I/ LÝ THUYẾT:
1. Hệ quy chiếu: Gồm
+ Một vật làm mốc
+ Hệ trục tọa độ cố gắn với vật làm mốc
+ Mốc thời gian và đồng hồ để đo thời gian
2. Chuyển động thẳng đều:
+ ĐN: chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi
quãng đường
23 trang |
Chia sẻ: lephuong6688 | Lượt xem: 810 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Ôn tập Vật lý 10, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Phần I : ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
I/ LÝ THUYẾT:
1. Hệ quy chiếu: Gồm
+ Một vật làm mốc
+ Hệ trục tọa độ cố gắn với vật làm mốc
+ Mốc thời gian và đồng hồ để đo thời gian
2. Chuyển động thẳng đều:
+ ĐN: chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi
quãng đường
vtb = S/t
+ Công thức tính quãng đường:
S = vtb.t = v.t
O
x
M2
M1
x
x0
v.t
+ Phường trình chuyển động thẳng đều:
x = x0 + v.t
Trong đó: x0 là toạ độ ban đầu
v là tốc độ của chuyển động
x là toạ độ của chất điểm ở thời điểm t
+ Đồ thị:
x (m) v(m/s)
v0
x0
t(s) t(s)
0 0
Đồ thị toạ độ theo thời gian Đồ thị vận tốc theo thời gian
3. Chuyển động thẳng biến đổi đều:
+Caùc coâng thöùc trong chuyeån ñoäng thaúng bieán ñoåi ñeàu:
Coâng thöùc tính gia toác:
Coâng thöùc tính vaän toác:
Coâng thöùc tính ñöôøng ñi:
Coâng thöùc lieân heä giöõa a ,v ,s :
+ Phöông trình chuyeån ñoäng cuûa chuyeån ñoäng thaúng ñeàu.
+ Daáu cuûa caùc ñaïi löôïng:
- Trong cñ NDÑ: veùctô gia toác cuøng phöông, cuøng chieàu vôùi veùctô vaän toác: => a cuøng daáu vôùi v (v.a > 0)
- Trong cñ CDÑ: veùctô gia toác cuøng phöông, ngöôïc chieàu vôùi veùctô vaän toác: => a ngöôc daáu vôùi v(v.a > 0)
4. Sự rơi tự do:
+ Sự rơi tự do: Là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực
- Phương của chuyển động rơi tự do là phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới.
- Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều.
- Ở cùng một nơi trên Trái Đất các vật rơi tự do với cùng một gia tốc, gọi là gia tốc rơi tự do: Kí hiệu là g (m/s2)
+ Công thức áp dụng:
- Vận tốc: v = gt
- Quãng đường : S = gt2/2 hay ( h = gt2/2 )
- Công thức liên hệ: v2 = 2gh
5. Chuyển động tròn đều:
+ ĐN: Chuyển động tròn đều là chuyển động có
- Quỹ đạo là một đường tròn.
- Tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau.
* Vectơ vận tốc của chuyển động tròn đều có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo và độ lớn ( tốc độ dài)
v = rs / rt (m/s)
* Tốc độ góc:
w = ra /rt ( rad/s)
ra là góc mà bán kính nối từ tâm đến vật quét được trong một thời gian rt.
* Công thức kiên hệ giữa w và v:
v = r. w ; ( r là bán kính quỹ đạo)
* Chu kì của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng:
T = 2 p/w ( giây)
* Tần số của chuyển động tròn đều là số vòng vật đi được trong một giây:
f = 1/ T ( vòng/ s) ; (Hz)
* Gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm quỹ đạo.
aht = v2/ r = r.w2 (m/s2)
Chú ý: Trước khi giải toán chuyển động tròn đều phải đổi các đơn vị về đơn vị cơ bản.
6. Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc:
+ Tính tương đối của chuyển động:
Trong các hệ qui chiếu khác nhau vị trí và vận tốc của mổi vật có thể có những giá trị khác nhau. Ta nói chuyển động có
tính tương đối.
+ Công thức cộng vận tốc:
- Gọi là vận tốc chuyển động của vật 1 so với vật 2.
- Gọi là vận tốc chuyển động của vật 2 so với vật 3.
- Gọi là vận tốc chuyển động của vật 1 so với vật 3.
Þ Công thức liên hệ giữa , ,
+ Về độ lớn:
- Nếu và cùng hướng thì: v13=v12+v23
- Nếu và ngược hướng thì:
v12>v23 thì: v13=v12-v23
v12<v23 thì : v13=v23-v12
- Nếu vuông góc với thì: v13=v122+v232
II/ BÀI TẬP:
1. Chuyển động thẳng đều:
VD1: Moät vaät cñ treân moät ñöôøng thaúng, nöõa quaõng ñöôøng ñaàu vaät cñ vôùi vaän toác v1 = 10m/s, nöõa quaõng
ñöôøng sau vaät cñ vôùi vaän toác v2 = 15m/s. Haõy xaùc dònh vaän toác Tb cuûa vaät treân caû quaõng ñöôøng?
Cho bieát:
S1 = S2 = S/2
v1 = 10m/s
v2 = 15m/s
vtb = ?
Giaûi: Vaän toác Tb cuûa vaät treân caû quaûng ñöôøng S laø:
ADCT: trong ñoù:
VD2: Moät oâ toâ cñ treân moät ñöôøng thaúng töø ñòa ñieåm A ñeán ñòa ñieåm B trong khoaûng thôøi gian t, toác ñoä cuûa oâ
toâ trong nöõa ñaàu cuûa khoaûng thôøi gian naøy laø v1 = 20m/s vaø trong nöûa sau laø v2 = 15m/s. Haõy xaùc ñònh vaän
toác Tb cuûa vaät treân caû quaõng ñöôøng AB.?
Cho bieát:
t1 = t2 = t / 2.
v1 = 20m/s
v2 = 15m/s
vtb = ?
Giaûi: Vaän toác Tb cuûa vaät treân caû quaûng ñöôøng AB laø:
ADCT: Aùp duïng ct: trong ñoù:
Baøi taäp töï giaûi
BT1: Moät vaät cñ treân moät ñöôøng thaúng, nöõa quaõng ñöôøng ñaàu vaät cñ vôùi vaän toác v1 = 12km/h, nöõa quaõng
ñöôøng sau vaät cñ vôùi vaän toác v2 = 18km/h. Haõy xaùc ñònh vaän toác TB cuûa vaät treân caû quaõng ñöôøng?
BT2: Moät oâ toâ cñ treân moät ñöôøng thaúng töø ñòa ñieåm A ñeán ñòa ñieåm B trong khoaûng thôøi gian t, toác ñoä cuûa oâ
toâ trong nöõa ñaàu cuûa khoaûng thôøi gian naøy laø v1 = 60km/h vaø trong nöûa sau laø v2 = 40km/h. Haõy xaùc ñònh
vaän toác TB cuûa vaät treân caû quaõng ñöôøng AB?
VD3: Hai oâtoâ xuaát phaùt cuøng moät luùc töø hai ñòa ñieåm A vaø B caùch nhau 20km, chuyeån ñoäng ñeàu cuøng chieàu töø A
tôùi B vôùi vaän toác töng öùng laø: vA = 60km/h vaø vB = 40km/h.
a. vieát phöông trình chuyeån ñoäng cuûa hai xe.
b. Xaùc ñònh thôøi ñieåm vaø vò trí luùc hai xe gaëp nhau?
Cho bieát:
vA = 60km/h
vB= 40km/h
AB = 20km
a) x =?
b) t =? ; x1 = x2 =?
Giaûi:
a) B1: choïn truïc toïa ñoä ox truøng vôùi AB, goác toïa ñoä O truøng vôùi A:=>x0A = 0; x0B =
20km , goác thôøi gian laø luùc 2 xe xuaát phaùt. => t0 = 0
B2: choïn chieàu döông laø chieàu chuyeån ñoäng: => vA = 60km/h;vB = 40km/h.
B3: phöông trình chuyeån ñoäng cuûa 2 xe laø:
=>
b) khi 2 xe gaëp nhau thì x1 = x2
ó 60t = 20 + 40t => t = 20/20 = 1h.
è x1 = x2 = 60t = 60km
Vaäy sau 1h cñ thì 2 xe gaëp nhau tai vò trí caùch A laø 60km
Baøi taäp töï giaûi
BT1: Luùc 8h hai xe oâtoâ cuøng khôûi haønh töø hai ñòa ñieåm A vaø B caùch nhau 96km vaø ñi ngöôïc chieàu nhau. Vaän
toác cuûa xe ñi töø A laø 36km/h vaø cuûa xe ñi töø B laø 28km/h.
a) Laäp phöông trình chuyeån ñoäng cuûa hai xe treân cuøng moät truïc toaï ñoä?
b)Tìm vò trí cuûa hai xe vaø khoaûng caùch giöõa chuùng luùc 9h?
c) Xaùc ñònh vò trí vaø thôøi ñieåm luùc hai xe gaëp nhau?
d) Veõ ñoà thò cuûa hai xe treân cuøng moät truïc toaï ñoä, töø ñoù xaùc ñònh vò trí vaø thôøi ñieåm luùc hai xe gaëp nhau?
So saùnh vôùi keát quaû cuûa caâu (c) =.> ruùt ra keát luaän?
BT2: Luùc 9h moät xe khôûi haønh töø A ñeán B vôùi vaän toác 60km/h. Sau khi chaïy ñöôïc 45 phuùt thì xe döøng laïi 15 phuùt
roài tieáp tuïc chaïyvôùi vaän toác nhö ban ñaàu.Luùc 9h 30’ moät oâtoâ thöù hai khôûi haønh cuõng töø A ñeán B vôùi vaän toác 70km/h.
a)Veõ ñoà thò cuûa hai xe treân cuøng moät truïc toaï ñoä.
b) Caên cöù vaøo ñoà thò xaùc ñònh vò trí vaø thôøi ñieåm luùc hai xe gaëp nhau.
2. Chuyển động thẳng biến đổi đều:
VD 1: Moät oâ toâ ñang chuyeån ñoäng vôùi vaän toác 54km/h thì haõm phanh vaø chuyeån ñoäng thaúng chaäm daàn ñeàu vôùi gia
toác 0.2m/s2. Vieát phöông trình chuyeån ñoäng cuûa xe?
Cho bieát:
v = 54km/h = 15m/s
a = 0,2m/s2
Vieát pt cñ?
Giaûi:
B1: choïn truïc toïa ñoä OX truøng vôùi quyõ ñaïo chuyeån ñoäng, goác toïa ñoä O truøng vôùi vò trí luùc vaät
haõm phanh. è x0 = 0
B2: choïn chieàu döông laø chieàu cñ cuûa xe: è v0 = + 15m/s
B3: theo baøi toaùn oâ toâ CÑ CDÑ neân ta coù: è a = - 0,2m/s2.
B4: Phöông trình CÑ cuûa xe laø:
VD2: Cuøng moät luùc töø A ñeán B caùch nhau 36m coù 2 vaät chuyeån ñoäng ngöôïc chieàu ñeå gaëp nhau. Vaät thöù nhaát xuaát phaùt töø A chuyeån ñoäng ñeàu vôùi vaän toác 3m/s, vaät thöù 2 xuaát phaùt töø B chuyeån ñoäng nhanh daàn ñeàu khoâng vaän toác ñaàu vôùi gia toác 4m/s2. goác thôøi gian laø luùc xuaát phaùt.
a) Vieát pt chuyeån ñoäng cuûa moãi vaät?
b) Xaùc ñònh thôøi ñieåm vaø vò trí luùc 2 vaät gaëp nhau?
Cho bieát:
AB= 36m
vA = 3m /s
v0B = 0
aB = 4m/s2
a)PTCÑ cuûa 2 xe?
b) t =? ; x1 = x2 =?
Giaûi:
a)B1: choïn truïc toïa ñoä OX truøng vôùi AB, goác toïa ñoä O truøng vôùi A.
è x0A = 0 vaø x0B = 36m
B2: choïn chieàu döông laø chieàu A ñeán B: è vA = + 3m/s ;
B3: theo baøi toaùn oâ toâ CÑ NDÑ neân ta coù: è aB = - 4m/s2.
B4: Phöông trình CÑ cuûa xe laø:
Xe A:
Xe B:
b) Luùc 2 xe gaëp nhau xA = xB è 3.t = 36 – 2t2 è 2t2 + 3t – 36 = 0
Giaûi pt ta coù:
Vaäy sau 3,6 s chuyeån ñoäng thì 2 vaät gaëp nhau ôû vò trí caùch A laø:
xA = 3.3,6 = 10,8m
Baøi taäp töï giaûi
BT1: Moät oâ toâ ñang chuyeån ñoäng vôùi vaän toác 36km/h thì xuoáng doác vaø chuyeån ñoäng nhanh daàn ñeàu vôùi gia toác
0.1m/s2. Vieát phöông trình cñ cuûa xe.
BT2: Hai ngöôøi ñi xe ñaïp khôûi haønh cuøng moät luùc töø hai ñieåm A vaø B caùch nhau 130m vaø ñi ngöôïc chieàu nhau. Vaän
toác ban ñaàu cuûa ngöôøi ñi töø A laø 5,4 km/h vaø xuoáng doác nhanh daàn ñeàu vôùi gia toác laø 0,2m/s2. Vaän toác ban ñaàu cuûa
ngöôøi ñi töø B laø 18 km/h vaø leân doác chaäm daàn ñeàu vôùi gia toác laø 20cm/s2.
a) Vieát phöông trình chuyeån ñoäng cuûa hai xe.
b) Xaùc ñònh thôøi ñieåm vaø vò trí luùc hai xe gaëp nhau
VD3: Moät ñoaøn taøu ñang cñ vôùi vaän toác 36km/h thì xuoáng doác, noù cñ nhanh daàn ñeàu vôùi gia toác 0,1m/s2 vaø ñeán cuoái
doác, vaän toác cuûa noù ñaït tôùi 72km/h
a) Tính thôøi gian ñoaøn taøu chuyeån ñoäng treân doác
b. Tính chieàu daøi con doác
Cho bieát:
v0 = 36km/h = 10m/s
a = 0,1m/s2
v = 72km/h = 20m/s
a) t = ?
b) S = ?
Giaûi:
a) Ta coù : a =
Vôùi v0 = 36km/h = 10 m/s ; v = 72 km/h = 20 m/s
b)
Baøi taäp töï giaûi
BT1: Moät oâ toâ ñang cñ vôùi vaän toác v0 thì bò haõm cñ chaäm daàn ñeàu vôùi gia toác – 0,5 m/s2 vaø sau 20s keå töø luùc baét ñaàu
haõm thì döøng laïi.
a) Tìm vaän toác oâtoâ luùc baét ñaàu haõm
b) OÂtoâ ñi ñc ñoaïn ñöôøng bao nhieâu töø luùc bò haõm ñeán luùc döøng laïi
BT2: Moät oâ toâ ñang chuyeån ñoäng vôùi vaän toác 54km/h thì haõm phanh vaø chuyeån ñoäng chaäm daàn ñeàu vôùi gia toác
0.2m/s2.
a) Tính vaän toác cuûa xe sau 20 giaây chuyeån ñoäng.
b) Tìm quaõng ñöôøng maø xe ñi ñöôïc töø luùc haõm phanh ñeán khi döøng haún.
3. Sự rơi tự do:
VD: Mét vËt ®îc th¶ tõ ®é cao nµo ®Ó vËn tèc cña nã khi ch¹m ®Êt lµ 20m/s. LÊy g= 10m/s2
Cho bieát:
v =20m
g =10m/s2
h = ?
Giaûi:
(m)
Baøi taäp töï giaûi
BT1: Mét vËt ®îc th¶ tõ ®é cao nµo ®Ó vËn tèc cña nã khi ch¹m ®Êt lµ 10m/s. LÊy g= 10m/s2
BT2: Một vật nặng rơi từ độ cao 45m xuống đất. TÝnh thời gian rơi và vận tốc của vật khi chạm đất. Lấy
g= 10m/s2.
4. Chuyển động tròn đều:
VD1: Vaønh ngoaøi cuûa moät baùnh xe oâtoâ coù baùn kính laø 25cm. Tính toác ñoä goùc vaø gia toác höôùng taâm cuûa moät ñieåm treân vaønh ngoaøi baùnh xe khi oâtoâ ñang chaïy vôùi toâc ñoä daøi laø 36km/h
Cho bieát:
r = 25cm = 0,25m ; v = 36km/h = 10m/s
ω= ?
aht = ?
Giaûi:
Baøi taäp töï giaûi
BT1 : Moät veä tinh nhaân taïo ôû ñoä cao 250km bay quay traùi ñaát theo moät qñ troøn . Chu kì quay cuûa veä tinh laø 88 phuùt. Tính toác ñoä goùc vaø gia toác höôùng taâm cuûa veä tinh. Cho baùn kính TÑ laø 6400km.
BT2 : Một đĩa tròn có bán kính 42cm, quay đều mổi vòng trong 0,8 giây. Tính vận tốc dài, vận tốc góc, gia tốc hướng tâm của một điểm A nằm trên vành đĩa?
5. Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc:
VD : Moät canoâ chaïy thaúng ñeàu xuoâi theo doøng töø beán A ñeán beán B caùch nhau 36km maát moät khoaûng thôøi gian laø 1
giôø 30 phuùt. Vaän toác cuûa doøng chaûy laø 6km/h. Tính vaän toác cuûa canoâ ñoái vôùi doøng chaûy
Cho bieát:
S = 36 Km
t = 1giôø 30phuùt = 1,5h
v2,3 = 6km/h
v1,2 = ?
Giaûi:
Goïi v1,2 laø vaän toác cuûa canoâ (1) ñ/v doøng chaûy (2)
Goïi v2,3 laø vaän toác cuûa doøng chaûy (2) ñ/v bôø soâng (3)
Goïi v1,3 laø vaän toác cuûa canoâ (1) ñ/v bôø soâng (3)
Ta coù CT :
Khi canoâ xuoâi theo doøng chaûy thì cuøng höôùng vôùi neân
v1,3 = v1,2 + v2,3
Theo ñeà v1,3 = vaø v2,3 = 6km/h
Vaäy v1,2 = v1,3 - v2,3 = 24 – 6 = 18km/h
Baøi taäp töï giaûi
BT1: Moät chieác thuyeàn chuyeån ñoäng thaúng ngöôïc chieàu doøng nöôùc vôùi vaän toác 6,5km/h ñoái vôùi doøng nöôùc . Vaän toác chaûy cuûa doøng nöôùc ñoái vôùi bôø soâng laø 1,5km/h. Vaän toác cuûa thuyeàn ñoái vôùi bôø soâng laø bao nhieâu?
BT2: Luùc trôøi khoâng coù gioù moät maùy bay bay vôùi vaän toác khoâng ñoåi 300km/h töø moät ñòa ñieåm A cho ñeán ñòa ñieåm B maát 2,2h. Khi bay trôû laïi töø B ñeán A thì gioù thoåi ngöôïc , maùy bay phaûi bay heát 2,4h. Xñ vaän toác cuûa gioù?
Phần II : ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
I/ LÝ THUYẾT:
1. Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm:
+ Khái niệm về lực:
- Lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây gia tốc cho vật hoặc làm cho vật bị biến dạng.
- Đơn vị lực là Niutơn (N).
- Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây gia tốc cho vật.
+ Phép tổng hợp lực.
Áp dụng quy tắc hình bình hành. F1 Fhl
Fhl=F1+F2
F2
Tröôøng hôïp 1 : cuøng phöông, cuøng chieàu
F = F1 + F2
Tröôøng hôïp 2 : cuøng phöông, ngöôïc chieàu.
F = F1 - F2 (F1 > F2)
Tröôøng hôïp 3 : vuoâng goùc
F =
- ÑKCB cuûa chaát ñieåm :
+ ...= 0
+ Phép phân tích lực.
Phép phân tích lực là phép làm ngược lại ủa phép tổng tổng hợp lực, do đó nó cũng tuân theo quy tắc hình bình hành. Tuy
nhiên, chỉ khi biết một lực có tác dụng cụ thể theo hai phương nào thì mớI phân tích lực đó theo hai phương ấy.
2. Ba định luật Nit-tơn:
+ Ñònh luaät I
+ Ñònh luaät II
hay
a: Gia toác cuûa vaät (m/s2 ) F : Löïc taùc duïng vaøo vaät (N) m: Khoái löôïng cuûa vaät
+ Ñònh luaät III.
: Löïc do vaät A taùc duïng leân vaät B; : Löïc do vaät B taùc duïng leân vaät A
* Hệ quy chiếu trong đó các định luật Niutơn nghiệm đúng gọi là hệ quy chiếu quán tính. Một cách gần đúng thì hệ quy chiếu gắn với Trái Đất có thể coi là hệ quy chiếu quán tính
3. Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn:
+ Ñònh luaät vaïn vaät haáp daãn
Hai chaát ñieåm baát kyø huùt nhau vôùi moät löïc tæ leä thuaän vôùi tích cuûa hai khoái löôïng cuûa chuùng vaø tæ leä nghòch vôùi bình
h
R
r
phöông khoaûng caùch giöõa chuùng.
m1, m2: laø khoái löôïng cuûa hai vaät (kg)
r : khoaûng caùch giöõa hai vaät (m)
G = 6,67.10-11N.m/kg2 : haèng soá haáp daãn
+ Gia toác troïng löïc
Ta coù P = Fhd
Neáu h << R thì R + h R ( Vaät ôû saùt maët ñaát)
M: KL Traùi Ñaát M = 6.1024kg.
R : BK Traùi Ñaát R = 6400km.
h : Ñoä cao cuûa vaät so vôùi maët ñaát
4. Lực đàn hồi. Lực ma sát. Lực hướng tâm
A. Lực đàn hồi
* Lực đàn hồi lò xo:
Có phương trùng với phương của trục lò xo.
Có chiều ngược với chiều biến dạng của lò xo.
* Định luật Húc:
Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.
Fđh = k. |rl |
rl : độ biến dạng của lò xo |rl | = | l – l0 | (m)
k: độ cứng của lò xo. (N/m)
B. Lực ma sát
+ Lực ma sát trượt:
- Lực ma sát trượt xuất hiện khi hai vật tiếp xúc với nhau và trượt trên bề mặt của nhau.
- Có phương ngược hướng với vận tốc.
- Độ lớn lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc; không phụ thuộc vào tốc độ của vật mà phụ thuộc vào
bản chất mặt tiếp xúc.
Hệ thức: Fmst = m. N
m: hệ số ma sát trượt.
N: áp lực.
+ Ma sát lăn:
- Xuất hiện ở chổ tiếp xúc của vật với bề mặt vật mà vặt lăn trên đó để cản trở chuyển động lăn.
- Fmsl << Fmst
+ Lực ma sát nghỉ:
- Fmsn cân bằng với ngoại lực tác dụng, ngược chiều với ngoại lực.
- Độ lớn: Fmsn = F ngoạI lực
- Độ lớn cực đại của lực ma sát nghĩ luôn lớn hơn lực ma sát trựơt:
Fmsn max > Fmst
- Lực ma sát nghỉ đóng vai trò là lực phát động.
C. Lướng tâm
Lực ( hay hợp lực ) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.
Fht = mv2/ r = mw2r
m: khối lượng (kg)
v: vận tốc dài ( m/s)
r: bán kính quỹ đạo ( m)
w: vận tốc góc (rad/s)
Fht: lực hướng tâm (N)
5. Chuyển động ném ngang:
* Phân tích chuyển động ném ngang của một vật từ độ cao h
Xét vật M bị ném theo phương ngang với vận tốc ban đầu v0, từ một điểm O ở độ cao h so với mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí. Chọn hệ trục tọa độ xOy. Phân tích chuyển động của M thành hai thành phần theo phương Ox và Oy là Mx và My sau đó suy ra chuyển động thật của M. Kết quả thu được.
- Thành phần Mx: ax = 0 0 v0 Mx x
Mx vx = v0
x = v0 t M vx
- Thành phần My: ay = g h My α
My vy = gt vy Đất
y = ½ gt2 y đ
- Phương trình quỹ đạo:
y = g.x2/2v02
- Vận tốc của vật tại thời điểm t:
v=vx2+vy2=v02+g2t2
- Góc lệch a:
tga = vy/ vx = g. t/ v0
- Thời gian chuyển động : t =2hg
- Tầm xa (L) theo phương ngang :
L = xmax = v02hg
* Chú ý: Chọn hệ trục toa độ có chiều Oy hướng xuống như hình vẽ.
Chọn gốc toạ độ tại vị trí ném
II/ BÀI TẬP:
1. Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm:
BT1: Mét chÊt diÓm ®øng yªn díi t¸c dông cña 3 lùc 6N, 8N, 10N. Hái gãc gi÷a hai lùc 6N vµ 8N lµ bao nhiªu?
A. 300, B. 600, C. 450, D. 900
BT2: Cho 3 ®ång quy cïng n»m trong mét mÆt ph¼ng, cã ®é lín F1 = F2 = F3 = 20N vµ tõng ®«i mét lµm thµnh gãc 1200. Hîp lùc cña chóng lµ
F = 0N B. F = 20N C. F = 40N D. F = 60N
BT3: Cho hai lùc ®ång quy cã ®é lín F1 = 16N, F2 = 12N. §é lín cña hîp lùc cña chóng lµ
F = 30N B. F = 20N C. F = 3,5N D. F = 2,5N
BT4: Cho hai lùc ®ång quy cã ®é lín F1 = F2 = 20N. §é lín cña hîp lùc lµ F = 34,6N khi hai lùc thµnh phÇn hîp víi nhau
mét gãc lµ
300 B. 600 C. 900 D. 1200
2. Ba định luật Nit-tơn:
VD1 : Moät oâtoâ coù khoái löôïng 1500kg khi khôûi haønh ñöôïc taêng toác bôûi löïc keùo cuûa ñoäng cô F = 2500N trong thôøi gian
20s ñaàu tieân. Hoûi toác ñoä cuûa xe ñaït ñöôïc ôû cuoái khoaûng thôøi gian ñoù
HD : - Choïn heä qui chieáu
- ADÑLIIN tacoù : a =
- Toác ñoä xe ñaït ñöôïc ôû cuoái khoaûng thôøi gian ñoù : V = V0 + at
VD2 : Moät ñoaøn taøu baét ñaàu cñt – ndñ. Sau thôøi gian 10s ñi ñöôïc quaõng ñöôøng 5m, bieát khoái löôïng cuûa xe laø 24 taán.
Tính hôïp löïc taùc duïng leân toa xe aáy.
HD : - Choïn heä qui chieáu
- AD coâng thöùc : " a
- AD ÑLIIN tìm hôïp löïc :
Baøi taäp töï giaûi
BT1 : Moät vaät chuyeån ñoäng vôùi gia toác 0,2 m/s2 döôùi taùc duïng cuûa moät löïc 40N. Vaät ñoù seõ chuyeån ñoäng vôùi gia toác
bao nhieâu neáu löïc taùc duïng laø 60N ( ÑS : 0,3 m/s2 )
BT2 : Taùc duïng vaøo vaät coù khoái löôïng 4kg ñang naèm yeân moät löïc 20N. Sau 2s keå töø luùc chòu taùc duïng cuûa löïc vaät ñi
ñöôïc quaõng ñöôøng laø bao nhieâu vaø vaän toác ñaït ñöôïc khi ñoù ( ÑS : 10m, 10m/s )
BT3 : Moät vaät coù khoái löôïng 40kg, döôùi taùc duïng cuûa löïc F khoâng ñoåi vaän toác cuûa vaät taêng töø 0,4m/s ñeán 0,8m/s trong
thôøi gian 0,8s. Tính löïc F ( ÑS : 20N )
BT4 : Moät vaät coù khoái löôïng 200g baét ñaàu cñ ndñ vaø ñi ñöôïc 100cm trong 5s .Tính löïc keùo, bieát löïc caûn baèng 0,02N
Sau quaõng ñöôøng aáy löïc keùo phaûi baèng bao nhieâu ñeå vaät cñt ñeàu
3. Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn:
VD : Thöïc hieän caùc tính toaùn caàn thieát ñeå traû lôøi caùc caâu hoûi sau :
a) Tính löïc haáp daãn giöõa hai taøu thuyû coù cuøng KL 5000 taán ôû caùch nhau 1km, neáu xem chuùng laø chaát ñieåm
( ÑS : 1,67.10-3N )
b)Tính KL cuûa traùi ñaát. Bieát baùn kính cuûa traùi ñaát R = 6400km vaø gia toác treân maët ñaát g0 = 9,8 m/s2
( ÑS : 6.1024kg )
HD : -
-
Baøi taäp töï giaûi
BT1 : Traùi ñaát vaø maët traêng huùt nhau vôùi moät löïc baèng bao nhieâu ? Cho bieát baùn kính quyõ ñaïo cuûa maët traêng
R = 3,84.108m, KL cuûa maët traêng m = 7,35. 1022kg vaø KL traùi ñaát M = 6.1024kg ( ÑS : 2.1020N )
BT2: Hai thieân theå A vaø B huùt nhau bôûi moät löïc 6,67.1014N. Bieát raèng thieân theå A coù KL m = 4,472. 1022kg vaø gaáp
ñoâi KL thieân theå B. Tính khoaûng caùch giöõa chuùng ( ÑS : 1010 m)
BT3 : Tính gia toác rôi töï do ôû ñoä cao 3,2km vaø ôû ñoä cao baèng nöõa baùn kính traùi ñaát . Cho traùi ñaát coù bk laø R =6400km
vaø gia toác rôi töï do ôû saùt maët ñaát baèng 9,8 m/s2 ( ÑS : 9,79 m/s2 ; 4,35 m/s2 )
4. Lực đàn hồi. Lực ma sát. Lực hướng tâm
VD : Phaûi treo moät vaät coù khoái löôïng baèng bao nhieâu vaøo moät loø xo coù ñoä cöùng k = 100N/m ñeå noù giaõn ra 10cm. Laáy
g = 10m/s2 ( ÑS : 1kg )
HD : F = P 1 = mg " m =
Baøi taäp töï giaûi
BT1 : Moät loø xo coù chieàu daøi töï nhieân laø l0 ñöôïc treo thaúng ñöùng . Treo vaøo ñaàu döôùi cuûa loø xo moät quaû caân khoái
löôïng m = 200g thì chieàu daøi cuûa loø xo laø 30cm. Bieát loø xo coù ñoä cöùng k = 200N/m. Cho g = 10m/s2 . Tính l0 ( ÑS :
29cm)
BT2: Moät loø xo coù chieàu daøi töï nhieân laø l0 = 25cm khi chòu taùc duïng cuûa löïc 2N thì giaõn ra 1cm. Boû qua khoái löôïng
cuûa loø xo . Laáy g = 10m/s2
a) Tính ñoä cöùng k cuûa loø xo ( ÑS : 200N/m)
b) Ñeå loø xo coù chieàu daøi l = 30cm thì ta phaûi treo vaøo ñaàu döôùi cuûa loø xo moät vaät coù khoái löôïng baèng bao nhieâu
( ÑS : 1kg )
5. Chuyển động ném ngang:
VD: Một vật được ném theo phương nằm ngang với vận tốc , ở độ cao h = 80m
a) Vẽ quỹ đạo chuyển động.
b) Xác định tầm bay xa của vật (tính theo phương ngang).
c) Xác định vận tốc của vật lức chạm đất. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy .
Giải:
Chọn hệ trục tọa độ. Gốc thời gian là lúc ném vật.
a) Phương trình quỹ đạo:
Với
b) Tầm xa:
• Thời gian vật rơi chạm đất.
Ta có
• Tầm bay xa của vật:
c) Vận tốc chạm đất:
Ta có:
Mà
Nên
BT 1: Một máy bay bay theo phương ngang ở độ cao 9,6km với tốc độ 720 km/h. Viên phi công phải thả bom từ xa cách mục tiêu ( theo phương ngang bao nhiêu để bom rơi trúng mục tiêu? Lấy g = 10m/s2.
BT2: Một vật được ném theo phương ngang với vận tốc 30m/s ở độ cao 80m.
a) Viết phương trình quỹ đạo của vật?
b) Xác định tầm bay xa của vật ( theo phương ngang)?
c) Xác định vận tốc của vật lúc chạm đất. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10m/s2.
Phần III: CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN
I/ LÝ THUYẾT:
1. Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực:
Muốn cho vật chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực đó phải cùng giá , cùng độ lớn và ngược chiều ( hai lực trực đối)
F1=-F2
2. Trọng tâm của vật rắn:
Trọng tâm của vật rắn trùng với điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật.
Xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng:
Trường hợp vật phẳng, mỏng có tác dụng hình học đối xứng thì trọng tâm trùng với tâm đối xứng hình học của vật đó.
Trường hợp vật mỏng, phẳng có dạng bất kì, có thể xác định bằng thử nghiệm: Treo vật hai lần bằng dây mảnh với các điểm buộc dây khác nhau, trọng tâm của vật là giao điểm của hai đường thẳng về trên vật, chưa dây treo trong hai lần treo đó.
3. Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy:
Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên một vật rắn, trước hết ta phải trượt hai vectơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy rời áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực.
4. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba hợp lực không song song:
Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy.
Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba: F1+F2=-F3
II/ BÀI TẬP:
VD: Hai người dùng một chiếc gậy để khiêng một cỗ máy nặng 1000N. Điểm treo cỗ máy cách vai người thứ nhất 60cm và cách vai người thứ hai 40cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy. Hỏi mỗi người chịu một lực bằng bao nhiêu?
Giải:
Tìm lực và của mỗi người:
Giải tương tự bài trên, có:
(1)
và (2)
Từ (2) và (1) suy ra:
Vậy: - Người thứ I chịu lực có độ lớn 400N.
- Người thứ II chịu lực có độ lớn 600N.
Baøi taäp töï giaûi
BT1: Một người gánh hai thúng, một thúng gạo nặng 300N, một thúng ngô nặng 200N. Đòn gánh dài 1m. Hỏi vai người ấy phải đặt ở điểm nào và chịu một lực bằng bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh.
BT2: Một thanh chắn đường dài 7,8m; có trọng lượng 2100N và có trọng tâm ở các đầu bên trái 1,2m. Thanh có thể quay quanh một trục nằm ngang ở cách đầu bên phải 1,5. Phải tác dụng một lực bằng bao nhiêu để giữ thanh ấy nằm ngang?
BT3: Thanh Bc đồng chất tiết diện đều trọng lượng gắn vào tường bản lề C, đầu B buộc vào tường bằng dây AB = 30cm và treo vật . Biết AC = 40cm. Xác định các lực tác dụng lên BC.
Phần IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
I/ LÝ THUYẾT:
1. Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng
+ Xung lượng của lực: Khi một lực tác dụng lên một một vật trong khoảng thời gian thì tích được định nghĩa là xung lượng của lực trong khoảng thời gian ấy.
Ở những định nghĩa này, ta giả thiết lực không đổi trong khoảng thời gian tác dụng .
Ta có đơn vị xung lượng của lực là Niutơn giây (kí hiệu )
+ Động lượng: Động lượng của một vật khối lượng đang chuyển động với vận tốc là đại lượng được xác định bởi công thức:
- Động lượng là một vectơ cùng hướng với vận tốc của vật. Ta có: đơn vị động lượng là kilôgam mét trên giây (kí hiệu ).
Ta có:
(1)
Công thức (1) cho thấy:
Biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.
Phát biểu này được xem như một cách diễn đạt khác của định luật II NiuTơn.
Ý nghĩa: Lực đủ mạnh tác dụng lên một vật trong một khoảng thời gian hữu hạn thì có thề gây ra biến thiên động lượng của vật.
+ Định luật bảo toàn động lượng
- Hệ cô lập
Một hệ nhiều vật được cho là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau. Trong một hệ cô lập, chỉ có các nội lực tương tác giữa các vật. Các nội lực này theo định luật III Niu-Tơn trực đối nhau từng đôi một.
- Định luật bảo toàn động
File đính kèm:
- On Tap Vat Ly 10(1).doc