô tô khi hãm phanh. Hãy gọi tên các lực tác dụng lên ô tô trên hình biểu diễn đó.

Một vật được treo vào đầu một sợi dây như hình 2.2. 

a) Nêu cách làm để chứng tỏ có lực khác cân bằng với trọng lực đã tác dụng lên vật khi vật được treo đứng yên.
b) Sợi dây treo quá mảnh, dây đứt. Vật sẽ chuyển động như thế nào? Nhận xét về các lực tác dụng lên vật ngay trước khi biến đổi chuyển động do dây đứt. 
c) Sợi dây treo là dây cao su co giãn tốt. Dùng tay kéo vật mạnh xuống dưới cho dây giãn ra và thả tay. Vật sẽ chuyển động như thế nào? Nhận xét về các lực tác dụng lên vật ngay trước khi thả tay.

Nêu và giải thích một tình huống trong đó trọng lượng của một vật thay đổi trong khi khối lượng của nó không đổi.

Ước lượng khối lượng và ước tính trọng lượng của mỗi vật sau đây trên bề mặt Trái Đất, lấy g = 10 m/${\mathrm{s}}^2$:
a) Một lít nước.    
b) Một quyền vở 120 trang.
c) Một học sinh lớp 10.        
d) Xe tải loại 20 tấn.

Dùng mũi tên biểu diễn các lực sau:
a) Lực đẩy của nước lên cột mốc phao trên mặt biển.
b) Lực cản trở chuyển động của khúc gỗ đang được kéo trên mặt đường.
c) Lực của sợi dây cáp nối giữa xe cứu hộ và ô tô gặp sự cố.
d) Lực gây khó khăn nếu cầm ô khi đi xe máy.

Ném một quả bóng tennis lên theo phương thẳng đứng. Biểu diễn các lực tác dụng lên quả bóng khi:
a) Quả bóng di chuyển lên trên.
b) Quả bóng rơi ngược trở lại.

Lực phát động lớn nhất của một mẫu ô tô đạt được trong điều kiện thử nghiệm là F = 500 N. Cho rằng lực cản không khí ${\mathrm{F}}_{\mathrm{c}}$ tác dụng lên ô tô phụ thuộc vào tốc độ của nó theo biểu thức: ${\mathrm{F}}_{\mathrm{c}} = 0,2.{\mathrm{v}}^2$, trong đó v là tốc độ tính bằng m/s. Xác định tốc độ khi ổn định của ô tô này trong điều kiện thử nghiệm.

Trong cuộc đua, những người trượt tuyết xuống dốc muốn đi càng nhanh càng tốt. Hãy tìm cách để tăng tốc độ của người trượt tuyết đối với từng yếu tố sau:
a) Ván trượt.         
b) Quần áo.
c) Độ đốc.         
d) Cơ bắp của vận động viên.

Trong môn nhảy dù nghệ thuật, những người nhảy dù nhảy lần lượt từ máy bay cách nhau vài giây sau đó cần bắt cặp lại với nhau để tạo hình nghệ thuật. Để hai người nhảy dù bắt cặp được với nhau thì trong khi họ rơi xuống, người thứ hai phải đuổi kịp người thứ nhất.
a) Nếu một người có khối lượng lớn hơn người kia thì người nào nên nhảy trước? Giải thích.
b) Nếu hai người có khối lượng như nhau, thì người thứ nhất và người thứ hai cần làm gì để hai người có thể bắt cặp được với nhau?

Treo một quả cân vào lực kế thì lực kế chỉ 2,5 N. Vẫn treo quả cân đó nhưng nhúng ngập nó vào nước (hình 2.3) thì thấy lực kế chỉ 1,9 N. Sự thay đổi số chỉ của lực kế cho biết điều gì về lực tác dụng lên quả cân?

Có thể xảy ra ba trường hợp đối với trọng lượng P của vật và độ lớn lực đẩy Archimedes ${\mathrm{F}}_{\mathrm{A}}$ khi vật được thả vào trong chất lỏng. Ghép đúng biểu thức so sánh độ lớn của hai lực với câu mô tả trạng thái tương ứng của vật.

Thí nghiệm đo lực cần để kéo vật lên bằng ròng rọc được bố trí như hình 2.4. Quả cân và lực kế được nối bằng sợi dây nhẹ, không giãn luồn qua ròng rọc cố định.

a) Mô tả các lực tác dụng lên quả cân.
b) Một học sinh nói rằng nếu giữ quả cân đứng yên thì số chỉ của lực kế chính là trọng lượng của quả cân. Điều này có đúng không? Tại sao? 

Hình 2.5 mô tả một đoạn ống đường kính tiết diện D, chứa đầy nước và một viên bi sắt đường kính d được thả vào ống đang rơi qua đoạn ống này. Khi viên bi chuyển động xuống thì nước di chuyển từ bên dưới viên bi lên trên, qua khe giữa viên bi và thành ống. Để kiểm tra xem lực cản của nước thay đổi như thế nào khi kích thước viên bi thay đổi, người ta đã tiến hành thí nghiệm và xác định được tốc độ chuyển động của viên bi tỉ lệ với chênh lệch tiết diện giữa ống và viên bi:

$\mathrm{v} = \mathrm{k}∆\mathrm{S}$

trong đó, $∆S = \mathrm{\pi }\frac{D^2 - d^2}{4}$ và k là hằng số.
Hãy lập phương án thực hiện thí nghiệm khảo sát này với các thiết bị gợi ý sau: 
- Ống nhựa mềm chứa đầy nước;
- Giá đỡ, kẹp, nam châm (để lấy bi sắt ra khỏi ống);
- Một số bi sắt có kích thước khác nhau;
- Đồng hồ bấm giờ;
- Thước mét.