HỆ THỐNG LÝ THUYẾT VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ 10 pot

LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Email: Duclongtn95@gmail.com+ Chuyển động của một vật là sự thay đổi vị trí của vật đó so với các vật khác theo thời gian.. Chuyển động thẳng biến đổi đều +

Trang 1

LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Email: Duclongtn95@gmail.com

+ Chuyển động của một vật là sự thay đổi vị trí của vật đó so với các vật khác theo thời gian

+ Những vật có kích thước rất nhỏ so với độ dài đường đi (hoặc với những khoảng cách mà ta đề cập đến), được coi là chất điểm Chất điểm có khối lượng là khối lượng của vật

+ Hệ qui chiếu bao gồm vật làm mốc, hệ tọa độ, gốc thời gian và đồng hồ

(v > 0 khi chọn chiều dương cùng chiều chuyển động; v < 0 khi chọn chiều dương ngược chiều chuyển động)

3 Chuyển động thẳng biến đổi đều

+ Véc tơ vận tốc tức thời của một vật chuyển động biến đổi tại một điểm là một véc tơ có gốc tại vật chuyển động,

có hướng của chuyển động và có độ lớn bằng thương số giữa đoạn đường rất nhỏ s từ điểm (hoặc thời điểm) đã cho và thời gian t rất ngắn để vật đi hết đoạn đường đó

+ Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động thẳng có độ lớn của vận tốc tức thời hoặc tăng đều, hoặc giảm đều theo thời gian

v v

a không thay đổi theo thời gian

+ Vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều: v = v0 + at

+ Đường đi trong chuyển động thẳng biến đổi đều: s = v0t +

Chuyển động thẳng nhanh dần đều : a cùng dấu với v0 hay av  (véc tơ gia tốc cùng phương cùng chiều với 0 0véc tơ vận tốc)

Trang 2

Chuyển động thẳng chậm dần đều: a ngược dấu với v0 hayav  (véc tơ gia tốc cùng phương ngược chiều với 0 0véc tơ vận tốc)

+ Đồ thị tọa độ - thời gian: có dạng là 1 phần đường parabol

4 Sự rơi tự do

+ Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực

+ Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều theo phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới + Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, mọi vật đều rơi tự do với cùng gia tốc g

+ Gia tốc rơi tự do g phụ thuộc vào vĩ độ địa lý trên Trái Đất Người ta thường lấy g  9,8 m/s2 hoặc g  10 m/s2 + Các công thức của sự rơi tự do: v = gt; s =

2

1

gt2 + Liên hệ giữa v, g, s: v 2gS

+ Quãng đường đi được trong giây thứ n: ∆ = − = − ( − 1)

5 Chuyển động tròn đều

+ Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau + Véc tơ vận tốc của vật chuyển động tròn đều có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo và có độ lớn (tốc độ dài): v =

Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng không đổi

+ Liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc: v = r

+ Chu kỳ T của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng T =

+ Gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm; gia tốc hướng tâm có độ lớn: = =

6 Tính tương đối của chuyển động - Công thức cộng vận tốc

+ Quỹ đạo và vận tốc của cùng một vật chuyển động đối với các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau Quỹ đạo

v cùng phương, ngược chiều thì v1,3 = |v1,2 - v2,3|

v vuông góc với nhau thì v1,3 = v12,2 v22,3

B CÁC DẠNG BÀI TẬP

Trang 3

+ Để lập phương trình tọa độ của các vật chuyển động thẳng đều ta tiến hành:

- Chọn trục tọa độ (đường thẳng chứa trục tọa độ, gốc tọa độ, chiều dương của trục tọa độ) Chọn gốc thời gian (thời điểm lấy t = 0)

- Xác định tọa độ ban đầu và vận tốc của vật hoặc của các vật (chú ý lấy chính xác dấu của vận tốc)

- Viết phương trình tọa độ của vật hoặc của các vật

+ Để tìm vị trí theo thời điểm hoặc ngược lại ta thay thời điểm hoặc vị trí đã cho vào phương trình tọa độ rồi giải phương trình để tìm đại lượng kia

+ Tìm thời điểm và vị trí các vật gặp nhau: Khi các vật gặp nhau thì tọa độ của chúng như nhau  phương trình (bậc nhất) có ẩn số là t, giải phương trình để tìm t (đó là thời điểm các vật gặp nhau); thay t vào một trong các phương trình tọa độ để tìm tọa độ mà các vật gặp nhau Đưa ra kết luận đầy đủ theo yêu cầu của bài toán

+ Để vẽ đồ thị tọa độ của các vật chuyển động thẳng đều ta tiến hành:

- Chọn trục tọa độ, gốc thời gian (hệ trục tọa độ Oxt)

- Lập bảng tọa độ-thời gian (x, t) Lưu ý phương trình tọa độ của chuyển động thẳng đều là phương trình bậc nhất nên đồ thị tọa độ của chuyển động thẳng đều là đường thẳng do đó ta chỉ cần xác định 2 điểm trên đường thẳng đó

là đủ, trừ trường hợp đặc biệt trong quá trình chuyển động vật ngừng lại một thời gian hoặc thay đổi tốc độ, khi đó

vị trí hoặc thời điểm cần tìm

+ Tìm thời điểm và vị trí các vật gặp nhau: Từ điểm giao nhau của các đồ thị tọa độ hạ các đường vuông góc với các trục các đường này sẽ gặp các trục tọa độ tại các thời điểm và vị trí mà các vật gặp nhau

2 Tốc độ trung bình của chuyển động

n

t t

t

t v t

v t v t t

t

s s

s t

2 2 1 1 2

+ Phương trình chuyển động: x = x0 + v0(t – t0) +

2

1a(t – t0)2 + Liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và đường đi: v2 – v02 = 2as

* Phương pháp giải

+ Để tìm các đại lượng trong chuyển động thẳng biến đổi đều ta viết biểu thức liên hệ giữa những đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính các đại lượng cần tìm Để các biểu thức ngắn gọn ta thường chọn gốc thời gian sao cho t0 = 0 và nếu chỉ có một chuyển động thì mặc nhiên chọn chiều dương là chiều chuyển động, khi

Trang 4

đó v  0; a > 0: chuyển động nhanh dần đều; a < 0: chuyển động chậm dần đều; a = 0: chuyển động đều Nếu trong một biểu thức mà có đến 2 đại lượng chưa biết (một phương trình hai ẩn) thì chưa thể giải được mà phải tìm thêm một biểu thức nữa để giải hệ phương trình

+ Để lập phương trình tọa độ của các vật chuyển động thẳng biến đổi đều ta tiến hành:

- Chọn trục tọa độ (đường thẳng chứa trục tọa độ, gốc tọa độ, chiều dương của trục tọa độ), chọn gốc thời gian (thời điểm lấy t = 0)

- Xác định tọa độ ban đầu, vận tốc và gia tốc của vật hoặc của các vật (chú ý lấy chính xác dấu của vận tốc và gia tốc)

- Viết phương trình tọa độ của vật hoặc của các vật

+ Để tìm vị trí theo thời điểm hoặc ngược lại ta thay thời điểm hoặc vị trí đã cho vào phương trình tọa độ rồi giải phương trình để tìm đại lượng kia

+ Tìm thời điểm và vị trí các vật gặp nhau: Khi các vật gặp nhau thì tọa độ của chúng như nhau  phương trình (bậc hai) có ẩn số là t, giải phương trình để tìm t (đó là thời điểm các vật gặp nhau); thay t vào một trong các phương trình tọa độ để tìm tọa độ mà các vật gặp nhau Đưa ra kết luận đầy đủ theo yêu cầu của bài toán

+ Gia tốc hướng tâm: aht =

Trang 5

2

v vuông góc với nhau thì v1,3 = v12,2 v22,3

* Phương pháp giải

+ Xác định từng vật và vận tốc của nó so với vật khác (chú ý đến phương, chiều của các véc tơ vận tốc)

+ Viết công thức (véc tơ) cộng vận tốc

+ Dùng qui tắc cộng véc tơ (hoặc dùng phép chiếu) để chuyển biểu thức véc tơ về biểu thức đại số

+ Giải phương trình đại số để tìm đại lượng cần tìm

+ Rút ra các kết luận theo yêu cầu bài toán

II ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1 Tổng hợp và phân tích lực Điều kiện cân bằng của chất điểm

+ Lực là đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này vào vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng

+ 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 này gọi là hợp lực

+ 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 +

 2

+ Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn

+ Chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động theo quán tính

+ Định luật II Niu-tơn: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với

độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật



m F

Độ lớn của trọng lực tác dụng lên một vật gọi là trọng lượng của vật: P = mg

+ Định luật III Niu-tơn: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều:

Trang 6

Cặp lực và phản lực có những đặc điểm sau đây:

- Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời

- Lực và phản lực là hai lực trực đối

- Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau

3 Lực hấp đẫn Định luật vạn vật hấp dẫn

+ Định luật vạn vật hấp dẫn: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và

tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

Fhd = G 12 2

r

m m

; với G = 6,67.10-11Nm2/kg2 + Trọng lực tác dụng lên vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó

+ Trọng lượng, gia tốc rơi tự do:

GMm

 ; gh = (R h)2

GM



Khối lượng và bán kính Trái Đất: M = 6.1024 kg và R = 6400 km

4 Lực đàn hồi của lò xo Định luật Húc

+ Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện ở cả hai đầu của lò xo và tác dụng vào vật tiếp xúc (hay gắn) với nó làm nó biến dạng Khi bị dãn, lực đàn hồi của lò xo hướng vào trong, còn khi bị nén lực đàn hồi của lò xo hướng ra ngoài + 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|l|

k : Độ cứng hay hệ số đàn hồi của lò xo ( N/m.); |l| Độ : biến dạng của lò xo (m)

l : chiều dài lò xo khi biến dạng(m); l : chiều dài tự nhiên của lò xo (m) 0

+ Đối với dây cao su, dây thép, …, khi bị kéo lực đàn hồi được gọi là lực căng

+ Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau, lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc

5 Lực ma sát trượt

+ Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang trượt trên một bề mặt;

+ Có hướng ngược với hướng của vận tốc;

Về độ lớn: F = Fkéo - Fms

Trang 7

a m F

ms

kéo

 Vật chuyển động trên mặt phẳn nghiêng

Fms N 

Theo định luật II Niu-ton: Fhợp lực = m a

g m

Từ (1) m.am.g.Sin .m.g.Cos

).(Sin Cos

7 Chuyển động của vật ném xiên, ném ngang

+ Chuyển động của vật ném xiên:

* Vật được ném xiên góc 

* Chịu tác dụng của trọng lực

* Bỏ qua lực cản không khí

Trang 8

( là góc hợp giữa v 0

với phương ngang)

Chuyển động của vật có 2 giai đoạn : + giai đoạn 1: đi lên chậm dần đều (v a   ,

ngược chiều) + giai đoạn 2 : đi xuống nhanh dần đều (v a   ,

*Gia tốc chuyển động của vật : a = ay= -g

Phương trình chuyển động của vật:

0

2 0

( quỹ đạo parabol)

sin 2

o m

v , trục Oy hướng theo véc tơ trọng lực

t g

Trang 9

2

.2

v

x g t g

Bước 2: Chọn hệ quy chiếu ( Cụ thể hoá bằng hệ trục toạ độ vuông góc; Trục toạ độ Ox luôn trùng với phương

chiều chuyển động; Trục toạ độ Oy vuông góc với phương chuyển động)

Bước 3: Xác định các lực và biểu diễn các lực tác dụng lên vật trên hình vẽ (phân tích lực có phương không

song song hoặc vuông góc với bề mặt tiếp xúc)

Bước 4: Viết phương trình hợp lực tác dụng lên vật theo định luật II Niu Tơn

( Nếu có lực phân tích thì sau đó viết lại phương trình lực và thay thế 2 lực phân tích đó cho lực ấy luôn)

1 Tổng hợp, phân tích lực – Vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của một lực

Trang 10

+ 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:

Để tìm lực hoặc gia tốc trong trường hợp vật chỉ chịu tác dụng của một lực ta sử dụng biểu thức định luật II Niu-tơn dạng đại số để giải

2 Vật chuyển động dưới tác dụng của nhiều lực

+ Viết biểu thức (véc tơ) của định luật II Niu-tơn cho vật

+ Dùng phép chiếu để chuyển biểu thức véc tơ về biểu thức đại số

+ Giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm các ẩn số

3 Lực hấp dẫn – Trọng lực, gia tốc rơi tự do ở độ cao h

; với G = 6,67.10-11 Nm2/kg2 + Trọng lượng, gia tốc rơi tự do:

Ở sát mặt đất: P = mg =

2

R

M m G

Ở độ cao h: Ph = mgh = 2

)(

h R

M m G

 ; gh = ( )2

h R

M G

Trang 11

11

4 Lực đàn hồi

* Các công thức

+ Lực đàn hồi của lò xo: Fđh = k(l – l0)

+ Khi treo vật nặng vào lò xo, ở vị trí cân bằng ta có: mg = k(l – l0)

6 Chuyển động của vật ném ngang

* Kiến thức liên quan

+ Chọn hệ trục tọa độ xOy (gốc O tại vị trí ném, trục Ox hướng theo vận tốc đầu

 0

v , trục Oy hướng theo véc tơ

+ Thời gian từ lúc ném đến lúc chạm đất: t =

g

h

+ Tốc độ của vật lúc chạm đất: v = v022gh

+ Chọn hệ trục tọa độ, gốc thời gian

+ Viết các phương trình vận tốc, phương trình chuyển động, phương trình tọa độ theo các số liệu đã cho có liên quan đến các đại lượng cần tìm

+ Giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm các đại lượng cần tìm

III TĨNH HỌC VẬT RẮN

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1 Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song

Trang 12

+ Điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của hai lực là hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều:

Trong tâm của các vật phẵng, mỏng và có dạng hình học đối xứng nằm ở tâm đối xứng của vật

+ Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song:

Ba lực đó phải đồng phẵng, đồng quy

Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba:

 1

F +

 2

F =

- 3

F

+ Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy:

Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy, trước hết ta phải trượt hai véc tơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực

2 Cân bằng của một vật có trục quay cố định Momen lực

+ Mô men lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó: M = F.d; đơn vị của momen lực là niutơn mét (M.m)

+ Quy tắc momen lực: Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có

xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ

3 Quy tắc hợp lực song song cùng chiều

- Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy;

- Giá của hợp lực chia trong khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy

4 Các dạng cân bằng của một vật có mặt chân đế

+ có ba dạng cân bằng là cân bằng bền, cân bằng không bền và cân bằng phiếm định

+ Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút mà trọng lực của vật có xu hướng:

- kéo nó về vị trí cân bằng, thì đó là vị trí cân bằng bền;

- kéo nó ra xa vị trí cân bằng, thì đó là vị trí cân bằng không bền;

- giữ nó đứng yên ở vị trí mới, thì đó là vị trí cân bằng phiếm định

Ở dạng cân bằng không bền, trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận Ở dạng cân bằng bền, trọng tâm

ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận Ở dạng cân bằng phiếm định, vị trí trọng tâm không thay đổi hoặc ở một

độ cao không đổi

+ Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm

“rơi” trên mặt chân đế)

+ Muốn tăng mức vững vàng của vật có mặt chân đế thì hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế của vật

5 Chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay của vật rắn

+ Chuyển động tịnh tiến của vật rắn là chuyển động trong đó đường thẳng nối hai điểm bất kì của vật luôn luôn song song với chính nó

+ Gia tốc chuyển động tịnh tiến của vật rắn được xác định bằng định luật II Niu-tơn: m



 1

F +

 2

F + … +



n

F

+ Momen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật

+ Mọi vật quay quanh một trục đều có mức quán tính Mức quán tính của vật càng lớn thì vật càng khó thay đổi tốc độ góc và ngược lại

6 Ngẫu lực

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	432,54 KB