Nhiệm vụ của cơ học Một trong những loại hiện tượng phổ biến là chuyển động của các vật, nghĩa là sự thay đổi vị trí của vật này so với vật khác theo thời gian. Vận tốc của vật thay đổi, nghĩa là chuyển động của vật biến đổi khi có tác dụng của vật này lên vật khác – có tác dụng tương hỗ giữa các vật. Cơ học là một phần của vật lí học, nghiên cứu chuyển động của các vật thể vĩ mô dưới tác dụng tương hỗ giữa chúng. 2. Chất điểm Trong thực tế, nhiều khi vật có kích thước không nhỏ đối với con người, nhưng lại rất nhỏ so với chiều dài của quỹ đạo của vật. Khi đó để xác định vị trí của vật trên quỹ đạo ta có thể coi vật như một chất điểm nằm ở trọng tâm của nó. Vậy; Nếu kích thước của vật quá bé so với quãng đường mà chúng ta khảo sát chuyển động của chúng thì một vật được coi là chất điểm. 3. Chuyển động cơ Chuyển động là sự thay đổi vị trí của vật trong không gian theo thời gian, đối với vật được chọn làm mốc. Mọi chuyển động và mọi trạng thái đứng yên đều có tính chất tương đối. 4. Hệ qui chiếu Muốn xác định chuyển động của vật, ta phải chọn một vật làm mốc, sau đó gắn vào đó một hệ trục tọa độ để xác định vị trí, một đồng hồ đo thời gian. Vậy; Hệ qui chiếu = hệ tọa độ gắn với vật + đồng hồ và gốc thời gian + Trong bài tập, khi nói đến thời gian t ta phải hiểu t khoảng thời gian mà vật chuyển động. + Thời điểm là khoảnh khắc của thời gian được xác định trên đồng hồ. Ví dụ: 12h trưa, 5h chiều,… 5. Chuyển động tịnh tiến Chuyển động mà tất cả các điểm
Trang 1NỘI DUNG CƠ BẢN VẬT LÝ LỚP 10 Chương 1: Động học chất điểm:
Chú ý:
Khi giải bài tập động học ta phải chọn hệ qui chiếu:
+ Gốc tọa độ: (nên chọn tại vị trí bắt đầu khảo sát vật chuyển động.)
+ Chiều dương: (nên chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu.)
+ Mốc thời gian: (nên chọn lúc bắt đầu khảo sát vật chuyển động.)
x0 là tọa độ ban đầu của vận
x tọa độ lúc sau (lúc t giây)
Trang 2CHƯƠNG 1 ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
A TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1 Nhiệm vụ của cơ học
Một trong những loại hiện tượng phổ biến là chuyển động của các vật, nghĩa là sự thay đổi
vị trí của vật này so với vật khác theo thời gian Vận tốc của vật thay đổi, nghĩa là chuyển độngcủa vật biến đổi khi có tác dụng của vật này lên vật khác – có tác dụng tương hỗ giữa các vật
Cơ học là một phần của vật lí học, nghiên cứu chuyển động của các vật thể vĩ mô dưới tác dụng tương hỗ giữa chúng
2 Chất điểm
Trong thực tế, nhiều khi vật có kích thước không nhỏ đối với con người, nhưng lại rất nhỏ
so với chiều dài của quỹ đạo của vật Khi đó để xác định vị trí của vật trên quỹ đạo ta có thể coivật như một chất điểm nằm ở trọng tâm của nó
Vậy; Nếu kích thước của vật quá bé so với quãng đường mà chúng ta khảo sát chuyển
động của chúng thì một vật được coi là chất điểm.
Muốn xác định chuyển động của vật, ta phải chọn một vật làm mốc, sau đó gắn vào đó một
hệ trục tọa độ để xác định vị trí, một đồng hồ đo thời gian
Vậy; Hệ qui chiếu = hệ tọa độ gắn với vật + đồng hồ và gốc thời gian
+ Trong bài tập, khi nói đến thời gian t ta phải hiểu t khoảng thời gian mà vật chuyển động
+ Thời điểm là khoảnh khắc của thời gian được xác định trên đồng hồ Ví dụ: 12h trưa, 5h chiều,…
5 Chuyển động tịnh tiến
Chuyển động mà tất cả các điểm của vật đều vạch ra những đường giống nhau, đường nốihai điểm bất kì của vật luôn luôn song song với chính nó Chuyển động như vậy gọi là chuyểnđộng tịnh tiến Quỹ đạo của chuyển động tịnh tiến có thể đường cong, không nhất thiết là đườngthẳng hay đường tròn
Ví dụ: Hòm gỗ trượt trên dốc phẳng, điểm A trên khoang ngồi của đu quay,…
6 Vận tốc trong chuyển động thẳng
a) Độ dời
Nếu chất điểm chuyển động cong: Trong khoảng thời
gian từ t1 đến t2, chất điểm đi từ M đến N
Vậy; độ dời là của chất điểm là vecto MN
Nếu chất điểm chuyển động thẳng: Trong khoảng
thời gian từ t1 đến t2, chất điểm đi từ M đến N
Vậy; độ dời là của chất điểm là vecto MN
Giá trị đại số của vecto MN
là: MN x x2 x1+ Nếu x 0 thì chất điểm chuyển động theo chiều dương của trục Ox.
+ Nếu x 0 thì chất điểm chuyển động theo chiều âm của trục Ox.
Trang 3
Với x 1 , x 2 là tọa độ của chất điểm tại các thời điểm t 1 và t 2
Vận tốc trung bình có phương, chiều trùng với phương, chiều của véc tơ độ dời.
Chú ý: Chúng ta phân biệt giữa vận tốc trung bình với tốc độ trung bình (Học từ lớp 7)
a) ĐN: Chuyển động thẳng đều là chuyển động trên một đường thẳng, với vận tốc tức thời không đổi.
- Đơn vị vận tốc: Trong hệ SI, vận tốc có đơn vị là m s/
b) Phương trình chuyển động thẳng đều
Chọn thời điểm khi bắt đầu khảo sát chuyển động làm gốc thời gian, lúc thời gian t = 0 vật
ở vị trí ban đầu M có toạ độ x0 Sau một khoảng thời gian t ở vị trí N có toạ độ x Theo hình 2 ta
có:
x x v t
Biểu thức trên gọi là phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đều
Nếu chọn gốc thời gian trước thời điểm bắt đầu khảo sát thì khoảng thời gian vật chuyển
động là (t - t 0) và phương trình chuyển động có dạng
0 ( 0 )
x x v t tNếu chọn gốc toạ độ trùng với vị trí ban đầu, nghĩa là x0 = 0 thì quãng đường đi được cógiá trị bằng giá trị tuyệt đối của toạ độ:
s x v t
8 Đồ thị toạ độ của chuyển động thằng đều
Theo phương trình chuyển động, toạ độ là một hàm số bậc nhất của thời gian Trong toánhọc ta đã biết rằng đồ thị biểu diễn tọa độ là một đường thẳng
v2
Hình 3
Trang 4Những vật chuyển động thẳng đều cĩ cùng
vận tốc thì đồ thị vận tốc của chúng là những
đường thẳng song song với trục hồnh (trục t) –
Hình 3
9 Chuyển động thẳng biến đổi đều
ĐN: Là chuyển động thẳng cĩ gia tốc a khơng đổi
+ Chuyển động là nhanh dần đều khi a cùng dấu với v 0 : a v 0 0
+ Chuyển động là chậm dần đều khi a cùng dấu với v 0 : a v 0 0
Chú ý: Dấu của các đại lượng a và v phụ thuộc vào chiều dương của trụ tọa độ.
a) Gia tốc trong chuyển động thẳng
Gọi v là vận tốc ban đầu của vật, sau khoảng thời gian t vật đạt được vận tốc 0 v độ biếnt
thiên vận tốc trong khoảng thời gian t = t–t0 là v v t v0
Độ biến thiên vận tốc trong một giây là: v t v o v
- Đơn vị của gia tốc: m s/ 2
b) Các phương trình trong chuyển động thẳng biến đổi đều
Đồ thị là một phần của đường Parabol
Cơng thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và độ dời, đường đi
v2 v02 2 .a x
V0x
O
t
a > 0
a < 0
Trang 5 v2 v02 2 .a s
10 Tính tương đối của vận tốc
Một người đang ngồi trong một ô tô đang chạy So với ô tô thì người ấy đứng yên, nhưng
so với một cây bên đường thì người ấy đang chuyển động với vận tốc v 1; còn so với một ôtô
khác chuyển động ngược chiều thì người ấy chuyển động với vận tốc v 2 lớn hơn Vậy vận tốccủa cùng một vật đối với những hệ toạ độ khác nhau, thì khác nhau, nghĩa là vận tốc của vật cótính tương đối
độ dài của hai véc tơ thành phần Gọi v12 , v23 và v13 là giá trị số học của các vận tốc, ta có:
Chú ý: Các công thức trên áp dụng cho cả trường hợp chuyển động thẳng biến đổi đều.
12 Sự rơi trong không khí
a) Thế nào là rơi tự do?
- Khi không có lực cản của không khí, các vật có hình dạng và khối lượng khác nhau đềurơi như nhau, ta bảo rằng chúng rơi tự do
ĐN: Sự rơi tự do là sự rơi của một vật chỉ chịu sự tác động của trọng lực.
b) Phương và chiều của chuyển động rơi tư do
- Chuyển động rơi tự do được thực hiện theo phương thẳng đứng và có chiều từ trên xuốngdưới Chuyển động rơi là nhanh dần
c) Quãng đường đi được của vật rơi tự do
212
s gt
d) Giá trị của gia tốc rơi tự do
- Ở cùng một nơi trên Trái Đất và ở gấn mặt đất, các vật rơi tự do đều có cùng một gia tốc g
29,8 /
10 /
Trang 5
Trang 6-Chú ý: Khi giải bài toán chuyển động rơi tự do, các đại lượng như vận tốc v, gia tốc g có
dấu phụ thuộc vào chiều dương của trụ tọa độ mà ta chọn.
13 Chuyển động tròn đều
ĐN: Chuyển động tròn đều là chuyển động theo một quỹ đạo hình tròn với vạn tốc có độ
lớn không đổi
+ Quỹ đạo là những đường tròn
+ Vật đi được những cung tròn bằng nhau trong những khoảng thời gian bất kỳ
+ Vectơ vận tốc của vật chuyển động tròn đều có độ lớn không đổi nhưng có phương luônluôn biến đổi
với góc quay của vật trong khoảng thời gian t
Vận tốc góc còn được đo bằng số vòng trong một đơn vị thời gian, kí hiệu là n Mỗi vòng
ứng với 2 rađian nên ta có:
Trong chuyển động tròn đều, độ lớn vận tốc không đổi, gia tốc hướng tâm chỉ đặc trưngcho sự biến đổi về phương của vận tốc; gia tốc hướng tâm càng lớn thì vật quay càng nhanh ( a
tỉ lệ với v2), nghĩa là phương của vận tốc biến thiên càng nhanh
Trang 7B BÀI TẬP 1.2 Chuyển động cơ và chuyển động thẳng đều
HD: * Chọn gốc tọa độ, thời gian, chiều chuyển động.
* Vẽ hình.
* Xác định các điều kiện ban đầu của vật chuyển động.
* Áp dụng cho từng vật và thay các giá trị vào phương trình.
Lưu ý: * Khi hai vật gặp nhau thì: x1 = x2.
1 Hai vị trí A, B cách nhau 600 m Cùng lúc xe ( I ) chuyển động thẳng đều từ phía A đi
về B với vận tốc 72 km/h , xe ( II ) qua B với vận tốc 10m/s chuyển động thẳng đều về phía A Chọn gốc tọa độ A, chiều dương từ A đến B, gốc thời gian là lúc xe ( I ) bắt đầu chuyển động.
a Viết phương trình chuyển động của hai xe.
b Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau
a * Chọn HQC:
+ Chọn gốc tọa độ A, + Chiều dương từ A đến B, + Gốc thời gian là lúc xe ( I ) bắt đầu chuyển động.
2 Lúc 8 giờ một ô tô đi từ Hà Nội về Hải Phòng với vận tốc 52 km/h, cùng lúc đó một xe
thứ hai đi từ Hải Phòng về Hà Nội với vận tốc 48 km/h Hà Nội cách Hải Phòng 100km( coi là đường thẳng)
a Lập phương trình chuyển động của hai xe trên cùng một hệ trục tọa độ, lấy Hà Nội làm gốc tọa độ và chiều đi từ Hà Nội đến Hải Phòng là chiều dương, gốc thời gian là lúc 8 giờ
b Lúc 8 giờ 30 phút hai xe cách nhau bao nhiêu?
c Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau
Trang 7
Trang 8-ÔN TẬP VẬT LÝ 10 NC
CHƯƠNG I: ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
Câu 1: Chọn câu đúng
A Một vật đứng yên nếu khoảng cách từ nó đến vật mốc luôn có giá trị không đổi.
B Mặt trời mọc ở đằng Đông, lặn ở đẳng Tây vì trái đất quay quanh trục Bắc – Nam
từ Tây sang Đông.
C Khi xe đạp chạy trên đường thẳng, người đứng trên đường thấy đầu van xe vẽ thành một
đường tròn
D Đối với đầu mũi kim đồng hồ thì trục của nó là đứng yên.
Câu 2: Chọn câu SAI.
A Toạ độ của 1 điểm trên trục 0x có thể dương hoặc âm.
B Toạ độ của 1 chất điểm trong các hệ qui chiếu khác nhau là như nhau.
C Đồng hồ dùng để đo khoảng thời gian.
D Giao thừa năm Mậu Thân là một thời điểm.
Câu 3: Tàu Thống nhất Bắc Nam S1 xuất phát từ ga Hà Nội vào lúc 19h00min, tới ga Vinh vàolúc 0h34min ngày hôm sau Khoảng thời gian tàu Thống nhất Bắc Nam S1 chạy từ ga Hà Nộitới ga Vinh là
Câu 4: Tàu Thống nhất Bắc Nam S1 xuất phát từ ga Hà Nội vào lúc 19h00min, ngày 8 tháng 3năm 2006, tới ga Sài Gòn vào lúc 4h00min ngày 10 tháng 3 năm 2006 Trong thời gian đó tàuphải nghỉ ở một số ga để trả khách mất 39min Khoảng thời gian tàu Thống nhất Bắc Nam S1chạy từ ga Hà Nội tới ga Sài Gòn là
Câu 5: Biết giờ Bec Lin (Cộng hoà liên bang Đức) chậm hơn giờ Hà Nội 6 giờ, trận chung kếtbóng đá Wold Cup năm 2006 diễn ra tại Bec Lin vào lúc 19h00min ngày 9 tháng 7 năm 2006giờ Bec Lin Khi đó giờ Hà Nội là
C 1h00min ngày 9 tháng 7 năm 2006 D 13h00min ngày 10 tháng 7 năm 2006Câu 6: Chuyến bay của hãng Hàng không Việt Nam từ Hà Nội đi Pa-ri (Cộng hoà Pháp) khởihành vào lúc 19h30min giờ Hà Nội ngày hôm trước, đến Pa-ri lúc 6h30min sáng hôm sau theogiờ Pa-ri Thời gian máy bay bay từ Hà Nội tới Pa-ri là:
Câu 7: Trong chuyển động thẳng, véc tơ vận tốc tức thời có
A Phương và chiều không thay đổi B Phương không đổi, chiều luôn thay đổi
C Phương và chiều luôn thay đổi D Phương không đổi, chiều có thể thay đổi
Câu 8: Chuyển động thẳng đều là chuyển động thẳng trong đó
A vận tốc có độ lớn không đổi theo thời gian
B độ dời có độ lớn không đổi theo thời gian
C quãng đường đi được không đổi theo thời gian
D tọa độ không đổi theo thời gian
Câu 9: Trong chuyển động thẳng đều véc tơ vận tốc tức thời và véc tơ vận tốc trung bình trongkhoảng thời gian bất kỳ có
A Cùng phương, cùng chiều và độ lớn không bằng nhau
B Cùng phương, ngược chiều và độ lớn không bằng nhau
C Cùng phương, cùng chiều và độ lớn bằng nhau
Trang 9D Cùng phương, ngược chiều và độ lớn không bằng nhau
Câu 10: Một chất điểm chuyển động thẳng đều có phương trình chuyển động là
A x = x0 + v0t + at2/2 B x = x0 + vt C x = v0 + at D x = x0 - v0t + at2/2
Câu 11: Chọn câu SAI
A Độ dời là véc tơ nối vị trí đầu và vị trí cuối của chất điểm chuyển động
B Độ dời có độ lớn bằng quãng đường đi được của chất điểm
C Chất điểm đi trên một đường thẳng rồi quay về vị trí ban đầu thì có độ dời bằng không
D Độ dời có thể dương hoặc âm
D Vận tốc tức thời cho ta biết chiều chuyển động, do đó bao giờ cũng có giá trị dương
Câu 13: Chọn câu SAI
A Đồ thị vận tốc theo thời gian của chuyển động thẳng đều là một đường song song với trục 0t
B Trong chuyển động thẳng đều, đồ thị theo thời gian của toạ độ và của vận tốc là những đườngthẳng
C Đồ thị toạ độ theo thời gian của chuyển động thẳng bao giờ cũng là một đường thẳng
D Đồ thị toạ độ theo thời gian của chuyển động thẳng đều là một đường thẳng xiên góc
Câu 14: Chọn câu SAI.
Một người đi bộ trên một con đường thẳng Cứ đi được 10m thì người đó lại nhìn đồng hồ và đokhoảng thời gian đã đi Kết quả đo được ghi trong bảng sau:
A Vận tốc trung bình trên đoạn đường 10m lần thứ 1 là 1,25m/s
B Vận tốc trung bình trên đoạn đường 10m lần thứ 3 là 1,00m/s
C Vận tốc trung bình trên đoạn đường 10m lần thứ 5 là 0,83m/s
D Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 0,91m/s
Câu 15: Một người đi bộ trên một đường thẳng với vân tốc không đổi 2m/s Thời gian để người
đó đi hết quãng đường 780m là
Câu 16: Hai người đi bộ theo một chiều trên một đường thẳng AB, cùng xuất phát tại vị trí A,với vận tốc lần lượt là 1,5m/s và 2,0m/s, người thứ hai đến B sớm hơn người thứ nhất 5,5min.Quãng đường AB dài
Câu 17: Một ôtô chạy trên đường thẳng Trên nửa đầu của đường đi, ôtô chạy với tốc độ khôngđổi bằng 50km/h Trên nửa sau, ôtô chạy với tốc độ không đổi bằng 60km/h Tốc độ trung bìnhcủa ôtô trên cả quãng đường là
Trang 10-2 Thời điểm mà 2 xe gặp nhau là
Chuyển động của vật là chuyển động
C Thẳng chậm dần đều D Thẳng nhanh dần đều sau đó chậm dần đều.Câu 20: Một ôtô chạy trên một đường thẳng, lần lượt đi qua 3 điểm A, B, C cách đều nhau mộtkhoảng 12km Xe đi đoạn AB hết 20min, đoạn BC hết 30min Vận tốc trung bình trên
C Đoạn AC lớn hơn trên đoạn AB D Đoạn AC nhỏ hơn trên đoạn BCCâu 21: Tốc kế của một ôtô đang chạy chỉ 70km/h tại thời điểm t Để kiểm tra xem đồng hồ tốc
kế đó chỉ có đúng không, người lái xe giữ nguyên vận tốc, một người hành khách trên xe nhìnđồng hồ và thấy xe chạy qua hai cột cây số bên đường cách nhau 1 km trong thời gian 1min Sốchỉ của tốc kế
A Bằng vận tốc của của xe B Nhỏ hơn vận tốc của xe
Câu 22: Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, véc tơ gia tốc tức thời có đặc điểm
A Hướng thay đổi, độ lớn không đổi B Hướng không đổi, độ lớn thay đổi
C Hướng thay đổi, độ lớn thay đổi D Hướng không đổi, độ lớn không đổi
Câu 23: Công thức liên hệ vận tốc và gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều
A v = v0 + at2 B v = v0 + at C v = v0 – at D v = - v0 + atCâu 24: Trong công thức liên hệ giữ vận và gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều đượcxác định
A Chuyển động nhanh dần đều a và v cùng dấu Chuyển động chậm dần đều a và v trái dấu
B Chuyển động nhanh dần đều a và v trái dấu Chuyển động chậm dần đều a và v trái dấu
C Chuyển động nhanh dần đều a và v trái dấu Chuyển động chậm dần đều a và v cùng dấu
D Chuyển động nhanh dần đều a và v cùng dấu Chuyển động chậm dần đều a và v cùng dấuCâu 25: Chuyển động của một xe máy được mô tả bởi đồ thị
Chuyển động của xe máy là chuyển động
v(m/s)
20
0 20 60 70 t(s)
Trang 11A Đều trong khoảng thời gian từ 0 đến 20s, chậm dần đều trong khoảng thời gian từ 60 đến 70s
B Chậm dần đều trong khoảng thời gian từ 0 đến 20s, nhanh dần đều trong khoảng thời gian từ
60 đến 70s
C Đều trong khoảng thời gian từ 20 đến 60s, chậm dần đều trong khoảng thời gian từ 60 đến70s
D Nhanh dần đều trong khoảng thời gian từ 0 đến 20s, đều trong khoảng thời gian từ 60 đến 70s
Câu 26: Chọn câu sai
Chất điểm chuyển động theo một chiều với gia tốc a = 4m/s2 có nghĩa là
A Lúc đầu vận tốc bằng 0 thì sau 1s vận tốc của nó bằng 4m/s
B Lúc vận tốc bằng 2m/s thì sau 1s vận tốc của nó bằng 6m/s
C Lúc vận tốc bằng 2/s thì sau 2s vận tốc của nó bằng 8m/s
D Lúc vận tốc bằng 4m/s thì sau 2s vận tốc của nó bằng 12m/s
Câu 27: Chọn câu sai
Khi một chất điểm chuyển động thẳng biến đổi đều thì nó
A Có gia tốc không đổi
B Có gia tốc trung bình không đổi
C Chỉ có thể chuyển động nhanh dần hoặc chậm dần
D Có thể lúc đầu chuyển động chậm dần sau đó chuyển động nhanh dần
Câu 28: Vận tốc vũ trụ cấp I( 7,9km/s) là vận tốc nhỏ nhất để các con tàu vũ trụ có thể bayquanh Trái đất Sau khi phóng 160s con tàu đạt được vận tốc trên, gia tốc của tàu là
Câu 31: Đồ thị vận tốc của một chất điểm chuyển động
dọc theo trục 0x được biểu diễn trên hình vẽ Gia tốc
của chất điểm trong những khoảng thời gian 0 đến 5s;
Câu 32: Chọn câu sai
Chất điểm chuyển động nhanh dần đều khi:
A a > 0 và v0 > 0 B a > 0 và v0 = 0 C a < 0 và v0 > 0 D a > 0 và v0 = 0Câu 33:
Trang 11
-v(m/s)6
0 5 10 15 t(s)-6
