Một số vấn đề về Vật lí 10

chuyển động cơ học chương I : chuyển động học chất diểm A. tóm tắt lí thuyết I. chất điểm - chuyển động cơ học 1. chất điểm : - một vật chuyển động được coi là chất điểm nếu kích thước của nó rất nhỏ so với kích thước độ dài đường đi . khối lượngk của chất điểm là khối lượng của vật 2. Chuyển động cơ học : - Chuyển động cơ học là sự thay đổi vị trí của vật này so với vật khác theo thời gian . 1. Vận tốc trung bình : - Là một đại lượng cho biết chuyển động nhanh hay chậm của vật và được đo bằng thương số : VTB = s / t II. Chuyển động thẳng đều : 1. Chuyển động thẳng đều - Là chuyển động có quỹ đạo là một đường thẳng và có vận tốc trung bình không thay đổi theo thời gian 2. Quãng đường đi được : - Quảng đường đi được tỉ lệ thuận với thời gian đi hết quãng đường đó s = v.t 3 . Phương trình chuyển động : x = x0 + v (t – t0) Trong đó : x0 : toạ độ tại thời điểm ban đầu V : là vận tốc t0 : Toạ độ thời gian tại thời điểm ban đầu 4. đồ thị : a . Đồ thị toạ độ – thời gian - Là hàm số bậc nhất có hệ số góc V dùng để biểu diễn sự phụ thuộc của vật chuyển động theo thời gian x v = tg α x0 O t b. Đồ thị của vận tốc – thời gian : v - là một đường thẳng // với trục thời gian v0 O t Từ đồ thị vận đồ thị của vận tốc – thời gian cho ta biết quãng đường vật đi được là diện tích của hình được giới hạn bởi trục vận tốc và trục thời gian III. Chuyển động thẳng biến đổi đều : 1. Vận tốc tức thời : Vận tốc tức thời của một vật tại một điểm cho biết tại điểm đó vật chuyển động nhanh hay chậm 2. Véc tơ vận tốc : dùng để đặc trưng cho chuyển động về sự nhanh chậm và phương chiều - Véc tơ vận tốc tại một điểm là véc tơ có Gốc tại vật chuyển động có hướng trùng với hướng của chuyển động Có độ dài tỷ lệ với độ lớn của vận tốc theo một tỉ xích nào đó 3. Gia tốc trong chuyển động biến đổi đều : - Gia tốc là một đại lượng đặc trưng cho tốc độ biến thiên của vận tốc a= v / t - Véc tơ gia tốc : Có gốc ở vật chuyển động Có phương trùng với phương của vận tốc Có chiều : + Cùng chiều với vận tốc -> chuyển động nhanh dần + Ngược chiều với vận tốc -> chuyển động chậm dần 4. Công thức vận tốc trong chuyển động biến đổi đều : v = v0 + at - Đồ thị của vận tốc là một đường thẳng phụ thuộc vào thời gian . v v0 O t0 t - Quãng đường đi được tính theo diện tích hình thang S = ((v0 + v ) (t – t0) ) / 2 5. phương trình chuyển động x = x0 + v (t – t0) + at2/ 2 đồ thị : biểu diễn sự phụ thuộc của toạ độ của chuyển động vào thời gian . đồ thi là một parabol x0 6. công thức liên hệ giữa độ rời và vận tốc V2 –V20 = 2aS Iv. Sự rơI tự do Thế nào là sự rơi tự do: Một vật được coi là rơi tự do nếu lực cản của không khí lên vật là vô cùng bé khi đó vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực . Đặc điểm của sự rơi tự do : Là chuyển động nhanh dần đều có phương rơi thẳng đứng , có chiều từ trên xuống. Tại một vị trí trên trái Đất các vật đều rơi với gia tốc trọng trường g (g gia tốc rơi tự do ) . và được xác định : g = 2s / t2 Vật rơi tự do không vận tốc đầu : V = gt . V. Chuyển động tròn đều Chuyển động tròn đều là chuyển động mà quỹ đạo của nó là một đường tròn vận tốc dài ( tốc độ dài ) : loôn nằm theo tiếp tuyến với đường tròn , có độ lớn không đổi V = s / t - Vận tốc góc : - Gia tốc hương tâm : luôn hương vào tâm của đường tròn có độ lớn không đổi : aht = = B. Phương pháp giải : B1 : Xác định chuyển động của vật B2 : Chọn hệ quy chiếu để xác định tạo độ , thời gian , vận tốc ban đầu của vật . B3 : lập phương trình chuyển động B4 : Lập luận C. Bài tập ví dụ : Bài 1 : Một chất điểm chuyển động từ thành phố A đến thành phố B dài 240 Km . với vận tốc không đổi 50 Km / h . lập phương trình chuyển động của chất điểm nói trên Chọn gốc toạ độ tại thành phố A . Gốc thời gian là lúc vật bắt đầu chuyển động Chọn gốc toạ độ tại thành phố B . Gốc thời gian là lúc vật bắt đầu chuyển động Vẽ đồ thị biểu diễn chuyễn đọng của vật tong hai trường hợp nói trên Bài 2 : Một xe khởi hành từ địa điểm A lúc 8h tới địa điểm B cách A 110 km . , chuyển động thẳng đều với vận tốc 40 Km/h. Một xe khác khởi hành từ B lúc 8 30’ đi về A với vận tốc không đổi 50 Km/h . tính khoảng cách giữa hai xe Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ Bài 3 : lúc 8h sáng một ôtô chạy qua địa điểm A trên quốc lộ với vận tốc 36 km/h , chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,2 m/s2 . Cùng lúc đó tại thị trấn B trên quốc lộ đó cách A 560m một ôtô khác bắt đầu khởi hành đi theo hướng ngược chiều với xe thứ nhất , chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 40 cm/s2 . a. Lập phương trình chuyển động của hai xe Xác định thời gian hai xe gặp nhau . Bài 4 . Một đoạn tàu đang chạy với vận tốc 14,4 Km/h thì hãm phanh để vào ga . 10s đầu tiên sau khi phanh nó đi được đoạn đường AB dài hơn đoạn đường đi được trong 10s tiếp theo BC là 5m . Hỏi bao lâu sau khi hãm phanh tàu dừng hẳn ? . tìm đoạn đường tàu còn đi được sau khi phanh Bài 5: Một chất điểm chuyển động theo một đường thẳng có vận tốc ban đầu v0 = 2m/s chuyển động đều trong khoảng thời gian t = 3s. chuyển động với gia tốc a2 = 2m/s2 trong thời gian t2 = 2s , với gia tốc a3 = 1m/s2 trong thời gian t3= 5svới gia tốc a4 = -3 m/s2 trong thời gian t4 = 2s và cuối cùng chuyển động đều trong thời gian 3s 1.Tính vận tốc cuối cùng Vc và quãng đường đi được . 2.Vẽ đồ thị phụ thuộc của vận tốc vào thời gian từ đó tìm lại quãng đường đi được. Bài 6: Một ôtô đi đến điểm A thì tắt máy . Hai giây đầu đầu tiên sau khi đi qua A nó đi được quãng đường AB dài hơn quãng đường BC đi được trong 2s tiếp theo 4m . Biết rằng qua A được 10s thì ôtô mới dừng hẳn tại D. Tính vận tốc ôtô tại A và quãng đường AD ôtô còn đi được sau khi tắt máy . Bài 7 : Một xe máy chuyển động nhanh dần đều trên đoạn đường AD dài 28m . Sau khi đi qua A được 1s , xe tới B với vận tốc 6m/s. 1s Trước khi tới D xe ở C và có vận tốc 8m / s. Tính gia tốc của xe , Thời gian xe đi trên đoạn đường AD và chiều dài đoạn đường CD. Bài 8 : Một người đi xe đạp dang đi với vận tốc 7,2 km/h thì xuống dốc chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a = 0,2 m/s2 . cùng lúc đó , một ôtô đang chạy với vận tốc 72km/h thì lên dốc , chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,4m/s2. Xác định vị trí A tại đó hai xe bắt đầu đi ngang qua nhau và quãng đường xuống dốc xe đạp đã đi được cho đến lúc đó , chiều dài của dốc là 570m . Xác định vị trí 2 xe khi chúng cách nhau 170m Bai 9 : Lúc 8 h một ôtô chuyển động từ A -> B Với vận tốc 30 Km/h không đổi . Lúc 9h một ô tô khác chuyển động cũng từ A -> B với vận tốc 45 Km/h Lập phương trình tọa độ của 2 ôtô . Hỏi sau bao lâu hai ôtô gặp nhau Bài 10 Hai ôtô cùng khởi hành 1 lúc từ hai điểm A và B khác nhau cách nhau 40 Km . Nếu chúng đi ngược chiều nhau thì sau 24’ chúng gặp nhau . nếu chúng đI cùng chiều nhau thì sau 2h chúng đuổi kịp nhau . tìm vận tốc của hai ô tô Bài 11 : Một vật rơi tự do không vận tốc ban đằu từ độ cao 5m . Tìm vận tốc của nó khi chạm đất . Bài 12 : Một vật rơi tự do với vận tốc ban đầu bằng không . Trong giây cuối cùng của chuyển động vật đi được quãng đường bằng 2 /3 toàn bộ quãng đường s mà vật đã đi qua trong suốt thời gian rơi . Tìm S . cho g =10m/s2 .Bỏ qua sức cản của không khí . Bài 3 : Một vật được ném từ cao y0 so với mặt đất theo phương thẳng đứng lên phía trên với vận tốc ban đầu là V0 . Viết phương trình chuyển động của vật Vẽ đồ thị toạ độ , vận tốc của vật phụ thuộc vào thời gian Mô tả quá trình chuyển động của vật Tình vận tốc của vật khi chạm đất Chương II Động lực học chất điểm Lực là gì : kháI niệm về lực : Lực là một đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác : Hai lực cân bằng: Là hai lực cùng phương ngược chiều , cùng độ lớn và cùng tác dụng lên một vật Tổng hợp lực : Là sự thay thế của các lực tác dụng lên vật bằng một lực tương ứng Hai lực tác dụng lên một vật : tổng hợp lực là quy tắc hình bình hành II. Một số lực cơ học : lực ma sát trượt : F = 2. lực dần hồi : F = k. 3. Trọng lực : P = g . m III . Các bước giai : Phân tích các lực tác dụng lên vật - Chọn chiều chuyển động Viết phương trình chuển động của vật Mô tả bằng hình vẽ III. Bài tập ví dụ Bài 1 : Một ôtô khối lượng 3 tấn đang chuyển động với vận tốc 20 m /s thì bị hãm . quãng đường hãm dài 40m . Tính lực hãm Giải : Bài 2 : Một mặt phẳng AB nghiên một góc α = 300 với mạt phẳng nằ ngang và dài AB = 1m Mặt phẳng nằm ngang Dài Bc = 0,35 m một vật cóa khối lượng m = 1 Kg trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh A tới C thì dừng lại Tính a. Phản lực của mặt phẳng nghiên đôí với vật b. Vận tốc của vật tại B c. Hệ số ma sát trên mặt phẳng nằm ngang và gia tốc của vật trên mặt đường BC ( Biết hệ số ma sát trên mặt phẳng nghiêng là , g = 10 m/s2 ). A 300 B C Bai 3 : Cho hệ vật như hình vẽ . Biết góc giữa mặt phẳng nghiêng và góc giữa mặt phẳng nằm ngang α , k là hệ số ma sát giữa vật m1 và mặt phẳng nghiêng . Khối lượng của ròng rọc và của dây ma sát của ròng rọc không đáng kể . ma sát của ròng rọc . Giả sử lúc đầu hai vật đứng yên Xác định tỉ số các khối lượng để cho vật M1: a. Vật bắt đầu đi xuống b. Bắt đầu đi lên c. Vẫn đứng yên M1 M2 α Bài 4 : Cho hệ vật như hình vẽ biết rằng m1 = m =2Kg , m2 = m3 = 4 Kg . khối lượng của ròng rọc không đáng kể và không có ma sát . Các vật được thả tự do từ trạng tháI nghỉ và có gia tốc a = 1,5 m/s2. Tìm hệ số ma sát giữa vật m2 và mặt bàn Tính lực ma sát và các lực căng của dây , cho g =10 m/s2. m2 m1 m3 Bài 5 :Hai vật A và B có khối lượng m1 = 1 Kg , m2 có khối lượng 2,5 Kg được nối với nhau bằng một sợi dây không giản vắt qua một ròng rọc cố định . Bỏ qua ma sát giữa vật B và mặt bàn . Ban đầu khi vật B ở O người ta truyền cho nó vân tốc V0 = 2,86 m hướng về bên phải . Tính Gia tốc của vật B , Độ lớn và hướng của vận tốc của vật B sau 2s lực căng của sợi dây Vị trí của vật B tại thời điểm đó và đoạn đường mà B đI được trong thời gian 2s B V0 A Bài 6 : Cho một hệ vật như hình vẽ biết M1 = 2 Kg , M2 = 4 Kg. được nối với nhau bằng một sợi dây không giản Tính : ////////////////// a. Lực căng của sợi dây b. Tính gia tốc chuyển động của vật M1 M2 Bài 7 : Cho một hệ vật như hình vẽ Biết rằng vật A có khối lượng M1 = 4kg vật B có khối lượng M2 = 2 Kg được nối với nhau bằng một sợi dây không giản vắt qua một ròng rọc có khối lượng không đáng kể . Hệ số ma sát của 2 mặt phẳng là như nhau = 0,2 , g = 10 m/s2 . Ban đầu hệ vật đứng yên . Tìm gia tốc của mỗi vật Sau khi chuyển động được 4s thì sợi dây đứt hỏi vật hai còn lên thêm một đoạn là bao nhiêu B A //////////////////////////////////////////////////////////////////////