Giải bài tập Vật lý 8 Bài 5: Sự cân bằng lực - Quán tính

  • Bài 5: Sự cân bằng lực - Quán tính trang 1
  • Bài 5: Sự cân bằng lực - Quán tính trang 2
  • Bài 5: Sự cân bằng lực - Quán tính trang 3
  • Bài 5: Sự cân bằng lực - Quán tính trang 4
  • Bài 5: Sự cân bằng lực - Quán tính trang 5
sự CÂN BẰNG LỰC - QUẮN TÍNH
A. KIẾN THÚC TRỌNG TÂM
Hai lực cân bằng
Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lén một vật, có cường độ bằng nhau, phương nằm trên cùng một đường thẳng, chiêu ngược nhau.
Dưới tác dụng của các lực càn bằng, một vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên ; đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều. Chuyển động này được gọi là chuyển động theo quán tính.
Lưu ỷ :
Hệ lực cân bằng khi tác dụng vào một vật thì không làm vận tốc của vật thay đổi.
Ớ lớp 6 đã đề cập đến trường hợp vật đứng yên khi chịu tác dụng của hai lực cân bằng. Đối với lớp 8, yêu cầu xét tác dụng của hai lực cân bằng lên vật đang chuyển động. Như vậy tác dụng của hai lực cân bằng lên vật được phát biểu khái quát hơn : "Một vật sẽ đứng yên hay chuyên động thẳng đều khi không có lực tác dụng lên vật và ngay cả khi các lực tác dụng lên vật cân bằng nhau".
Việc dự đoán tác dụng của hai lực cân bằng lên vật chuyên động thực hiện trên cơ sở suy luận logic. Vì lực gây ra sự thay đổi vận tốc chuyển động, còn hai lực cân bằng khi đặt lên vật đang đứng yên thì vật sẽ đứng yên mãi, như vây nó không làm thay đổi vận tốc. Do đó, lực cân bằng tác dụng lên vật đang chuyển động cũng không làm thay đổi vận tốc nên vật sẽ chuyển động thẳng đểu mãi. Kết luận này được kiểm nghiệm bằng thí nghiệm trên máy A-tút.
Quán tính : Khỉ có lực tác dụng, mọi vật không thể thay đổi vận tốc đột ngột được vì có quán tính.
Lim ý : Vể quán tính, mức quán tính phụ thuộc vào khối lượng của vật. Khối lượng của vật càng lớn, mức quán tính càng lớn. Khối lượng là số đo mức quán tính. Tuy nhiên, trong phạm vi bài này chúng ta chỉ để cập đến sự liên quan giữa mức quán tính với khối lượng vật thông qua một ví dụ có tính dự
đoán suy ra từ kinh nghiệm thực tế. Việc định lượng mối quan hệ giữa quán tính với khối lượng chỉ thực hiện ở lớp 10 THPT.
B. HUỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRONG SGK VÀ SBT
Cl. a) Tác dụng lên quyển sách có hai lực : trọng lực p, lực đẩy Q của mặt bàn.
/////////////
Tác dụng lên quả cầu có hai lực : trọng lực p, lực cãng T.
Tác dụng lên quả bóng có hai lực : trọng lực p, lực đẩy Q của mặt bàn.
|Q
Q
p
0,5 N
H—I
1 N
Mỗi cặp lực này là hai lực cân bằng. Chúng có cùng điểm đật, cùng phương, cùng độ lớn
a)
b)
1 N
nhưng ngược chiều.
C2. Quả cân A chịu tác dụng của hai lực : trọng lực PA sức căng T của dây, hai lực này cân bằng (do T - PB mà PB - PA nên T cân bằng với PA).
C3. Đặt thêm vật nặng A' lên A, lúc này PA + PA, lớn hơn t nên vật AA' chuyển động nhanh dần đi xuống, B chuyển động đi lên.
C4. Quả cân A chuyển động qua lỗ K thì A' bị giữ lại. Khi đó tác dụng lên A chỉ còn hai lực, PA và T lại cân bằng với nhau nhưng vật A vẫn tiếp tục chuyển động. TN cho biết kết quả chuyển động của A là thẳng đều.
C5. Ghi kết quả TN vào bảng tính toán và rút ra kết luận :
''Một vật đang chuyển.động, nếu chịu tác dụng của các lực cân bằng thì sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều".
C6. Búp bè ngã về phía sau. Khi đẩy xe, chân búp bê chuyển động cùng với xe, nhưng do quán tính nên thân và đầu búp bê chưa kịp chuyển động, vì vậy búp bê ngã về phía sau.
5.4.
5.5.
5.6.
Vật đứng yên trên mật bàn vì hai lực p, Q tác dụng lên vật cân bằng nhau (Hình. 5.3).
Vật chuyển động thẳng đều, trên mặt sàn nằm ngang nhờ lực kéo có cường độ 2 N. Điều này chứng tỏ lực kéo cân bằng với lực cản của mặt sàn tác dụng lên vật (Hình. 5.4).
ZZZZZZZZZZZZZZZ/
'ZZZZZZ/
ZZZZ
”p
Hình 5.3
▼P
Hình 5.2
Pc
Fk
Hình 5.4
C7. Búp bê ngã về phía trước. Vì khi xe dừng đột ngột, mặc dù chân búp bê bị dừng lại cùng với xe, nhưng do quán tính nên thân búp bê vẫn chuyển động và nó nhào về phía trước.
C8. a) Ôtô đột ngột rẽ phải, do quán tính, hành khách không thể đổi hướng chuyển động ngay mà tiếp tục theo chuyển động cũ nên bị nghiêng người sang trái.
Nhảy từ bậc cao xuống, chân chạm đất bị dừng ngay lại, nhưng người còn tiếp tục chuyển động theo quán tính nên làm chân gập lại.
Bút tắc mực, nếu-vẩy mạnh, bút lại viết được vì do quán tính nên mực tiếp tục chuyển động xuống đầu ngòi bút khi bút đã dừng lại.
Khi gõ mạnh đuôi cán búa xuống đất, cán đột ngột bị dừng lại, do quán tính đầu búa tiếp tục chuyển động ngập chặt vào cán búa.
Do quán tính nên cốc chưa kịp thay đổi vận tốc khi ta giật nhanh giấy ra khỏi đáy cốc.
5.1.
D.	5.2. D,	5.3. D.
Có những đoạn đường mặc dù đầu máy vẫn chạy để kéo tàu nhưng vận tốc của tàu không đổi, điều này không hề mâu thuẫn với nhận định "lực tác dụng làm thay đổi vận tốc" vì khi lực kéo của đầu máy cân bằng với lực cản tác dụng lên đoàn tàu thì đoàn tàu sẽ không thay đổi vận tốc.
AT
Quả cầu đứng yên vì chịu tác dụng
của hai lực cân bằng nhau, trọng lực p cân bằng với sức căng T (Hình. 5.2).
Giật nhanh tờ giấy ra khỏi .chén nước. Do quán tính, chén nước chưa kịp thay đổi vận tốc nên chén nước không bị đổ.
Báo đuổi riết con linh dương. Linh dương nhảy tạt sang bên, do quán tính báo lao về phía trước vồ mồi nhưng không kịp đổi hướng nên linh dương trốn thoát.
D.	/ 5.10. c.
c.	5.12*. D.
Fc
B	»
a) Các lực tác dụng lên ôtô là : Trọng lực p, lực
77777777777771 7777777777777
phát động Fk, lực cản Fc, lực đỡ của mặt đường Q
p
H/n/7 5.5
Các lực được biểu diễn như hình 5.5.
Tuỳ HS có thể có gợi ý như sau :
Do bánh đà có khối lượng lớn nên nó có quán lớn
Khi tiếp đất các vân động viên đều phải khuỵu chân để dừng lại một cách từ từ.
Khi ngồi trên máy bay lúc cất cánh hoặc hạ cánh, ngồi trên ôtô đang phóng nhanh phải thắt dây an toàn. Là do có quán tính nên khi thay đổi vận tốc đột ngột, phần chân người gắn với sàn xe chuyển động theo xe còn phần trên người có xu hướng giữ nguyên vận tốc cũ. Kết quả là người ngồi trên xe có thể bị lao đầu về phía trước hoặc phía sau rất nguy hiểm.
Khi ta đóng mạnh đầu cán xuống sàn, thì cán dừng lại đột ngột khi đó lưỡi cuốc, xẻng hay đầu búa vẫn chuyển động xuống.
a) Tàu không còn chuyển động thẳng đều nữa.
Vận tốc của tàu tăng nếu cục đá trượt ngược chiều với chiều chuyển động của tàu.
Cục đá sẽ trượt về phía trước khi vận tốc của tàu giảm đột ngột.
Khi tàu đến đoạn đường rẽ về bên phải, thì cục đá sẽ trượt về bên trái.
Để không gây nguy hiểm cho người lực sĩ, cần phải đập rất nhanh, đập xuống vào gạch xong rồi giật lại ngay.
B.	5.18. c.
c. BÀI TẬP Bổ SUNG
5a. Một cuốn sách có khối lượng 250 g đặt trên mặt bàn nằm ngang. Hãy xác định các lực tác dụng lên cuốn sách và biểu diễn các lực ấy. Các lực tác dụng lên cuốn sách có đặc điểm gì ?
5b. Một vật đang chuyển động thẳng đều, chịu tác dụng của hai lực Fị và F2. BiếtF2=12N.	x
Các lực Fj và F2 có đặc điểm gì ? Xác định độ lớn của lực Fị.
Tại một thời điểm nào đó, lực Fị bất ngờ mất đi, vật sẽ chuyển động như thế nào ? Tại sao ?
5c. Quan sát một vận động viên ném tạ xích ta thấy lúc đầu vận động viên thường quay dây xích rất nhanh để quả tạ chuyển động tròn quanh người, sau đó bất ngờ buông tay thả dây xích cho nó chuyển động tự do. Động tác đó nhằm mục đích gì ? Hãy giải thích.