Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý

Tài liệu bồi dưỡng hoc sinh giỏi môn Vật lý bậc THCS (Phần cơ học)

BI DNG MễN VT Lí BC THCS - Phn C HC Phn C HC Chng I CHUYN NG C HC A.Túm tc lý thuyt: 1. Chuyn ng c hc: S thay i v trớ ca vt ny so vi vt khỏc gi l chuyn ng c hc. Hay núi cỏch khỏc: S thay i v trớ so vi mc gi l chuyn ng c hc. 2.Tớnh tng i gia chuyn ng v ng yờn: Mt vt cú th chuyn ng so vi vt ny nhng ng yờn so vi vt khỏc ta núi gia chuyn ng v ng yờn cú tớnh tng i. Chỳ ý: xột mt vt cú chuyn ng c hc hay khụng ngi ta chn vt mc. + Thụng thng ngi ta chn vt mc gn trờn mt t nh bn xe, bn tu, sõn ga, nh ca, b sụng. VD: Mt hnh khỏch ngi trờn mt ụ tụ ang ri khi bn.Hi hnh khỏch ú chuyn ng hay ng yờn so vi bn? ( Hnh khỏch chuyn ng so vi bn vỡ hnh khỏch thay i v trớ so vi bn ). + Trng hp vt chuyn ng so vi cỏc vt ng yờn trờn mt t thỡ ta so sỏnh v trớ ca vt ny so vi vt kia. VD: Mt hnh khỏch ngi trờn mt ụ tụ ang ri khi bn.Hi hnh khỏch ú chuyn ng hay ng yờn so vi ụ tụ? ( Hnh khỏch ng yờn so vi ụ tụ vớ v trớ ca hnh khỏch so vi ụ tụ khụng thay i). 3.Chuyn ng u: + Chuyn ng u l chuyn ng ca mt vt i c nhng quóng ng bng nhau trong nhng khoóng thi gian bng nhau. + Vn tc chuyn ng u c xỏc nh bng quóng ng vt ú i c trong thi gian 1 giõy. + Cụng thc: t S v = Trong ú: S l quóng ng vt i c, tớnh theo n v m hoc km t l thi gian , tớnh theo n v s hoc h v l vn tc, tớnh theo n v m/s hoc km/h Chỳ ý: + Khi tớnh vn tc phi i n v ca cỏc i lng v cựng mt h n v tớnh. VD:- S tớnh bng m , t tớnh bng s thỡ v tớnh bng n v m/s - S tớnh bng km , t tớnh bng h thỡ v tớnh bng n v km/h + d tớnh toỏn khi i n v chiu di (S) v n v thi gian ( t) v dng ly tha hoc dng phõn s sau ú thay vo phộp tớnh tớnh kt qu, nh ú m kt qu tớnh toỏn mi t mc chớnh xỏc cao. VD: Mt vt chuyn ng coi nh u i c quóng ng di 18km trong thi gian 30 phỳt. Tớnh vn tc ca vt theo n v m/s v km/h Gii: Cho bit: S = 18km = 18000m t = 30 ph = 1800s)30.60s30ph ; 60 1 30.30ph ẹoồi( ===== hhsh 2 1 1800 2 1 hkm h km sm s m t S v /36 2 1 18 /10 1800 18000 === === t S v : km/hvũ ủụn theo tớnhvaọt cuỷa toỏc Vaọn :m/s vũ ủụn theo tớnhvaọt cuỷa toỏc Vaọn Ngi son: Trn Vn Quý Trang1 BỒI DƯỠNG MÔN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC 4.Chuyển động không đều: + Chuyển động không đều là những chuyển động có vận tốc luôn luôn thay đổi theo thời gian. Hay nói cách khác : chuyển động không đều là những chuyển động có vận tốc lúc nhanh, lúc chậm. + Để tính vận tốc chuyển động không đều người ta dùng công thức tính vận tốc trung bình. Công thức: t S v tb = Trong đó: S = S 1 + S 2 +…+S n t = t 1 + t 2 + … + t n Chú ý: + Trong vật lý, khi tính vận tốc trung bình của chuyển động không đều, không được dùng công thức tính vận tốc trung bình n vvv v n tb +++ = 21 . Ví đây là công thức tính trung bình cộng vận tốc chứ không phải công thức tính vận tốc trung bình. + Khi tính vận tốc trung bình phải chỉ rõ trên quãng đường nào vì vận tốc trung bình trên những quãng đường khác nhau có độ lớn khác nhau. 5. Chuyển động kết hợp. ( Hệ hai vật chuyển động độc lập): a. Hai vật chuyển động độc lập cùng phương, cùng chiều: Dạng tổng quát: Hai vật cùng xuất phát từ A chuyển động về B. Vật thứ nhất chuyển động với vận tốc v 1 ; vật thứ hai chuyển động với vận tốc v 2 ( v 2 >v 1 ). Tính vận tốc của hai vật so với mốc A và vận tốc giữa vật thứ hai so với vật thứ nhất. Giải: Vận tốc tương đối của hệ so với mốc A ban đầu ( hệ gồm hai vật) v = v 1 + v 2 A v 1 v 2 v 12 B Vận tốc tương đối của vật 2 so với vật 1 v 1 v 21 = v 2 – v 1 ( v 2 >v 1 ) v 2 v 21 b. Hai vật chuyển động độc lập cùng phương, ngược chiều: Dạng tổng quát: Hai vật cùng xuất phát từ A Vật thứ nhất chuyển động với vận tốc v 1 về B; vật thứ hai chuyển động với vận tốc v 2 ( v 1 >v 2 ) về phía C, ngược chiều với AB( ngược với chiều chuyển động của vật thứ nhất). Tính vận tốc của hai vật so với mốc A và vận tốc giữa vật thứ nhất so với vật thứ hai. Giải: Vận tốc tương đối giữa hai vật 1 và 2 C v 2 A v v 1 B so với mốc A ban đầu: v 2 v = v 1 – v 2 ( v 1 > v 2 ) v 1 Vận tốc tương đối giữa vật 1 so với vật 2 v v 12 = v 1 + v 2 v 12 Chú ý: Trường hợp hai vật xuất phát cùng lúc tại hai điểm khác nhau chuyển động ngược chiều nhau ( VD: Hai vật đi từ B và C đi về A) thì vẫn sử dụng được công thức trên. B. Phương pháp giải bài tập: I. Dạng toán tìm vận tốc: Người soạn: Trần Văn Quý Trang2 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC 1.Một vật chuyển động trên một đoạn đường dài 130m . Đoạn đường đầu dài 40m vật đi trong thời gian 10s. Đoạn đường còn lại vật đi được trong thời gian 15s . Tính vận tốc trung bình của vật trên mỗi đoạn đường và trên cả qng đường. Giải: sm tt S t S sm t SS t S sm t S /2,5 1510 130 /6 15 40130 /4 10 40 21 2 1 2 2 1 1 = + = + == = − = − == === tb tb2 tb1 v :đường quãng cả trênvật của bìnhtrung tốc Vận v :2 thứ đường đoạn trênvật của bìnhtrung tốc Vận v :đầu đường đoạn trênvật của bìnhtrung tốc Vận 2. Một người đi xe máy từ A đến B vối qng đường dài 400m. nữa qng đường đầu xe đi trên đường nhựa với vận tốc khơng đổi v 1 ; nữa qng đường còn lại xe đi trên đường cát với vận tốc v 2 =v 1 / 2. Hãy xác định vận tốc v 1 và v 2 . Biết sau 1 phút người ấy đi đến B. Giải: A v 1 . v 2 .B S = 400m smvsm v S v S s v S v S v S v S v S v S v S /5/1060 2 60 2 .2 2 2 2 2 11 1 1 22 2 111 1 ==>==>=+<=>=+= ==== === v t t t : có ta đề Theo t:cát đường trên chạy xe gian thời là t Gọi t : nhựa đường trên chạy xe gian thời là t Gọi 121 22 11 3. Hai xe chuyển động thẳng đều với vận tốc khơng đổi. Nếu đi ngược chiều thì sau 15phút khoảng cách giữa hai xe là 25km. Nếu đi cùng chiều thì sau 15 phút khoảng cách giữa hai xe là 5km.Tính vận tốc của mỗi xe. Giải: Gọi v 1 là vận tốc của xe thứ nhất A v 2 O v 1 B v 2 là vận tốc của xe thứ hai S = 25km Vì hai xe chuyển động ngược chiều nên vận tốc tương đối của hai xe v = v 1 + v 2 = 2 2 1 1 t S t S + A v 2 v 1 B Hay : ( v 1 + v 2 )t = S 1 + S 2 (Vì t = t 1 = t 2 =15ph=0,25h) v  (v 1 + v 2 ).0,25 = 25 => v 1 + v 2 = 100 (1) Vì hai xe chuyển động cùng chiều nên vận tốc tương đối của hai xe: v = v 1 – v 2 = 2 2 1 1 2 2 2 1 1 t S t S v t S t S −=−− 1 v Hay ( v 1 – v 2 ).t = S 1 – S 2  (v 1 – v 2 ).0,25 = 5 hay: v 1 – v 2 = 20 (2) Từ (1) và (2) ta có: v 1 = 60km/h và v 2 = 40 km/h 4. Hai đồn tàu chuyển động đều trong S B sân ga trên hai đường sắt song song nhau. Tàu A Tàu A Đồn tàu A dài 65m, đồn tàu B dài 40m. l A TàuB Tàu B Nếu hai tàu đi cùng chiều, tàu A vượt tàu l B Người soạn: Trần Văn Q Trang3 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC B trong khoảng thời gian tính từ đầu tàu A S A ngang đi tàu B đến lúc đi tàu A ngang S A đầu tàu B là 70s Tàu A Nếu hai tàu đi ngược chiều thì từ lúc đầu l A S B Tàu B tàu A ngang đầu tàu B đến lúc đi tàu A l B ngang đi tàu B là 14s.Tính vận tốc của mỗi tàu. Tàu A Giải: Tàu B + Khi hai tàu đi cùng chiều: S A +S B =l A +l B B B A A bA BA BABAb BABB B B A A b b B A A A t S V t S sm t ll vv llSStv llSst t S t S v t S t S v ' /5,1 70 4065 ). 70 == + = + = + =−=> +=−=− +=−=== −=−= == BA A AA A B v : B tàu của tốc ận ; v :A tàu của tốc Vận :chiều ngược đi tàu haiKhi (1) v ( :nên S ; t t :có ta đề Theo v v :là B tàu với so A tàu của đối tương tốc vận nên chiều cùng đi tàu haiVì v : B tàu của tốc Vận ; :A tàu của tốc Vận Vì hai tàu đi ngược chiều nên vận tốc tương đối giữa tàu A so với tàu B: smsm sm t ll vvHay t t SS t S t S vvv BA BA B BA B B A A BA /3/5,4 /5,7 14 4065 ' : )' ''' == = + = + =+ == + =+=+= BA A v và v :có ta (2) và (1) Từ (2) t' t' vì ( 5. Một ca nơ chạy giữa hai bến sơng cách nhau 100km. Nếu đi xi dòng thì mất 4h; nếu đi ngược dòng thì mất 10h. Tìm vận tốc nước chảy và vận tốc ca nơ đối với nước. Giải: Gọi vận tốc ca nơ đối với nước là v; vận tốc ca nơ đối với bờ là v’ v x là vận tốc của ca nơ lúc xi dòng; v n là vận tốc của ca nơ lúc ngược dòng Theo đề ta có: km/h7,5v' và 17,5km/hv :được ta (2) và (1) trình phương hệGiải (2) v :chiều ngïc động chuyển nước và nô ca dòng ngược Khi t S v : v'vv : chiều cùng động chuyển nước và nô ca dòng xuôi Khi n x x x == =−<=>= −= =+<=>= += 10 100 ' :' )1( 4 100 ' vv t S v vv vv n n II. Dạng tốn tìm qng đường: 1. Một vật xuất phát từ A chuyển động thẳng đều với vận tốc 8m/s đi về B, cách A một khoảng 120m. Cùng lúc đó có một vật xuất phát tại B chuyển động về A. Sau 10s hai vật gặp nhau. Tính vận tốc của vật chuyển động tại B về A và vị trí gặp nhau của hai vật. Giải: Người soạn: Trần Văn Q Trang4 BỒI DƯỠNG MÔN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC Gọi S 1 ; S 2 lần lượt là quãng đường của vật 1 và vật 2 đi được trong 10s v 1 là vận tốc của vật 1 đi từ A về B v 2 là vận tốc của vật 2 đi từ B về A A v 1 ‘ C v 2 B Quãng đường vật 1 đi được trong 10s : S 1 =v 1 .t 1 Quãng đường vật 2 đi được trong 10s: S 2 = v 2 .t 1 Vì hai vật xuất phát cùng lúc nên t 1 = t 2 = t = 10s và S 1 + S 2 = S = 120m Do đó ta có: v 1 .t + v 2 .t = 120m  (v 1 + v 2 ).t = 120m => v 1 + v 2 = 120m : 10s = 12m/s => v 2 = 12m/s – v 1 = 12m/s – 8m/s = 4m/s Quãng đường hai vật cách nhau tại A chính là quãng đường vật 1 đi được: S 1 = v 1 .t = 8m/s.10s = 80m 2. Cùng 1 lúc có hai xe xuất phát tại A và B cách nhau 60km. Cả hai xe chuyển động thẳng đều theo hướng AB. Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc v 1 = 30km/h. Xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc v 2 = 40km/h. a. Tính khoảng cách giữa hai xe sau 1h kể từ lúc xuất phát. b. Sau khi xuất phát được 1h30ph xe thứ nhất đột ngột tăng tốc và đạt vận tốc v’ 1 = 50km/h. Hãy xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau. Giải: a/ Quãng đường các xe đi được trong 1h: Xe 1: S 1 = v 1 . t = 30km/h . 1h = 30km ; Xe 2: S 2 = v 2 .t= 40km/h . 1h = 40km Vì khoảng cách ban đầu của hai xe là 60km nên khoảng cách giữa hai xe sau 1h: S = AB + ( S 2 – S 1 ) = 60km + ( 40 km – 30km ) = 70km b/ Quãng đường hai xe đi được trong 1h30ph: Xe 1: S’ 1 = v 1 . t’ = 30 km/h . 1,5h = 45km ; Xe 2: S’ 2 = v 2 . t’ = 40km/h . 1,5h = 60km Khoảng cách giữa hai xe sau 1,5h: S’=AB + (S’ 2 – S’ 1 )= 60km+(60km – 45km)=75km Giả sử sau khoảng thời gian t’ 1 kể từ lúc tăng tốc xe 1 đuổi kịp xe 2. Quãng đường hai xe đi được trong khoảng thời gian t’ 1 : Xe 1: S” 1 = v’ 1 .t’ 1 = 50t’ 1 ; Xe 2: S” 2 = v 2 .t’ 1 = 40t’ 1 Khi hai xe gặp nhau thì S” 1 = S” 2 + S’ Hay S” 1 – S” 2 = S’  50t’ 1 – 40t’ 1 = 75 => t’ 1 = 7,5h Quãng đường xe 1 đi được trong thời gian tăng tốc: S” = v’ 1 .t’ 1 = 50km/h.7,5h = 375km Vị trí gặp nhau của xe 1 và xe 2 cách A: L = S’ 1 + S’ 1 = 45km + 375km = 420km 3. Lúc 7h một người đi xe đạp đuổi kịp một người đi bộ cách anh ta 10km. Cả hai chuyển động đều với vận tốc 12km/h và 4km/h. Tìm vị trí và thời gian người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ. Giải: Gọi S 1 là quãng đường người đi xe đạp đi được: S 1 = v 1 .t S 2 là quãng đường người đi bộ đi được: S 2 = v 2 .t. Khi xe đạp đuổi kịp người đi bộ: S 1 = S + S 2 Hay: v 1 .t = S + v 2 .t => v 1 .t - v 2 .t = S => t = h vv S 25,1 412 10 21 = − = − Vì người đi xe đạp khởi hành lúc 7h nên thời điểm gặp nhau: t’ = 7h + 1,25h = 8,25h Vậy hai xe gặp nhau vào lúc 8h 15 phút. Vị trí hai xe gặp nhau cách A 1 khoảng: S’ = v 1 .t = 12km/h . 1,25h = 15km 4. Một ca nô và một bè thả trôi sông cùng xuất phát xuôi dòng từ A về B. Khi ca nô đến B nó lập tức quay lại và gặp bè ở C cách A 4Km, ca nô tiếp tục chuyển động về A rồi quay lại gặp bè ở D. Tính khoảng cách AD. Biết AB=20Km ( Đề thi HSG cấp tỉnh năm học 2005 – 2006 ) Giải: Người soạn: Trần Văn Quý Trang5 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC Cho biết : S AB = 20Km ; S AC = 4Km A_____C__D_____________B => S CB = 16Km Gọi V c là vận tốc ca nơ so với bờ. V b là vận tốc của bè so với nước. V n là vận tốc của nước ( V n = V b ) t 1 là thời gian bè trơi từ A  C t 2 là thời gian ca nơ đi từ A  B  C Khi ca nơ gặp bè tại C thì t 1 = t 2 KmSKmSSS V S V VV S VVV S VV S VV S V S t V VVVVVV VVVVVVVVVV VVVVVV S VV S V S ADCDCDCD n CD n nC CD nCn CD nC AD nC CA n CD n nCCnC C nCnnCnnCnC ncnCnC BC nC AB n AC 518324080 10 4 8 4 )4( 4 ' 90 0)9(40.364 )(16)(20))((4 1620 2 2 ==>==>++=<=>+= = + + + − =<=> + + − =<=> = →→→ == =−<=>=−<=> ++−=−+<=> − + + =<=> − + + =<=> V S :được ta (2) trình phươngvào 9V V Thay 2) ( t' thì D tại bègặp nô ca Khi DC từ trôi bègian thời là t' ; D A C từ đi nô ca gian thời là t' Gọi lấy) ( V và loại) ( V :được ta ) (1 trình phươngGiải (1) V 4 n CD nC 1 21 CC n III. Dạng tốn tìm thời gian chuyển động: 1. Hai bến sơng A và B cách nhau 24km, dóng nước chảy đều theo hướng Ab với vận tốc 6km/h. Một ca nơ chuyển động đều từ A đến B hết 1h. Hỏi ca nơ đi ngược từ B về A trong bao lâu. Biết rằng khi đi xi và đi ngược cơng suất của ca nơ là như nhau. Giải: Gọi v là vận tốc của ca nơ A v x B v x là vận tốc ca nơ khi xi dòng v n v ng là vận tốc ca nơ khi ngược dòng A v n B v n là vận tốc của nước chảy Khi xi dòng thì vận tốc thực của ca nơ: v x = v + v n hkm t S AB /186 =−===> =+=>= 1 24 v- t S v t S v v nên v :có ta Mà n AB AB nx Khi ngược dòng thì vận tốc thực của ca nơ: v ng = v – v n = 18 – 6 = 12km/h Thời gian ca nơ chuyển động ngược dòng nước: h v S t ng 2 12 24 ' === 2. Một ca nơ chuyển động với vận tốc v khi nước lặng. Nếu nước chảy với vận tốc v’ thì thời gian để ca nơ đi đoạn đường S ngược chiều dòng nước là bao nhiêu? Cũng đoạn đường đó nhưng nếu ca nơ xi chiều dòng nước thì thời gian bao lâu? Giải: Gọi v là vận tốc của ca nơ khi nước đứng n v’ là vận tốc của nước đối với bờ v n là vận tốc ca nơ khi ngược dòng nước v x là vận tốc ca nơ khi xi dòng nước Người soạn: Trần Văn Q Trang6 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC Vận tốc của ca nơ đối với bờ khi ngược dòng nước: v n = v – v’ Vận tốc ca nơ đối với bờ khi xi dòng nước : v x = v + v’ ' ' vv S vv S + = − = x n t :nước dòng xuôi khiS đường quãng được đi nô ca để gian Thời t :nước dòng ngược khiS đường quãng được đi nô ca đề gian Thời Vì v + v’ > v – v’ nên: t n >t x 3. Một ca nơ chuyển động giữa hai bến sơng cách nhau 1km . Vận tốc ca nơ đối với nước là 8km/h, vận tốc nước chảy là 2km/h. hỏi thời gian đi và về của ca nơ giữa hai bến sơng trong trường hợp nước chảy và trong trường hợp nước lặng có bằng nhau khơng? Giải: Gọi v là vận tốc của ca nơ khi nước đứng n v n là vận tốc của nước đối với bờ v ng là vận tốc ca nơ khi ngược dòng nước v x là vận tốc ca nơ khi xi dòng nước Vận tốc ca nơ khi xi dòng: v x = v + v n = 8 + 2 = 10km/h Vận tốc ca nơ khi ngược dòng: v ng = v – v n = 8 – 2 = 6km/h h hkm km v S ttt phhhhtt h hkm km v S h hkm km v S ngx ngx ng x 4 1 /8 1 .2.2.2 16 60 16 6 1 1,0 6 1 /6 1 1,0 /10 1 ====+= ==+=+= === === 2 1 ng x t :lặng nước khi bến haigiữa về và đi canô gian Thời t :chảy nước khi bến haigiữa về và đi canô gian Thời t :dòng ngược đi nô ca gian Thời t :dòng xuôi đi canô gian Thời Vậy thời gian đi và về trong trường hợp nước lặng nhỏ hơn. 4. Một xuồng máy chuyển động xi dòng nước giữa hai bến sơng cách nhau 100km. Khi cách đích 10km thì xuồng bị hỏng máy, người ta cho xuồng trơi theo dòng nước để đến đích.Tính thời gian xuồng máy đi hết đoạn đường đó. Biết rắng vận tốc của xuồng đối với nước là 35km/h, vận tốc của nước là 5km/h. Giải: Gọi v là vận tốc của ca nơ khi nước đứng n v n là vận tốc của nước đối với bờ v x là vận tốc ca nơ khi xi dòng nước Vận tốc của xuồng khi mở máy chuyển động xi dòng nước v x = v + v n = 35 + 5 =40km/h Qng đường xuồng đi được khi mở máy: S’ = L – 10km = 100km – 10km =90km h hkm km v S phh hkm km v S n x 2 /5 10" 152 /40 90' === === tr x t :trôi xuồng gian Thời t :máy mở nhờ dòng xuôi động chuyển xuồng gian Thời Thời gian xuồng đi hết qng đường trên là: t = t x + t tr = 2h15ph + 2h = 4h15ph Người soạn: Trần Văn Q Trang7 BỒI DƯỠNG MÔN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC 5. Một hành khách ngồi trên tàu hỏa chuyển động đều với vận tốc 54km/h. Hỏi người đó nhìn thấy một đoàn tàu dài 150m chạy ngược chiều trong thời gian bao lâu.Biết vận tốc tàu chạy ngược chiều là 36km/h. Giải: Vì 2 tàu chuyển động ngược chiều nên vận tốc tương đối của tàu 1 đối với tàu 2 là: v = v 1 + v 2 = 54km/h + 36km/h = 90km/h = 25m/s Thời gian người khách thấy tàu dài 150m chạy ngược chiều: s sm m v S t 6 /25 150 === 6. Một ô tô chuyển động đều với vận tốc 50km/h đuổi theo một xe khách cách nó 40km. Hỏi sau thời gian bao lâu thì ô tô đuổi kịp xe khách. Biết xe khách có vận tốc 40km/h. Giải: Vì hai vật chuyển động cùng chiều nên vận tốc tương đối của ô tô đối với xe khách là: v = v 1 – v 2 = 50km/h – 40km/h = 10km/h Thời gian để ô tô đuổi kịp xe khách: h hkm km v S t 4 /10 40 === 7. Một đoàn lính dài 400m đi đều với vận tốc 5km/h. Một người lính liên lạc đi xe đạp từ cuối đoàn lính đến đầu đoàn lính để truyền lệnh của người chỉ huy rồi trở về ngay cuối đoàn lính. Tính thời gian đi và về của người lính liên lạc. Biết vận tốc xe đạp là 15km/h. Giải: Khi đi từ cuối đoàn lính về đầu đoàn lính. Vận tốc tương đối của người đi xe đạp đối với đoàn lính: v = v 1 – v 2 = 15km/h – 5km/h = 10km/h Thời gian đi từ cuối đoàn lính đến đầu đoàn lính: h hkm km v S t 04,0 /10 4,0 1 === Khi đi từ đầu đoàn lính về cuối đoàn lính. Vận tốc tương đối của người đi xe đạp đối với đoàn lính: v’ = v 1 + v 2 = 15km/h + 5km/h = 20km/h Thời gian đi từ đầu đoàn lính về cuối đoàn lính: h hkm km v S t 02,0 /20 4,0 ' 2 === Thời gian đi và về: t = t 1 + t 2 = 0,04h + 0,02h = 0,06h = 3,6 ph Người soạn: Trần Văn Quý Trang8 BỒI DƯỠNG MÔN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC Chương II LỰC – KHỐI LƯỢNG – KHỐI LƯỢNG RIÊNG A. Tóm tắt lý thuyết: 1. Sự tương tác giữa các vật: + Vận tốc của vật chỉ thay đổi khi có vật khác tác dụng vào nó. + Tác dụng giữa các vật bao giờ cũng có tính qua lại. 2. Lực: + Lực là tác dụng của vật này vào vật khác làm thay đổi vận tốc của vật hoặc làm cho vật bị biến dạng. ( Hay nói cách khác: Lực là nguyên nhân làm thay đổi vận tốc của vật) + Lực là một đại lượng có hướng. Muốn xác định lực đầy đủ thì phải có: - Điểm đặt của lực - Hướng của lực ( gồm có phương và chiều). - Độ lớn của lực. + Cách biểu diễn lực: Điểm đặt Chiều Phương - Gốc mũi tên chỉ điểm đặt của lực. Độ lớn - Hướng của mũi tên chỉ phương và chiều của lực tác dụng. - Độ dài của mũi tên chỉ độ lớn của lực theo một tỉ xích cho trước a. Các loại lực: * Trọng lực: Là lực hút của trái đất tác dụng lên vật . - Hướngcủa trọng lực: Có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới. - Điểm đặt tại trọng tâm của vật. - Độ lớn của lực là trọng lượng của vật, tính bằng công thức P = 10.m ( Trong đó m là khối lượng của vật) . * Lực đàn hồi: Là loại lực khi vật bị biến dạng sinh ra. Có hướng ngược với hướng lực gây biến dạng (Còn gọi cách khác : Có hướng ngược với hướng biến dạng). - Độ lớn của lực đàn hồi: F = kx ( Trong đó: k là hệ số biến dạng, nó phụ thuộc vào kích thước và bản chất của vật đàn hồi. Đơn vị tính N/m; x là độ biến dạng, đơn vị tính m) * Lực ma sát: Là loại lực sinh ra khi có một vật chuyển động trên bề mặt một vật khác và có tính cản trở lại chuyển động đó Lực ma sát phụ thuộc vào trọng lượng của vật, tính chất và chất liệu của mặt tiếp xúc - Lực ma sát có nhiều dạng: Ma sát trượt, ma sát nghỉ, ma sát lăn. - Phương của lực trùng với phương chuyển động của vật, hướng của lực ngược với hướng chuyển động của vật. - Điểm đặt của lực ma sát: Thông thường người ta chọn điểm đặt tại vị trí tiếp xúc của vật với bề mặt của vật mà nó tiếp xúc. - Độ lớn của lực ma sát: F = kN ( Trong đó: k là hệ số ma sát; N là phản lực. Phản lực có phương vuông góc với mặt sàn đặt vật, đơn vị của phản lực là N). * Lực đẩy Ac si met: Là loại lực suất hiện khi một vật nhúng vào chất lỏng hay chất khí. Lực này có phưong thẳng đứng , có chiều từ dưới lên. Người soạn: Trần Văn Quý Trang9 BỒI DƯỠNG MÔN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC Độ lớn của lực : F = d.V Trong đó : d là trọng lượng riêng của chất lỏng(chất khí)mà vật nhúng vào, đơn vị N/m 3 V là thể tích của khối chất lỏng bị vật chiếm chỗ cũng chính là thể tích phần chìm của vật , đơn vị m 3 Chú ý: + Trong trường hợp một số đề bài cho biết đơn vị thể tích là cm 3 hoặc dm 3 thì ta đổi đơn vị này sang đơn vị m 3 - Nếu đề cho trước đơn vị của thể tích là cm 3 thì đổi sang đơn vị m 3 bằng cách lấy số liệu đó nhân với 10 -6 VD: Đề cho 20cm 3 ta đổi như sau: V=20cm 3 =20.10 -6 m 3 hoặc lấy số liệu V= 0,00002m 3 Đề cho 0,62cm 3 ta đổi như sau: V=0,62cm 3 = 0,62.10 -6 m 3 hoặc V=0,00000062m 3 - Nếu đề cho trước đơn vị của thể tích là dm 3 thì đổi sang đơn vị m 3 bằng cách lấy số liệu đó nhân với 10 -3 + Khi một vật nhúng vào chất lỏng hay chất khí thì vật đó có thể nổi hoặc chìm hoặc lơ lửng trong chất lỏng hoặc chất khí đó. Muốn xét một vật nổi hay chìm hay lơ lửng trong chất lỏng ( hay khí) ta dựa vào các cơ sở sau: - Dựa vào trọng lượng của vật ( P )và lực đẩy ( F A ): Nếu P >F A : Vật đó chìm trong chất lỏng ( hay khí) Nếu P =F A : Vật đó lơ lửng trong chất lỏng ( hay khí) Nếu P <F A : Vật đó nổi lên trên bề mặt chất lỏng ( hay khí) - Dựa vào trọng lượng riêng của vật (d v ) và trọng lượng riêng của chất lỏng hoặc khí ( d cl )mà vật nhúng vào Nếu d v > d cl : vật đó chìm trong chất lỏng (hoặc khí). Nếu d v < d cl : vật đó lơ lửng trong chất lỏng (hoặc khí). Nếu d v < d cl : vật đó nổi lên bề mặt của chất lỏng (hoặc khí). + Khi vật nổi trên bề mặt chất lỏng thì thể tích phần chìm của vật trong chất lỏng giảm, lúc đó lực đẩy F A giảm đến khi lực đẩy F A bằng trọng lượng của vật thì vật nằm cân bằng trên mặt chất lỏng. Lúc đó lực đẩy Ac si met được tính theo công thức: F A = d.V Trong đó V là thể tích khối chất lỏng bị vật chiếm chỗ cũng chính là thể tích phần chìm của vật trong chất lỏng. b.Tổng hợp hai lực: Hai lực cùng nằm trên đường thẳng và cùng chiều: F 1 F 2 F hl F hl = F 1 + F 2 Hai lực cùng nằm trên đường thẳng và ngược chiều: F 1 F hl F 2 F hl = F 1 – F 2 ( F 1 >F 2 ) 3. Khối lượng riêng: + Định nghĩa: Khối lượng riêng của một chất được xác định bằng khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó. + Công thức tính khối lượng riêng: V m D = Trong đó: m là khối lượng đơn vị là kg V là thể tích , đơn vị là m 3 D là khối lượng riêng, đơn vị là kg/m 3 Chú ý: Một số trường hợp người ta có thể dùng đơn vị của khối lượng riêng là g/cm 3 hoặc dùng đơn vị của khối lượng là g và dùng đơn vị của thể tích là cm 3 .Trong trường hợp này ta đổi đơn vị của khối lượng sang đơn vị kg và đổi đơn vị của thể tích sang đơn vị m 3 . Cách đổi như sau: Người soạn: Trần Văn Quý Trang10 [...]... Trần Văn Q Trang23 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC Chương III CƠNG – CƠNG SUẤT A Tóm tắt lý thuyết: 1 Cơng cơ học: a Định nghĩa: Khi có lực tác dụng vào vật làm vật di chuyển được một qng đường S theo phương của lực Ta nói lực đó đã sinh ra một cơng cơ học Gọi tắt là cơng b Cơng thức tính cơng: A = F.S Trong đó: F là lực tác dụng, đơn vị N S là qng đường di chuyển của vật theo phương của... kéo vật bằng một lực F = 50(N), có hướng như hình vẽ Người soạn: Trần Văn Q Trang12 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC 2 Một khối hộp có trọng lượng 40N đặt trên mặt phẳng nằm ngang Người ta kéo khối hộp bằng lực kế Măïc dù lực kế chỉ 10N nhưng khối hộp vẫn khơng nhúc nhích Hãy giải thích hiện tượng và biểu diễn các lực theo tỉ xích tự chọn Giải: Khi vật đặt trên mặt phẳng nằm ngang, vật chịu... vào giá đỡ, đầu dưới treo một vật nặng có khối lượng m1=0,2kg thì lò xo có chiều dài là 11cm Nếu gắn vào vật nặng m 2=0,6kg ( thay thế m1) thì lò xo có chiều dài 13cm Hỏi nếu thay bằng m 3=0,8kg thì lò xo sẽ có chiều dài là bao nhiêu Giải: Gọi lo là chiều dài ban đầu của lò xo Người soạn: Trần Văn Q Trang16 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC Vì khối lượng của vật treo tỉ lệ thuận với độ giãn...BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC - Nếu đề cho trước đơn vị của khối lượng là g thì đổi sang đơn vị kg bằng cách lấy số liệu đó nhân với 10-3 VD: Đề cho 50g ta đổi như sau: m=50g =50.10-3kg hoặc lấy số liệu m=0,05kg Đề cho 0,0175g ta đổi như sau: m = 0,0175g = 0,0175.10-3kg hoặc m=0,0000175kg - Nếu đề cho trước đơn vị của thể tích là cm 3 thì đổi sang đơn vị m3 bằng cách lấy số liệu. .. Trang30 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC với A thì ròng rọc 2 đi lên 8cm Nên B phải đi xuống 16cm c Hiệu suất của ròng rọc: H = A1 P h 16.0,04 100% = A = 100% = 84,21% A P ' B h' 4,75.0,16 2 Cho hệ thống ròng rọc như hình vẽ Vật m có khối lượng 50kg, hỏi phải kéo ở đầu A lực kéo có độ lớn bao nhiêu và lực kéo đi xuống một đoạn bao nhiêu để vật m lên cao được 10cm Giải: Trọng lượng của vật: ... dgỗ.S.h 2 3 2 3 dnước.S h + d nuoc S y − d nuoc S h = d nuoc S y Người soạn: Trần Văn Q Trang26 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC Khi khối gỗ chìm hồn tồn trong nước, lực tác dụng lên vật lúc này là: Fy = dnước.S (h-x) = 1.104.150.10-4.( 30-20).10-2 = 15N Cơng do lực F thực hiện nhấn chìm vật từ lúc nổi đến khi mặt trên khối gỗ ngang với mặt nước ( giai đoạn lực tác dụng tăng từ 0 đến 15N)... động khơng bắng ròng rọc cố định và có nhiều đoạn dây khác nhau Để vật có trọng lượng P cân bằng thì: FK = P và h' = 2 n h 2n Trong đó: Fk là lực kéo P là trọng lượng h là qng đường di chuyển của vật h’ là qũng đường di chuyển của điểm đặt n là số ròng rọc 3 Đòn bẩy: Người soạn: Trần Văn Q Trang29 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC + Điều kiện cân bằng của đòn bẩy: Đòn bẩy cân bằng khi các lực... 10m Tính thời gian máy hoạt động Giải: Cơng suất của máy nâng: p = 13,3 736W = 9788,8W Cơng do máy sinh ra: A = P.h = 10.m.h = 10.500.10 = 5.104J Thời gian hoạt động của máy: t = Người soạn: Trần Văn Q A 5.10 4 J = = 5s p 9788,8W Trang24 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC 4 Một người kéo một vật nặng 10kg trên mặt phẳng nghiêng lên cao 4m trong thời gian 10s Tính cơng suất của người đó Biết... của vật cần treo vào đầu B : m2 = F2 100 = = 10kg 10 10 4 Thanh AB dài 150cm, ở đầu A người ta treo một vật có khối lượng m 1 = 3kg, ở đầu B người ta treo vật thứ hai có khối lượng m 2 = 6kg thì người ta thấy hệ thống cân bằng Hãy xác định điểm tựa O của thanh AB nói trên Giải: m1 = 3kg => P1 = 30N A B m2 = 6kg => P2 = 60N AB = 150cm ; OA =? m1 Người soạn: Trần Văn Q Trang33 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC... riêng của kim loại Giải: a Thể tích của miếng kim loại: V= (0,02m)3 = 8.10-6 m3 Khi nhúng chìm vào trong chất lỏng thì lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật: F = d.V = 8500N/m3 8.10-6m3 = 0,068N Người soạn: Trần Văn Q Trang21 BỒI DƯỠNG MƠN VẬT LÝ BẬC THCS - Phần CƠ HỌC Trọng lượng biểu kiến của miếng kim loại khi nhúng vào chất lỏng: P’ = P – F = 0,56N – 0,068N = 0,492N b Trọng lượng riêng của miếng kim loại: . thay vo phộp tớnh tớnh kt qu, nh ú m kt qu tớnh toỏn mi t mc chớnh xỏc cao. VD: Mt vt chuyn ng coi nh u i c quóng ng di 18km trong thi gian 30 phỳt. Tớnh vn tc ca vt theo n v m/s v km/h Gii: Cho