Với bài tập trắc nghiệm Tổng hợp và phân tích lực - Điều kiện cân bằng của chất điểm có đáp án năm 2021 sẽ giúp học sinh hệ thống lại kiến thức bài học và ôn luyện để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí lớp 10.
Câu 1: Khi nói về phép phân tích lực, phát biểu nào sau đây sai?
A. Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó.
B. Khi phân tích một lực thành hai lực thành phần thì phải tuân theo quy tắc hình bình hành.
C. Khi phân tích một lực thành hai lực thành phần thì hai lực thành phần làm thành hai cạnh của hình bình hành.
D. Phân tích lực là phép thay thế các lực tác dụng đồng thời vào vật bằng một lực như các lực đó.
Chọn D.
Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó.
Các lực thay thế gọi là các lực thành phần.
Để phân tích lực F→ thành hai lực F1→,F2→ theo hai phương Ox, Oy ta kẻ từ ngọn của F→ hai đường thẳng song song với hai phương, giao điếm với hai phương chỉnh là ngọn của các véc tơ lực thành phần.
Câu 2: Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của hai lực thành phần có độ lớn F1 và F2 thì hợp lực F→ của chúng luôn có độ lớn thỏa mãn hệ thức:
Chọn B.
Áp dụng công thức tính đường chéo của hình bình hành ta có:
Câu 3:Hai lực đồng quy F1→ và F2→ hợp với nhau một góc α, hợp lực của hai lực này có độ lớn là
Chọn D.
Áp dụng công thức tính đường chéo của hình bình hành ta có:
Nếu:
Câu 4:Một chất điểm chuyển động dưới tác dụng của hai lực có giá đồng quy F1→ và F2→ thì vectơ gia tốc của chất điểm
A. cùng phương, cùng chiều vs lực F2→.
B. cùng phương, cùng chiều với lực F1→.
C. cùng phương, cùng chiều với phương và chiều của hợp lực giữa F1→ và F2→.
D. cùng phương, ngược chiều với phương và chiều của hợp lực giữa F1→ và F2→.
Chọn C.
Một chất điểm chuyển động dưới tác dụng của hai lực có giá đồng quy F1→ và F2→ sẽ chuyển động theo phương và chiều của hợp lực
Áp dụng định luật II Newton ta có:
F→ = F1→ + F2→ = ma→
Suy ra vectơ gia tốc của chất điểmcùng phương, cùng chiều với phương và chiều của hợp lực giữa F1→ và F2→.
Câu 5: Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của hai lực thành phần vuông góc với nhau có độ lớn lần lượt là F1 = 15 N và F2. Biết hợp lực trên có độ lớn là 25 N. Giá trị của F2 là
A. 10 N.
B. 20 N.
C. 30 N.
D. 40 N.
Chọn B.
Câu 6: Hai lực có giá đồng quy có độ lớn là 3 N là 4 N và có phương vuông góc với nhau. Hợp lực của hai lực này có độ lớn là
A. 7 N.
B. 5 N.
C. 1 N.
D. 12 N.
Chọn B.
Câu 7:Hai lực có giá đồng quy có độ lớn F1 = F2 = 10 N, có [F1→, F2→] = 60°. Hợp lực của hai lực này có độ lớn là
A. 17,3 N.
B. 20 N.
C. 14,1 N.
D. 10 N.
Chọn A.
Câu 8: Hai lực có giá đồng quy có độ lớn 7 N và 13 N. Độ lớn hợp lực của hai lực này không thể có giá trị nào sau đây?
A. 7 N.
B. 13 N.
C. 20 N.
D. 22 N.
Chọn D.
Hợp lực của hai lực đồng quy luôn có độ lớn thỏa mãn:
|F1 – F2| ≤ F ≤ F1 + F2 => 6 N ≤ F ≤ 20 N.
Suy ra F không thể là 22 N
Câu 9: Một chất điểm chịu tác dụng của hai lực thành phần có độ lớn 6 N là 8 N. Biết hợp lực của hai lực này có giá trị 10 N, góc tạo bởi hai lực này là
A. 90o.
B. 30o.
C. 45o.
D. 60o.
Chọn A.
Câu 10:Một chất điểm chịu tác dụng của ba lực đồng phẳng, đồng quy có cùng độ lớn 15 N. Biết góc tạo bởi các lực [F1→, F2→] = [F2→, F3→] = 60°. Hợp lực của ba lực này có độ lớn là
A. 30 N.
B. 20 N.
C. 15 N.
D. 45 N.
Chọn A.
Hợp lực: F = F1→ + F2→ + F3→ = [F_13 ] + F2→
Theo quy tắc hình bình hành và kết hợp với điều kiện ba lực F1→, F2→, F3→ có độ lớn bằng nhau.
=> Hình bình hành thành hình thoi nên hợp lực của F1→ và F3→ cùng phương, cùng chiều với lực F2→ nên độ lớn hợp lực của ba lực trên là:
Câu 11: Cho ba lực đồng phẳng, đồng quy F1→, F2→, F3→ có độ lớn lần lượt là 16 N, 12 N và 12 N. Biết góc tạo bởi các lực [F1→ , F2→] = 30° và [F2→ , F3→] = 120°. Độ lớn hợp lực của ba lực này là
A. 27,62 N.
B. 10 N.
C. 16 N.
D. 20 N.
Chọn D.
Câu 12: Cho ba lực đồng quy, cùng độ lớn F và cùng nằm trong một mặt phẳng. Biết góc tạo bởi các lưc [F1→, F2→] = [F2→, F3→] = 120°. Hợp lực của chúng bằng
A. 0.
B. F.
C. 2F.
D. 3F.
Chọn A.
Câu 13: Một vật chịu tác dụng của bốn lực đồng phẳng, đồng quy nằm ngang gồm lực F1 = 10 N hướng về phía Tây, lực F2 = 36 N hướng về phía Bắc, lực F3 = 22 N hướng về phía Đông, lực F4 = 20 N hướng về phía Nam. Độ lớn của hợp lực do các lực này tác dụng lên vật là
A. 28 N.
B. 20 N.
C. 4 N.
D. 26,4 N.
Chọn B.
Hợp lực [Hình vẽ]:
F = F1→ + F2→ + F3→ + F4→ = F13→ + F24→ .
Vì F1→ ↑↓ F3→ => F13 = |F1 – F3| = 12N
Và F2→ ↑↓ F4→ => F24 = |F2 – F4| = 16N => F13→ ⊥ F24→
Độ lớn của hợp lực là:
Câu 14: Một lực có độ lớn 12 N được phân tích thành hai lực F1→ và F2→. Biết các lực tạo với nhau một góc là: [F1→, F2→] = 150° và F2 có giá trị lớn nhất. Độ lớn của các lực F1→ và F2→ lần lượt là
Chọn A.
Hợp lực có độ lớn 12N [Hình vẽ]. Theo định lí hàm số sin:
Câu 15: Hai lực F1→ và F2→ vuông góc với nhau. Các độ lớn là 3N và 4N. Hợp lực của chúng tạo với hai lực này các góc bao nhiêu? [lấy tròn tới độ]
A. 30° và 60°
B. 42° và 48°
C. 37° và 53°
D. Khác A, B, C
Chọn C.
F1 vuông góc với F2 → Góc hợp bởi hợp lực F với F1 là
→ Góc hợp bởi hợp lực F với F2 là β = 90° – 53° = 37°.
Câu 16: Hợp lực của hai lực có độ lớn F và 2F có thể
A. nhỏ hơn F
C. vuông góc với lực F→
B. lớn hơn 3F
D. vuông góc với lực 2F→
Chọn C.
Hợp lực của 2 lực nằm trong đoạn từ F đến 3F
Khi hợp lực vuông với lực 2F thì F là cạnh huyền của tam giác vuông
→ cạnh huyển F < 2F là cạnh góc vuông lên không thể xảy ra.
Do vậy hợp lực nếu có thể thì chỉ có thể vuông góc với lực F.
Câu 17: Một chiếc mắc áo treo vào điểm chính giữa của dây thép A
B. Khối lượng tổng cộng của mắc và áo là 3kg [Hình 13.13]. Biết AB = 4m, CD = 10cm. Tính lực kéo mỗi nửa sợi dây.
A. F1 = F2 = 300,37N.
B. F1 = F2 = 300,00N.
C. F1 = F2 = 150,37N.
D. F1 = F2 = 400,37N.
Chọn A.
Mắc và áo tác dụng lên điểm D một lực chính bằng trọng lượng tổng cộng của mắc và áo là P→ .
Ta phân tích P→ thành 2 lực thành phần F1→ và F2→
hai lực này có tác dụng làm căng dây DA và dây DB. Do điểm đặt của trọng lực P→ ở trung điểm của dây AB và phương P→ thẳng đứng nên F1 = F2 và đối xứng qua P→
Hình bình hành có hai cạnh liên tiếp bằng nhau là hình thoi.
Từ hình vẽ ta thấy:
Vậy F1 = F2 = 300,37N
Câu 18: Một vật được giữ như trên hình. Vật nặng 5 kg và lực do thanh tác dụng lên vật là 25 N. Xác định góc α, biết g = 10 m/s2.
A. 60°
B. 30°
C. 45°
D. 15°
Chọn B.
Từ hình ta thấy vật gắn với điểm [2] là thanh.
Điều kiện cân bằng của vật là:
Câu 19: Cho vật được đỡ bởi hai thanh như hình vẽ. Biết gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Lực do thanh [1] tác dụng lên vật là 50 N. Khối lượng vật là
A. 2,5 kg.
B. 5 kg.
C. 7,5 kg.
D. 10 kg.
Chọn B.
Điều kiện cân bằng của vật là
Câu 20: Một vật có khối lượng 1 kg được giữ yên trên mặt phẳng nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính. Biết α = 60°. Cho g = 9,8 m/s2. Lực ép của vật lên mặt phẳng nghiêng là
A. 9,8 N.
B. 4,9 N.
C. 19,6 N.
D. 8,5 N.
Chọn B.
Các lực tác dụng lên vật là lực căng T→ của dây treo, trọng lực P→ và phản lực N→ , được biểu diễn như hình vẽ.
Trong đó, trọng lực P→ được phân tích thành hai lực thành phần là P1→ ; P2→ . Để vật đứng cân bằng thì hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật bằng 0. Có nghĩa là: