Bài giảng môn Vật lí Lớp 10 - Bài 9: Tổng hợp và phân tích lực điều kiện cân bằng của chất điểm (Bản mới)

CHƯƠNG II 
ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM 
TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC 
BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN 
KHỐI LƯỢNG VÀ QUÁN TÍNH 
CÁC LỰC CƠ HỌC: LỰC HẤP DẪN, LỰC ĐÀN HỒI, LỰC MA SÁT, LỰC HƯỚNG TÂM 
CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG 
Chúng ta đều muốn biết vì sao vật này đứng yên , vật kia chuyển động ? Vì sao vật này chuyển động thẳng đều , vật kia chuyển động có gia tốc ? Đ ể tìm câu trả lời , chúng ta sẽ xét mối liên hệ giữa chuyển động và lực . 
TiÕt 16 
TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC 
ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM 
TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC 
ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM 
I. L ỰC. CÂN BẰNG LỰC 
 
 
Vật nào tác dụng vào cung làm cung biến dạng ? 
Vật nào tác dụng vào mũi tên làm mũi tên bay đi ? 
XÐt mét qu ¶ cÇu treo vµo ® Çu sîi d©y.Nh ữ ng vËt nµo t¸c dông lªn qña cÇu ? 
NÕu lµm ® øt d©y,qu ¶ cÇu sÏ r¬i tù do víi gia tèc g. VËy vËt nµo ®· t¸c dông lµm qu ¶ cÇu r¬i c ó gia t ố c ? 
1. Định nghĩa : Lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng . 
2. Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật . 
Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật , cùng giá , cùng độ lớn và ngược chiều . 
 3. Đường thẳng mang véc tơ lực gọi là giá của lực . 
A 
B 
4. Đơn vị lực là niutơn (N) 
F 
T 
P 
Nh ữ n g lùc nµo t¸c dông lªn qu ¶ cÇu?qu ¶ cÇu cã gia tèc kh«ng ? 
NhËn xÐt vÒ ® Æc ® iÓm cña 2 lùc trong h ì nh vÏ . 
II. T ỔNG HỢP L ỰC 
F 1 
F 2 
1. Thí nghiệm : 
O 
M 
N 
M 
N 
O 
A 
B 
F 1 
F 2 
C 
F 3 
D 
F 
Từ thí nghiệm ta rút ra được kết luận gì về tính chất của lực ? 
Lực là đại lượng véc tơ,tuân theo quy tắc hình bình hành . 
1. Định nghĩa 
Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy.Lực thay thế gọi là hợp lực . 
2. Quy tắc hình bình hành 
Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của một hình bình hành , thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng . 
F=F 1 +F 2 
Hai lực cùng phương , cùng chiều : F = F 1 + F 2 
Hai lực cùng phương , ngược chiều : F = F 1 - F 2 
Hai lực có giá vuông góc với nhau : 
Hai lực không cùng phương , chiều : 
* Các trư ờ ng h ợ p 
. Quy tắc hình bình hành 
O 
F 
F 1 
F 2 
 
 
 
. Chó ý 
. Quy tắc hình bình hành 
F 12 
Trong trường hợp có nhiều lực đồng quy thì quy tắc này áp dụng như thế nào ? 
O 
F 1 
F 2 
F 3 
F 
I. L ỰC. CÂN BẰNG LỰC 
II. T ỔNG HỢP L ỰC 
III. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM 
Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không . 
F=F 1 +F 2 +=0 
O 
M 
N 
M 
N 
A 
B 
O 
D 
C 
F 1 
F 2 
F 3 
F 
Nếu bây giờ không có lực F 3 thì điều gì xảy ra ? Lực F 3 có vai trò gì đối với từng lực F 1 , F 2 để điểm O không bị thay đổi vị trí ? 
Từ O hãy vẽ các lực cân bằng với F 1 , F 2 ? Nối đầu mút các lực F 11 , F 21 , F 3 . Có nhận xét gì về kết quả thu được ? 
F 11 
F 21 
IV. PHÂN TÍCH LỰC 
IV. PH ÂN TÍCH LỰC 
E 
G 
O 
M 
N 
C 
F 3 
F 2 
F 1 
Chú ý: ta chỉ được phép phân tích một lực F khi biết chắc chắn lực đó có tác dụng cụ thể theo hai hướng nào . 
2. Phương pháp 
Muốn phân tích lực F 3 thành hai lực thành phần F 1 và F 2 theo hai phương MO và NO, ta làm như sau : Từ đầu mút C của vectơ F 3 ta kẻ hai đường thẳng song song với hai phương đó , chúng cắt những phương này tại các điểm E và G. các vectơ OE và OG biểu diễn các lực thành phần F 1 và F 2 . 
1 .Định nghĩa :Phân tích l ự c là thay th ế 1 l ự c b ằ ng 2 hay nhi ề u l ự c có tác d ụ ng gi ố ng h ệ t như l ự c đó . 
1. VÝ dô : 
VËt nÆng chuyÓn ® éng d­íi t¸c dông cña lùc nµo ? 
Träng lùc 
Träng lùc cã nh ữ ng t¸c dông gi ® èi víi vËt ? 
 
L àm vật trượt xuống . 
Ép vật xuống mặt phẳng nghiêng . 
H·y quan s¸t 
ViÖc ph©n tÝch lùc hîp lÝ gióp ta thÊy râ h¬n t¸c dông cña lùc ® èi víi vËt . 
 
P 2 
P 1 
P 
CỦNG CỐ, VẬN DỤNG KIẾN THỨC 
Thế nào là tổng hợp lực , phân tích lực ? Những chú ý khi phân tích lực ? 
Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy . 
 
Chú ý: ta chỉ được phép phân tích một lực F khi biết chắc chắn lực đó có tác dụng cụ thể theo hai hướng nào . 
 
Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó . 
 
CỦNG CỐ VẬN DỤNG KIẾN THỨC 
Câu 1. Chỉ ra kết luận sai trong các kết luận sau : 
A. Mu ốn cho 1 chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực tác dụng lên nó phải khác không 
B. Lực là đại lượng vectơ . 
C. Lực tác dụng lên vật gây ra gia tốc cho vật . 
D. Có thể tổng hợp các lực đồng quy theo quy tắc hình bình hành . 
Đ.A 
CỦNG CỐ VẬN DỤNG KIẾN THỨC 
Câu 2. Cho hai lực đồng quy có độ lớn 9N và 12N. Độ lớn của hợp lực là : 
A. 1N 
B. 2N 
C. 15N 
D. 25N 
Đ.A 
CỦNG CỐ VẬN DỤNG KIẾN THỨC 
Câu 1. Chỉ ra kết luận sai trong các kết luận sau : 
A. Lực là nguyên nhân làm cho vật chuyển động hoặc bị biến dạng . 
B. Lực là đại lượng vectơ . 
C. Lực tác dụng lên vật gây ra gia tốc cho vật . 
D. Có thể tổng hợp các lực đồng quy theo quy tắc hình bình hành . 
 
CỦNG CỐ VẬN DỤNG KIẾN THỨC 
Câu 2. Cho hai lực đồng quy có độ lớn 9N và 12N. Độ lớn của hợp lực là : 
A. 1N 
B. 2N 
C. 15N 
D. 25N 
 
XIN TR¢N THµNH C¶m ¬n c¸c thÇy c« 
Chóc c¸c em häc giái