Giải Vật lí 8 Bài 5: Sự cân bằng lực - Quán tính là tài liệu vô cùng hữu ích giúp các em học sinh lớp 8 có thêm nhiều gợi ý tham khảo để giải các câu hỏi trang 17, 18, 19, 20 chương I Cơ học được nhanh chóng và dễ dàng hơn.
Giải Vật lý 8: Sự cân bằng lực - Quán tính được trình bày rõ ràng, cẩn thận, dễ hiểu nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức về hai lực cân bằng, quán tính, từ đó nhanh chóng biết cách làm bài. Đồng thời là tư liệu hữu ích giúp giáo viên thuận tiện trong việc hướng dẫn học sinh học tập. Vậy sau đây là nội dung chi tiết Giải bài tập Vật lí 8 trang 17, 18, 19, 20 mời các bạn cùng theo dõi và tải tại đây.
Giải Vật lý 8 Bài 5: Sự cân bằng lực - Quán tính
- Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, có cường độ bằng nhau, phương nằm trên cùng một đường thẳng, chiều ngược nhau.
- Dưới tác dụng của lực cân bằng:
- Vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên
- Vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
=> Chuyển động này được gọi là chuyển động theo quán tính.
Chú ý:
- Hệ lực cân bằng khi tác dụng vào một vật thì không làm thay đổi vận tốc của vật.
- Ở 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 một vật được phát biểu khái quát hơn :”Một vật sẽ đứng yên hay chuyển 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 chuyển động thực hiện trên cơ sở suy luận lôgic. Vì lực gây ra sự thay đổi vận tốc chuyển động, còn hai lực cân bằng khi đặt lên vật đang đứng yên thì sẽ đứng yên mãi, như vậy 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 đều mãi. Kết luận này được kiểm nghiệm bằng thí nghiệm trên máy A – tút.
2. Quán tính
Khi có lực tác dụng, mọi vật không thể thay đổi vận tốc đột ngột được vì mọi vật đều có quán tính. Có thể nói quán tính là tính chất giữ nguyên vận tốc và hướng chuyển động của vật.
- Lực tác dụng càng lớn thì sự biến đổi chuyển động diễn ra càng nhanh.
Bài C1 [trang 17 SGK Vật lí 8]
: Hãy kể tên và biểu diễn các lực tác dụng lên quyển sách, quả cầu và quả bóng trên hình vẽ có trọng lượng lần lượt là 3N; 0,5N; 5N bằng các vectơ lực. Nhận xét về điểm đặt, cường độ, phương, chiều của hai lực cân bằng.
Gợi ý đáp án:
- Các lực tác dụng lên cuốn sách:
+ Trọng lực P hướng thẳng đứng xuống dưới.
+ Lực nâng Q của mặt bàn [gọi là phản lực] hướng thẳng đứng lên trên.
- Các lực tác dụng lên quả cầu:
+ Trọng lực P hướng thẳng đứng xuống dưới.
+ Lực căng T của dây treo hướng thẳng đứng lên trên.
- Các lực tác dụng lên quả bóng:
+ Trọng lực P hướng thẳng đứng xuống dưới.
+ Lực nâng Q của mặt sân [gọi là phản lực] hướng thẳng đứng lên trên.
Như vậy, các cặp lực tác dụng lên mỗi vật có cùng điểm đặt [tại tâm của vật], cùng phương thẳng đứng, có độ lớn bằng nhau và ngược chiều nhau.
Quan sát thí nghiệm hình dưới đây và cho biết tại sao quả cân A đứng yên?
Gợi ý đáp án:
Quả cân A đã chịu tác dụng của hai lực cân bằng nhau [trọng lực P và lực căng dây T] nên nó đứng yên.
Bài C3 [trang 18 SGK Vật lí 8]
: Đặt thêm một vật nặng A' lên quả cân A [H.5.3b]. Tại sao quả cân A cùng với A' sẽ chuyển động nhanh dần?
Gợi ý đáp án:
- Khi chưa đặt A' lên trên A thì trọng lượng PA bằng lực căng dây T làm cho quả cân A đứng yên.
- Đặt thêm một vật nặng A' lên quả cân A thì trọng lực PA + PA' lớn hơn so với lực căng dây T do đó vật A và A' chuyển động nhanh dần xuống phía dưới.
Bài C4 [trang 18 SGK Vật lí 8]
Khi quả cân A chuyển động qua lỗ K thì vật nặng A' bị giữ lại [H.5.3c,d]. Lúc này quả cân A còn chịu tác dụng của những lực nào?
Gợi ý đáp án:
Quả cân A chịu tác dụng của hai lực là trọng lực P và lực căng dây T [hai lực này cân bằng nhau].
Hãy đo quãng đường đi được của quả cân A sau mỗi khoảng thời gian là 2 giây, ghi vào bảng bên dưới tính vận tốc A.
| Thời gian t[s] | Quãng đường đi được s[cm] | Vận tốc v[cm/s] |
| Trong hai giây đầu: t1 = 2 | s1 =..... | v1 =... |
| Trong hai giây tiếp theo: t2 = 2 | s2 =.... | v2 =... |
| Trong hai giây cuối: t3 = 2 | s3 =..... | v3 =... |
Gợi ý đáp án:
Các em đo kết quả và ghi vào bảng.
Vận tốc v được tính bằng công thức:
Bài C6 [trang 19 SGK Vật lí 8]
Búp bê đang đứng yên trên xe. Bất chợt đẩy xe chuyển động về phía trước [H.5.4]. Hỏi búp bê sẽ ngã về phía nào? Tại sao?
Gợi ý đáp án:
Búp bê sẽ ngã về phía sau. Bởi vì khi xe đứng yên, búp bê đứng yên cùng với xe.
Khi bất ngờ đẩy xe tới phía trước, phần chân của búp bê chuyển động tới phía trước cùng với xe nhưng phần thân của búp bê do có quán tính, nó lại muốn duy trì trạng thái đứng yên ban đầu, kết quả là búp bê bị ngã ra phía sau.
Bài C7 [trang 19 SGK Vật lí 8]
Đẩy cho xe và búp bê cùng chuyển động rồi bất chợt dừng xe lại. Hỏi búp bê sẽ ngã về phía nào? Tại sao?
Gợi ý đáp án:
Búp bê sẽ ngã về phía trước. Bởi vì khi xe chuyển động, búp bê cũng chuyển động cùng với xe. Khi xe dừng lại đột ngột, phần chân của búp bê dừng lại cùng với. xe nhưng phần thân của búp bê do có quán tính, nó lại muốn duy trì trạng thái chuyển động ban đầu, kết quả là búp bê bị ngã ra phía trước.
Bài C8 [trang 20 SGK Vật lí 8]
Hãy dùng khái niệm quán tính để giải thích các hiện tượng sau đây:
a] Khi ô tô đột ngột rẽ phải, hành khách trên xe bi nghiêng về phía trái.
b] Khi nhảy từ bậc cao xuống, chân ta bị gập lại.
c] Bút tắc mực, ta vẩy mạnh, bút lại có thể viết tiếp được.
d] Vì sao khi cán búa lỏng có thể làm chặt lại bằng cách gõ mạnh đuôi cán xuống đất?
e] Đặt một cốc nước lên tờ giấy mỏng. Giật nhanh tờ giấy ra khỏi đáy cốc thì cốc vẫn đứng yên. Tại sao?
Gợi ý đáp án:
a] Hành khách bị nghiêng về phía trái vì khi ô tô đột ngột rẽ phải, do có quán tính, họ không thể đổi hướng chuyển động ngay mà tiếp tục chuyển động như cũ.
b] Khi nhảy từ bậc cao xuống, chân chạm đất sẽ dừng lại ngay, nhưng người còn tiếp tục chuyển động theo quán tính nên chân bị gập lại.
c] Bút tắc mực, khi ta vẩy mạnh thì do có quán tính mà mực chuyển động xuống đầu ngòi bút nên bút lại có mực.
d] Khi gõ mạnh đuôi cán búa xuống đất thì cán búa và đầu búa đều chuyển động đi xuống. Cán búa chạm đất dừng lại đột ngột trong khi đầu búa tiếp tục chuyển động đi xuống do quán tính nên đầu búa làm cho búa chắc hơn.
e] Cốc vẫn đứng yên vì do quán tính mà nó chưa thể thay đổi vận tốc được ngay.
Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
Giải Sách Bài Tập Vật Lí 8 – Bài 5: Sự cân bằng lực – Quán tính giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
A. Hai lực cùng cường độ, cùng phương.
B. Hai lực cùng phương, ngược chiều.
C. Hai lực cùng phương, cùng cường độ, cùng chiều.
D. D. Hai lực cùng cường độ, có phương nằm trên cùng một đường thẳng, ngược chiều.
Lời giải:
Chọn D
Cặp lực tác dụng lên một vật làm vật đang đứng yên, tiếp tục đứng yên là hai lực cùng cường độ,có phương nằm trên cùng một đường thẳng, ngược chiều.
A. Vật đang đứng yên sẽ chuyển động nhanh dần đều.
B. Vật đang chuyển động sẽ dừng lại.
C. Vật đang chuyển động đều sẽ không chuyển động đều nữa.
D. Vật đang đứng yên sẽ đứng yên, hoặc vật đang chuyển động sẽ chuyển động thẳng đều mãi.
Lời giải:
Chọn D
Khi chỉ chịu tác dụng của hai lực cân bằng thì vật đang đứng yên sẽ đứng yên, hoặc vật đang chuyển động sẽ chuyển động thẳng đều mãi.
A. Đột ngột giảm vận tốc
B. Đột ngột tăng vận tốc
C. Đột ngột rẽ sang trái.
D. Đột ngột rẽ sang phải.
Lời giải:
Chọn D
Vì khi ô tô đột ngột rẽ sang phải do quán tính hành khách không thể đổi hướng chuyển động ngay mà tiếp chuyển động theo hướng cũ nên hành khách thấy mình bị nghiêng người sang bên trái.
Lời giải:
Khi lực kéo của đầu máy cân bằng với lực cản tác dụng lên đoàn tàu sẽ làm đoàn tàu không thay đổi vận tốc. Do vậy điều này không mâu thuẫn với nhận định lực tác dụng lên vật làm thay đổi vận tốc của vật.
Lời giải:
Trọng lực P của quả cầu có độ lớn: P = 10.m = 10.0,2 = 2N
Ta thấy quả cầu đứng yên vì chịu tác dụng của hai lực cân bằng nhau [trọng lực P→và sức căng T→]
a] Hãy biểu diễn các vec tơ lực tác dụng lên vật.
b] Vật được kéo chuyển động thẳng đều trên mặt sàn nằm ngang với lực kéo theo phương nằm ngang có cường độ 2N. hãy biểu diễn các vec tơ lực tác dụng lên vật. Chọn tỉ xích 2N ứng với 1cm.
Lời giải:
a] Vật nằm yên trên sàn nên các lực tác dụng lên vật bao gồm: trọng lực P→, lực đỡ của mặt sàn Q→. Hai lực P→và Q→là hai lực cân bằng có độ lớn:
Q = P = 10.m = 10.0,5 = 5 N
Các lực được biểu diễn như hình vẽ với tỉ xích 2N ứng với 1 cm.
b] Đầu tiên vật đứng yên trên mặt bàn vì hai lực P→và Q→tác dụng lên vật cân bằng nhau. Sau đó, vật chuyển động thẳng đều trên mặt sàn nằm ngang nhờ lực kéo có cường độ 2N. Điều này chứng tỏ lực kéo cân bằng với lực cản của mặt sàn tác dụng lên vật: Fk = Fc
Các lực được biểu diễn như hình vẽ với tỉ xích 2N ứng với 1 cm.
Lời giải:
Giật nhanh tờ giấy ra khỏi chén nước. Do quán tính nên chén nước chưa kịp thay đổi vận tốc, nhờ vậy mà nó ko bị đổ.
Lời giải:
Do quán tính con báo đang chuyển động về phía trước nên con báo không kịp đổi hướng theo linh dương, nhờ đó mà linh dương trốn thoát.
A. Trong hình a.
B. Trong hình a và b.
C. Trong hình c và d.
D. Trong hình d.
Lời giải:
Chọn D.
Vì cặp lực cân bằng là cặp lực cùng đặt lên một vật có cường độ bằng nhau, phương nằm trên cùng một đường thẳng và ngược chiều nhau.
A. Đang chuyển động sẽ chuyển động nhanh lên.
B. Đang chuyển động sẽ chuyển động chậm lại.
C. Đang chyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều
D. Bị biến dạng.
Lời giải:
Chọn C
Nếu vật chịu tác dụng của các lực không cân bằng thì các lực này không thể làm vật đang chyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
A. bánh trước
B. bánh sau.
C. đồng thời cả hai bánh
D. Bánh trước hoặc bánh sau đều được.
Lời giải:
Chọn B
Vì khi xe đang chuyển động về phía trước hãm phanh trước đột ngột do quán tính xe chưa thể thay đổi vận tốc ngay được khiến bánh trước bị bó cứng, đầu xe trượt trên đường gây nguy hiểm nên khi xuống dốc muốn dừng lại ta nên hãm phanh bánh sau.
A. luôn tăng dần
B. luôn giảm dần
C. tăng dần đến giá trị cực đại, rồi giảm dần.
D. giảm dần đến giá trị bằng không rồi đổi chiều và tăng dần.
Lời giải:
Chọn D
Vì lúc đầu khi vật chịu tác dụng của hai lực cân bằng và đang chuyển động theo chiều của lực F2→. Khi ta tăng cường độ lực F1→ngược chiều với lực F2→thì vật sẽ chuyển động với vận tốc giảm dần đến giá trị bằng không rồi đổi chiều và tăng dần.
a] Kể các lực tác dụng lên ô tô.
b] Biểu diễn các lực trên theo tỉ xích 0,5 cm ứng với 5000N.
Lời giải:
a] Các lực tác dụng lên ô tô: trọng lực P→, lực phát động Fk→, lực cản Fc→và lực đỡ của mặt đường Q→.
b] Trọng lực có độ lớn là: P = 10.m = 10.2000 = 20000N
Lực cản tác dụng lên ô tô có độ lớn là: Fc = 0,25.P = 0,25.20000 = 5000N
Các lực được biểu diễn như trong hình dưới đây:
a] Vì sao trong một số đồ chơi: Ô tô, xe lửa, máy bay không chạy bằng dây cót hay pin. Trong đó, chỉ có một bánh “đà” khối lượng lớn gắn với bánh xe bằng hệ thống bánh răng. Muốn xe chuyển động chỉ cần xiết mạnh bánh xe xuống mặt sàn vài lần làm bánh “đà” quay rồi buông tay. Xe chạy khá lâu và chỉ dừng lúc bánh “đà” ngừng quay.
b] Vì sao các vận động viên nhảy dù, nhảy cao, nhảy xa lúc tiếp đất chân đều khuỵu xuống?
c] Vì sao khi ngồi trên máy bay lúc cất cánh hoặc hạ cánh, ngồi trên ô tô đang phóng nhanh phải thắt dây an toàn.
d] Vì sao khi lưỡi cuốc, xẻng, đầu búa bị lỏng cán, người ta chỉ cần gõ mạnh đầu cán còn lại xuống sàn?
Lời giải:
a] Do bánh đà có khối lượng lớn nên có quán tính lớn.
b] Khi tiếp đất chân chạm đất sẽ dừng lại ngay nhưng người còn tiếp tục chuyển động theo quán tính nên các vận động viên đều phải khuỵu chân để dừng lại một cách từ từ.
c] khi ngồi trên máy bay lúc cất cánh hoặc hạ cánh, ngồi trên ô tô đang phóng nhanh vận tốc của người bị thay đổi đột ngột. Do quán tính người không thể đổi hướng chuyển động ngay và tiếp tục chuyển động như cũ nên phải thắt dây để đảm bảo an toàn.
d] Khi ta đóng mạnh đầu cán xuống sàn thì cán búa và đầu búa đều chuyển động đi xuống. Cán búa chạm đất thì dừng lại đột ngột khi đó lưỡi cuốc, xẻng hay đầu búa vẫn chuyển động xuống do có quán tính nên đầu búa lún sâu vào cán búa làm cho búa chắc hơn.
a] Tàu còn chuyển động thẳng đều nữa không?
b] Nếu cục đá trượt ngược với chiều chuyển động của tàu thì vận tốc tàu tăng hay giảm?
c] Cục đá sẽ chuyển động về phía nào khi vận tốc tàu giảm đột ngột?
d] Trong trường hợp nào, cục đá sẽ trượt về bên trái?
Lời giải:
a] Ta thấy cục đá trượt đi mà lúc đầu nó đang nằm yên trên bàn trong toa tàu đang chuyển động thẳng đều thì tức là tàu không còn chuyển động thẳng đều nữa.
b] Nếu cục đá trượt ngược với chiều chuyển động của tàu thì vận tốc của tàu tăng.
c] Cục đá sẽ chuyển động về phía trước khi vận tốc tàu giảm đột ngột.
d] Khi tàu đến đoạn đường rẽ về bên phải thì cục đá sẽ trượt về bên trái.
Phải đập tạ thế nào mới không thể gây nguy hiểm cho người lực sĩ?
Lời giải:
Dùng búa tạ đập thật mạnh lên chồng gạch. Chồng gạch vỡ tan do quán tính tảng đá chưa kịp thay đổi vận tốc nên người lực sĩ vẫn bình yên vô sự.
Phải đập tạ rất nhanh: đập xuống vào gạch rồi giật lại ngay.
A. OA
B. AB
C. BC
D. Cả ba giai đoạn
Lời giải:
Chọn B
Vì trên đồ thị đoạn AB được biểu diễn là một đoạn thẳng tức là ở giai đoạn này vận tốc của vật không thay đổi nên vật đang chuyển động đều, khi đó có sự cân bằng lực xảy ra.
A. Nhỏ hơn 1 trong giai đoạn AO.
B. Lớn hơn 1 trong giai đoạn AB.
C. Lớn hơn 1 trong giai đoạn BC.
D. Bằng 1 trong giai đoạn AB.
Lời giải:
Chọn D
Vì trong giai đoạn AB có sự cân bằng lực xảy ra nên tỉ số giữa lực kéo và lực cản bằng 1.