Động lực học chất điểm ôn thi đại học

Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 1 2 F  F  1 F  O 2 F  F  1 F  O / 2 F  CHƯƠNG 2. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM ================================================ I. LÝ THUYẾT CẦN NẮM. 1. Nhắc lại về lực. Lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.  Vectơ lực F  được biểu diễn bằng một mũi tên: + Gốc của mũi tên: là điểm đặt của lực; + Phương và chiều của mũi tên là phương và chiều của lực; + Độ dài của mũi tên biểu thị độ lớn của lực (theo một tỉ xích nhất định).  Đơn vị của lực: là Niu-tơn (N).  Lực là đại lượng vectơ.  Đường thẳng mang vectơ lực gọi là giá của lực. 2. Tổng hợp lực. a) Định nghĩa. Tổng hợp lực là thay thế nhiều lực tác dụng đồng thời vào một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như tác dụng của toàn bộ những lực ấy. Lực thay thế gọi là hợp lực; các lực được thay thế gọi là các lực thành phần. b) Quy tắc tổng hợp lực. b.1. Quy tắc hình bình hành: Hợp lực của hai lực đồng quy được biểu diễn bằng đường chéo (kể từ điểm đồng quy) của hình bình hành mà hai cạnh là những vectơ biểu diễn hai lực thành phần: 21 FFF     b.2. Quy tắc đa giác: Từ điểm ngọn của vectơ 1 F  ta vẽ nối tiếp vectơ / 2 F  song song và bằng vectơ 2 F  ; vectơ hợp lực F  có gốc là gốc của 1 F  và ngọn là ngọn của / 2 F  ; ba vectơ đó tạo thành một tam giác. 21 FFF      Khi cần tổng hợp nhiều lực đồng quy, ta cũng làm tương tự.  Chú ý: Ta luôn có độ lớn hợp lực F thỏa mãn biểu thức : 2121 FFFFF  3. Điều kiện cân bằng của chất điểm. Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không. 0 21      FFF 4. Phân tích lực. Là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực tác dụng đồng thời và gây hiệu quả giống hệt như lực ấy.  Phân tích lực là việc làm ngược lại với tổng hợp lực, nên nó cũng tuân theo quy tắc hình bình hành.  Có vô số cách phân tích một lực thành hai lực thành phần. Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 2 120 o 120 o 120 o 1 F  2 F  3 F  1 F  2 F  3 F  23 F  O 60 o 60 o 1 F  2 F  3 F  ================================================== II. BÀI TẬP MẪU. Bài mẫu 1. Cho hai lực đồng quy có độ lớn F 1 = F 2 = 20 N. Hãy tìm độ lớn hợp lực của hai lực khi chúng hợp với nhau một góc α = 0 o ; 60 o ; 90 o ; 120 o ; 180 o . Vẽ hình biểu diễn cho mỗi trường hợp. Nhận xét về ảnh hưởng của góc α đối với độ lớn của hợp lực. Hướng dẫn.  α = 0 o : F = 40 N  α = 60 o : F = 20 3 N  α = 90 o : F = 20 2 N  α = 120 o : F = 20 N  α = 180 o : F = 0 N Vẽ hình: HS tự vẽ Nhận xét: Khi góc α tăng dần, hợp lực F giảm dần. Bài mẫu 2. Cho hai lực đồng quy có độ lớn F 1 = 16 N và F 2 = 12 N. a) Hợp lực của chúng có thể có độ lớn 30 N hoặc 3,5 N được không ? b) Cho biết độ lớn của hợp lực là F = 20 N. Hãy tìm góc giữa hai lực 1 F  và 2 F  ? Hướng dẫn. a) Không. Vì 2121 FFFFF  b) Dùng định lí hàm cosin trong tam giác. Suy ra: α = 90 o . Bài mẫu 3. Cho ba lực đồng quy cùng nằm trong một mặt phẳng, có độ lớn bằng nhau và từng đôi một làm thành một góc 120 o (Hình vẽ bên). Tìm hợp lực của chúng. Hướng dẫn. Hợp lực : F  = 1 F  + 2 F  + 3 F  = 1 F  +( 2 F  + 3 F  ) = 1 F  + 23 F  + 23 F  có độ lớn : F 23 = F 1 (hãy chứng minh). + 23 F  và 1 F  hợp với nhau một góc 180 o (tức là bù nhau) (hãy chứng minh). Vậy, 23 F  và 1 F  là hai vectơ cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn (là hai vectơ đối nhau), nên hợp lực: F  = 1 F  + 23 F  = 0  . Bài mẫu 4. Hãy dùng quy tắc hình bình hành và quy tắc đa giác để tìm hợp lực của ba lực 1 F  ; 2 F  và 3 F  có độ lớn bằng nhau và nằm trong cùng một mặt phẳng. Biết rằng lực 2 F  làm thành với hai lực 1 F  và 3 F  những góc đều là 60 o (Hình vẽ bên). Hướng dẫn. Hợp lực : F  = 1 F  + 2 F  + 3 F  = ( 1 F  + 3 F  ) + 2 F  = 13 F  + 2 F  Dễ thấy rằng : 13 F  = 2 F  (hãy chứng minh). Suy ra: F  = 2 2 F  . 60 o 60 o 1 F  2 F  3 F  13 F  F  Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 3 1 F  2 F  3 F  4 F  O A B C D A B O P 120 o Bài mẫu 5. Tìm hợp lực của bốn lực đồng quy trong hình vẽ bên. Biết F 1 = 5 N; F 2 = 3 N; F 3 = 7 N; F 4 = 1 N. Hướng dẫn. F 13 = 2 N; F 24 = 2 N; F = 2 24 2 13 FF  = 2 2 N. Bài mẫu 6. Một chiếc mắc áo treo vào điểm chính giữa của dây thép AB. Khối lượng tổng cộng của mắc và áo là 3 kg (hình vẽ bên). Biết AB = 4 m; CD = 10 cm. Tính lực kéo của mỗi nửa sợi dây. Lấy g = 9,8 m/s 2 . Hướng dẫn. Về độ lớn T 1 = T 2 . Định lí hàm cosin trong tam giác, ta có: T 1 2 = P 2 + T 2 2 – 2PT 2 .cosα  T 1 = T 2 =  cos 2 P với P = mg ; cosα = 22 CDAC CD AD CD   . Suy ra: T 1 = T 2 ≈ 294 N. Bài mẫu 7. Một vật có trọng lượng P = 20 N được treo vào một vòng nhẫn O (coi là chất điểm). Vòng nhẫn được giữ yên bằng hai dây OA và OB (hình vẽ bên). Biết dây OA nằm ngang và hợp với dây OB một góc 120 o . Tìm lực căng của hai dây OA và OB. Hướng dẫn. cos30 o = B T P  T B = 23,1 N. tan 30 o = P T A  T A = 11,6 N. Bài mẫu 8. Em hãy đứng vào giữa hai chiếc bàn đặt gần nhau, mỗi tay đặt lên một bàn rồi dùng sức chống tay để nâng người lên khỏi mặt đất. Em làm lại như thế vài lần, mỗi lần đẩy thì hai bàn ra xa nhau một chút. Hãy báo cáo kinh nghiệm mà em thu được. Hướng dẫn. Mỗi lần đẩy, bàn ra xa nhau thì phải dùng sức nhiều hơn để lực chống của hai tay lớn hơn mới nâng người lên được. Ta giải thích hiện tượng đó như sau: Mỗi lần đẩy bàn ra xa, góc giữa hai lực chống của tay tăng dần. Nếu ta vẫn giữ lực chống như cũ thì hợp lực của hai lực sẽ nhỏ đi, nên không thẻ nhấc người lên được. ===================================================== III. CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM. Câu 1: Gọi F 1 ; F 2 là độ lớn của hai lực thành phần, F là độ lớn hợp lực của chúng. Câu nào sau đây là đúng ? A. Trong mọi trường hợp F luôn luôn lớn hơn cả F 1 và F 2 . B. F không bao giờ nhỏ hơn cả F 1 và F 2 . C. Trong mọi trường hợp, F thỏa mãn: 2121 FFFFF  . α A B C D P  2 T  1 T  O A B 120 o P  A T  B T  Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 4 45 o A B C A B A / B / 0, 4 D. F không bao giờ bằng F 1 hoặc F 2 . Câu 2: Cho hai lực đồng quy có độ lớn bằng 9 N và 12 N. a) Trong các giá trị sau đây, giá trị nào là độ lớn của hợp lực ? A. 1 N. B. 2 N. C. 15 N. D. 25 N. b) Góc giữa hai lực đồng quy bằng bao nhiêu ? A. 90 o . B. 30 o . C. 45 o . D. 60 o . Câu 3: Phân tích lực F  thành hai lực 1 F  và 2 F  theo hai phương OA và OB (hình vẽ bên). Giá trị nào sau đây là độ lớn của hai lực thành phần ? A. F 1 = F 2 = F. B. F 1 = F 2 = 2 1 F. C. F 1 = F 2 = 1,15F. D. F 1 = F 2 = 0,58F. Câu 4: Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của ba lực 4 N, 5 N và 6 N. Nếu bỏ đi lực 6 N thì hợp lực của hai lực còn lại bằng bao nhiêu ? A. 9 N. B. 6 N. C. 1 N. D. không biết, vì chưa biết góc giữa hai lực còn lại. Câu 5: Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của ba lực 6 N, 8 N và 10 N. Hỏi góc giữa hai lực 6 N và 8 N bằng bao nhiêu ? A. 30 o . B. 45 o . C. 60 o . D. 90 o . Câu 6: Lực 10 N là hợp lực của lực nào dưới đây ? Cho biết góc giữa cặp lực đó. A. 3 N, 15 N; 120 o . B. 3 N, 6 N; 60 o . C. 3 N, 13 N; 180 o . D. 3 N, 5 N; 0 o . Câu 7: Câu nào đúng ? Hợp lực của hai lực có độ lớn F và 2F có thể : A. nhỏ hơn F. B. vuông góc với F  . C. lớn hơn 3F. D. vuông góc với lực F  2 . ===================================================== IV. CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TỰ LUẬN. Câu 18: Cho hai lực đồng quy có cùng độ lớn 10 N. a) Góc giữa hai lực bằng bao nhiêu thì hợp lực cũng có độ lớn bằng 10 N ? b) Vẽ hình minh họa. Câu 18: Một vật có khối lượng m = 5,0 kg được treo bằng ba sợi dây như hình vẽ. Lấy g = 9,8 m/s 2 . Tìm lực kéo của dây AC và dây BC. Đáp số: 49 N và 69 N. Câu 18: Một đèn tín hiệu giao thông được treo ở một ngã tư nhờ một dây cáp có trọng lượng không đáng kể. Hai đầu dây cáp được giữ bằng hai cột đèn AB và A / B / cách nhau 8 m. Đèn nặng 60 N, được treo vào điểm giữa O của dây cáp, làm dây võng xuống 0,5 m tại điểm giữa (hình vẽ bên). Tính lực kéo của mỗi nửa dây. Đáp số: 242 N. 30 o 30 o O A B Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 5 30 o Câu 18: Một vật có khối lượng m = 15 kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng không ma sát bằng một sợi dây (hình vẽ bên). Góc nghiêng α = 30 o . Cho biết mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật một lực theo phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng. Tìm lực của dây giữ vật và lực ép của vật vào mặt phẳng nghiêng. Lấy g = 9,8 m/s 2 . Đáp số: 73,5 N; 127,3 N. ==================================================== I. ĐỊNH LUẬT I NIU-TƠN. 1. Quan niệm của A-ri-xtốt. Muốn cho một vật duy trì được vận tốc không đổi thì phải có vật khác tác dụng lên nó. Nhiều hiện tượng thực tế; chẳng hạn nếu ta kéo một cái xe thì nó chuyển động, ngừng kéo thì nó lăn bánh tiếp một lát rồi dừng lại; làm bằng chứng cho quan niệm này của nhà triết học cổ đại A-ri-xtốt (384 – 322 trước Công nguyên), và được truyền bá và thống trị trong nhiều thế kĩ. 2. Thí nghiệm lịch sử của Ga-li-lê. Nhà bác học Ga-li-lê (người I-ta-li-a) nghi ngờ quan điểm trên, và đã làm thí nghiệm để kiểm tra.  Ý nghĩa của thí nghiệm: Nếu ta có thể loại trừ được các tác dụng cơ học lên một vật thì vật sẽ chuyển động thẳng đều mãi mãi với vận tốc v  vốn có của nó. 3. Định luật I Niu-tơn. Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng 0, thì nó giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều. – Vật không chịu tác dụng của vật nào khác gọi là vật cô lập. Trên thực tế không có vật nào hoàn toàn cô lập. Việc đề cập tới vật cô lập trong định luật này là một sự khái quát hóa và trừu tượng hóa của Niu-tơn. Tính đúng đắn của nó thể hiện ở chỗ, các hệ quả của nó đều phù hợp với thực tế. 4. Ý nghĩa của định luật I Niu-tơn. Định luật I Niu-tơn cho phép phát hiện ra rằng, mọi vật đều có một tính chất mà nhờ đó vật tiếp tục chuyển động được, ngay cả khi lực tác dụng vào vật mất đi. Tính chất này gọi là quán tính: Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bào toàn vận tốc của mình (cả về hướng và độ lớn). v  a) b ) c ) α α 1 1 1 2 2 2 – Ông dùng hai máng nghiêng, r ấ t trơn và nh ẵ n, b ố trí như h ình v ẽ bên, r ồ i th ả hòn bi lăn trên máng nghiêng 1. Ông nhận thấy hòn bi lăn được trên máng nghiêng 2 đến một độ cao gần bằng độ cao ban đầu (hình a). – Khi giảm bớt góc nghiêng α của máng 2, ông thấy hòn bi lăn trên máng 2 được một đoạn đường dài hơn (hình b). – Ông suy đoán rằng nếu máng 2 rất nhẵn và nằm ngang (α = 0) thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc không đổi mãi mãi (hình c). Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 6 – Quán tính có hai trạng thái biểu hiện: + Tính ì: là xu hướng giứ nguyên trạng thái đứng yên. + Tính đà: là xu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động. – Với ý nghĩa này, định luật I Niu-tơn còn gọi là định luật quán tính. Chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động theo quán tính. Ví dụ 1: Tại sao xe đạp chạy được thêm một quãng đường nữa mặc dù ta đã ngừng đạp ? Tại sao khi nhảy từ bậc cao xuống, ta phải gập chân lại ? Tại sao khi chạy nhanh, vấp phải vật cản thì cơ thể ta sẽ ngả nhào về phía trước ? Trả lời: Khi ngừng đạp, xe vẫn đang có vận tốc, nên do quán tính, nó có xu hướng duy trì trạng thái chuyển động, xe đi được một quãng đường nửa thì dừng lại do sức cản của ma sát giữa bánh xe với mặt đường, và sức cản của không khí (nếu không có ma sát và sức cản thì xe sẽ chuyển động thẳng đều mãi mãi). Khi nhảy từ bậc cao xuống, bàn chân bi dừng lại đột ngột trong khi thân người tiếp tục chuyển động do có quán tính, nên làm cho chân bị gập lại. Khi chạy nhanh, vấp phải vật cản, chân đột ngột dừng lại, còn cơ thể do quán tính vẫn có xu hướng chuyển động về phía trước, nên cơ thể bị ngả nhào về phía trước. Ví dụ 2: Với cùng lực phát động như nhau, xe máy có thể tăng tốc nhanh hơn so với xe ôtô vì xe ôtô có khối lượng lớn hơn nên tính ì của nó cũng lớn hơn. 5. Hệ quy chiếu quán tính. Với định luật I Niu-tơn, ta thừa nhận rằng trong tự nhiên có tồn tại những hệ quy chiếu mà trong đó vật cô lập có gia tốc bằng 0. Một hệ quy chiếu như vậy gọi là hệ quy chiếu quán tính. Trong nhiều bài toán, ta có thể coi một cách gần đúng hệ quy chiếu gắn với mặt đất là hệ quy chiếu quán tính. II. ĐỊNH LUẬT II NIU-TƠN. 1. Định luật II Niu-tơn. Vectơ gia tốc của một vật luôn cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của vectơ gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của vectơ lực tác dụng lên vật và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật. m F a    hoặc là: amF    2. Các yếu tố của vectơ lực. Vectơ lực có : + Điểm đặt: là vị trí lực đặt lên vật; + Phương: là phương của gia tốc mà lực gây ra cho vật; + Chiều: là chiều của gia tốc mà lực gây ra cho vật; + Độ lớn: F = ma (m là khối lượng của vật; a là gia tốc lực gây ra cho vật) – Trong hệ đơn vị SI, đơn vị của lực là Niu-tơn (N): 1 N = 1 kg.m/s 2 . Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 7 TƯƠNG TÁC A B Sắt và nam châm hút nhau Sắt non Nam châm 3. Khối lượng và quán tính. Khối lượng của vật là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật. – Từ định luật II ta có thể suy ra rằng: Cho hai vật chịu tác dụng của những lực có độ lớn bằng nhau, thì vật nào có khối lượng lớn hơn thì khó làm thay đổi vận tốc của nó hơn, tức là có mức quán tính lớn hơn. – Tính chất của khối lượng: + Khối lượng là một đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mỗi vật. + Khối lượng có tính chất cộng được: Khi nhiều vật được ghép lại thành một hệ vật thì khối lượng của hệ bằng tổng khối lượng của các vật đó. 4. Điều kiện cân bằng của một chất điểm: là hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên nó bằng 0  (hệ các lực như vậy gọi là hệ lực cân bằng) 0 21       n FFFF ; thì gia tốc của vật: 0     m F a 5. Trọng lực và trọng lượng: – Trọng lực là lực của Trái Đất tác dụng lên vật, gây ra cho vật gia tốc rơi tự do, trọng lực kí hiệu P  ; theo định luật II Niu-tơn : gmP    . – Ở gần mặt Đất, trọng lực P  có : + Điểm đặt: tại một điểm đặc biệt của vật, gọi là trọng tâm của vật; + Phương: thẳng đứng; + Chiều: từ trên xuống; + Độ lớn: gọi là trọng lượng P = mg (Như vậy, tại một điểm trên mặt đất, trọng lượng của vật tỉ lệ thuận với khối lượng của nó). Trọng lượng được đo bằng lực kế. Do g thay đổi theo vĩ độ và độ cao, nên trọng lượng P của một vật cũng thay đổi theo vĩ độ và độ cao. III. ĐỊNH LUẬT III NIU-TƠN. 1. Sự tương tác giữa các vật.  Hai người (An và Bình) trượt băng đứng sát nhau. An dùng tay đẩy vào lưng Bình cho chuyển động về phía trước, thì thấy chính mình cũng bị đẩy về phía sau. Điều này chứng tỏ, lưng của Bình đã tác dụng trở lại tay An một lực.  Ta vẫn biết nam châm hút sắt. Trong thí nghiệm bên, lực nào đã làm cho nam châm dịch chuyển lại gần thanh sắt ? Đó chính là lực hút của sắt tác dụng vào nam châm. Nhận xét: Nếu vật A tác dụng lên vật B thì vật B cũng tác dụng lên vật A. Đó là sự tác dụng tương hỗ (hay tương tác) giữa các vật. Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 8 P  / P  N  2. Định luật III Niu-tơn. Nội dung định luật: 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 là hai lực trực đối (cùng giá, ngược chiều, cùng độ lớn). BAAB FF    3. Lực và phản lực.  Trong hai lực AB F  và BA F  , ta gọi một lực là lực tác dụng, còn lực kia gọi là phản lực.  Lực và phản lực có các đặc điểm sau :  Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.  Lực và phản lực có cùng giá, ngược chiều, cùng độ lớn (gọi là hai lực trực đối).  Lực và phản lực không phải là hai lực cân bằng (vì chúng đặt vào hai vật khác nhau). 4. Bài tập vận dụng. a) Vận dụng 1. Một quả bóng bay đến đập vào tường. Bóng bị bật trở lại, còn tường thì vẫn đứng yên. Như vậy có trái với định luật III Niu-tơn không ? Giải thích. Bài giải Khi bóng đập vào tường, bóng tác dụng vào tường một lực F  , tường tác dụng lại bóng một lực / F  (trực đối với lực F  ). Vì khối lượng bóng khá nhỏ nên phản lực / F  gây cho nó gia tốc lớn, làm bóng bật ngược trở lại. Còn khối lượng tường rất lớn nên gia tốc của tường nhỏ đến mức mà ta không thể quan sát được chuyển động của tường. Như vậy, hiện tượng này phù hợp với cả định luật II và III Niu-tơn. b) Vận dụng 2. Khi Dương và Thành kéo hai đầu dây (mỗi người kéo một đầu) với độ lớn lực kéo bằng nhau, thì dây không đứt; nhưng khi hai người cầm chung một đầu dây mà kéo, đầu kia buộc vào thân cây, thì dây lại bị đứt. Hãy giải thích tại sao ? Bài giải Khi hai người cầm hai đầu dây mà kéo thì hai đầu dây chịu tác dụng của hai lực cân bằng nhau F  và F   , và lực căng của dây bằng F. Khi hai người cầm chung một đầu dây mà kéo, đầu kia buộc vào thân cây, thì hai người đã tác dụng vào đầu dây một lực gấp đôi, là 2F. Dây sẽ truyền lực 2 F đó tới cây. Theo định luật III Niu-tơn, cây cũng tác dụng trở lại dây một phản lực có độ lớn bằng 2F. Vậy hai đầu dây bị kéo về hai phía với một lực lớn gấp đôi trường hợp trước. Vì thế mà dây bị đứt. c) Vận dụng 3. Một vật A đặt trên mặt bàn nằm ngang. Có những lực nào tác dụng vào vật ? vào bàn ? Có những cặp lực trực đối nào cân bằng nhau ? Có những cặp lực trực đối nào không cân bằng nhau ? Bài giải Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 9 Trái Đất tác dụng lên vật trọng lực P  ; vật ép lên mặt bàn áp lực / P  ; bàn tác dụng lên vật phản lực N  vuông góc với mặt bàn (gọi là phản lực pháp tuyến). Cả ba lực đều có độ lớn bằng nhau: P = P / = N. + P  và N  là hai lực trực đối cân bằng (vì cùng tác dụng lên cùng một vật A). + / P  và N  là hai lực trực đối không cân bằng (vì chúng tác dụng lên hai vật khác nhau : / P  tác dụng lên mặt bàn; N  tác dụng lên vật A). d) Vận dụng 4. Khi ta bước chân phải về phía trước thì chân trái phải đạp vào mặt đất một lực F  hướng về phía sau. Ngược lại, đất cũng đẩy lại chân ta một phản lực F F     / hướng về phía trước. Vì Trái Đất có khối lượng rất lớn nên lực của ta không gây ra cho Trái Đất một gia tốc nào đáng kể. Còn ta có khối lượng nhỏ hơn khối lượng Trái Đất rất nhiều, nên phản lực của mặt đất gây ra cho ta một gia tốc, làm ta chuyển động về phía trước. ====================================================== IV. BÀI TẬP MẪU. ĐỊNH LUẬT I NIU-TƠN. Bài mẫu 1. Tại sao ở nhiều nước lại bắt buộc người lái xe và những người ngồi trong xe ôtô khoác một đai bao hiểm vòng qua ngực, hai đầu móc vào ghế ngồi ? Hướng dẫn. Khi ôtô đang chuyển động nhanh, người ngồi trên xe đang chuyển động cùng ôtô, nếu xe dừng lại đột ngột thì phần chân của người dừng lại cùng với ôtô nhưng phần cơ thể phía trên có xu hướng duy trì vận tốc, chuyển động tới phía trước. Kết quả là người ngồi trên xe bị ngã tới phía trước. Ngược lại, khi xe đang chuyển động chậm nếu đột ngột tăng tốc, người ngồi trên xe có xu hướng bị ngã ra phía sau. Việc người trên xe phải khoác một cái đai phía trước ngực (gọi là dây an toàn) giúp cho người không bị ngã trong những trường hợp trên. Bài mẫu 2. Xe ôtô rẽ quặt sang phải, người ngồi trong xe bị xô về phía nào ? Tại sao ? Hướng dẫn. Khi xe ôtô rẽ quặt sang phải, phần chân của người chuyển động cùng hướng với ôtô nhưng phần cơ thể trên có xu hướng đi thẳng, kết quả là khi ôtô rẽ quặt sang phải thì người ngồi trên xe sẽ bị xô về bên trái. Bài mẫu 3. Muốn rũ bụi quần áo, tra búa vào cán, ta làm động tác như thế nào ? Tại sao làm như vậy ? Hướng dẫn. Muốn rũ bụi quần áo, ta cầm quần áo giật mạnh, sau đó dừng tay đột ngột, bụi ở quần áo sẽ bị văng ra. Giải thích: Khi giật mạnh, quần áo và bụi bẩn cùng chuyển động, khi dừng tay đột ngột, quần áo dừng lại tức thời, trong khi đó bụi trên quần áo có xu hướng duy trì tốc độ, nên sẽ văng ra khỏi quần áo. Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 10 Khi tra cán búa, người ta lắp đầu búa vào cán, sau đó cầm cán búa theo phương thẳng đứng đập mạnh một đầu xuống nền đất cứng. làm vài lần như thế, búa sẽ đi sâu vào cán búa rất chắc. Giải thích: Lúc đầu khi chưa chạm nền đất cứng, cán búa và đầu búa cùng chuyển động, khi chạm nền đất cứng, cán búa dừng lại đột ngột, trong khi đó đầu búa vẫn có xu hướng duy trì chuyển động xuống dưới do quán tính. Làm như vậy nhiều lần, đầu búa sẽ “ăn sâu” vào cán búa. Bài mẫu 4. Bút máy bị tắc mực, ta có thể làm thế nào cho mực ra được mà không phải tháo thân bút ? Hướng dẫn. Ta cầm bút vẫn mạnh và dừng lại đột ngột, có thể làm nhiều lần cho đến khi mực bị văng ra do quán tính. Giải thích tương tự như trên. Bài mẫu 5. Tại sao một vận động viên muốn đạt thành tích cao về môn nhảy xa thì lại phải luyện tập chạy nhanh ? Hướng dẫn. Vì: khi nhảy xa, vận động viên phải lấy đà và chạy thật nhanh trước khi dậm đà để nhảy. Khi vận tốc chạy đà lớn, thì ngoài sức bật, vận động viên còn có thêm quán tính lớn để lao về phía trước xa hơn. Bài mẫu 6. Rất nhiều tai nạn giao thông có nguyên nhân vật lí là quán tính. Em hãy tìm một số ví dụ về điều đó và nêu cách phòng chống tai nạn trong những trường hợp như thế. Hướng dẫn. - Khi xe chạy với tốc độ quá cao, nếu bất ngờ gặp chướng ngại vật (như súc vật chạy qua đường chẳng hạn), người lái xe dù có phanh gấp cũng không thể làm cho xe dừng lại ngay được, tai nạn rất có thể xảy ra. Muốn phòng tránh tai nạn này, người lái xe chạy đúng tốc độ cho phép, và quan sát cẩn thận trên đường đi. - Khi xe chạy qua những chỗ đường vòng, nếu xe chạy quá nhanh thì do quán tính, xe có thể bị đẩy ra khỏi đường, hoặc bị xìa bánh xe và xảy ra tai nạn. Muốn phòng tránh thì người lái xe nên hãm phanh đi chậm trên những đường vòng hoặc thực hiện việc rẽ quặt sang phải hay sang trái. ĐỊNH LUẬT II NIU-TƠN. Bài mẫu 7. Hệ lực cân bằng là gì ? Vẽ hình minh họa trường hợp hai lực cân bằng nhau. Giá, chiều và độ lớn của chúng phải thỏa mãn điều kiện gì ? Vẽ hình minh họa trường hợp ba lực cân bằng nhau. Giá của chúng phải thỏa mãn điều kiện gì ? Hướng dẫn. Hệ lực cân bằng là hệ các lực tác dụng lên cùng một vật mà có hợp lực bằng 0  . 1 F  2 F  [...]... thép, lực đàn hồi chỉ xuất hiện khi bị kéo căng, vì thế trong trường hợp này lực đàn hồi được gọi là lực căng Lực căng của dây có đặc điểm : + Điểm đặt : là 2 đầu dây tiếp xúc với vật + Phương : trùng với chính sợi dây + Chiều : hướng từ hai đầu dây vào phần giữa của dây Vì vậy, lực căng tác dụng lên một vật chỉ có thể là lực kéo, không thể là lực đẩy + Với những dây có khối lượng không đáng kể, thì lực. .. 2,0 m/s2 Lực gây ra gia tốc này bằng bao nhiêu ? So sánh độ lớn của lực này với trọng lượng của vật lấy g = 10 m/s2 A 1,6 N; nhỏ hơn B 16 N; nhỏ hơn C 160 N; lớn hơn D 4 N; lớn hơn Câu 10: Câu nào sau đây đúng ? A Nếu không có lực tác dụng vào vật thì vật không thể chuyển động được B Không cần có lực tác dụng vào vật thì vật vẫn chuyển động tròn đều được C Lực là nguyên nhân duy trì chuyển động của... chuyển động C vật chuyển động chậm dần rồi mới dừng lại D vật tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc 3 m/s Câu 3: Câu nào đúng ? A Nếu không chịu lực nào tác dụng thì mọi vật phải đứng yên B Khi không còn lực nào tác dụng lên vật nữa, thì vật đang chuyển động sẽ lập tức dừng lại C Vật chuyển động được là nhờ có lực tác dụng lên nó D Khi thấy vận tốc của vật thay đổi thì chắc chắn là đã có lực. .. chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,5 m/s2 Hãy tính lực hãm Biểu diễn trên cùng một hình các vectơ vận tốc, gia tốc và lực Hướng dẫn Lực hãm ở đây được hiểu bao gồm lực hãm của động cơ và các lực cản trở chuyển động của máy bay khi hạ cánh Độ lớn lực hãm F = 2,5.104 N Bài mẫu 13 Có hai vật, mỗi vật bắt đầu chuyển động dưới tác dụng của một lực Hãy chứng minh rằng những quãng đường mà hai vật đi... quanh Trái Đất  Lực hấp dẫn giữa Mặt Trời và các hành tinh giữ cho các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời  Khác với lực đàn hồi và lực ma sát là lực tiếp xúc, lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian giữa các vật b Định luật vạn vật hấp dẫn  Nội dung định luật: Lực hấp dẫn giữa hai vật (coi như chất điểm) tỉ lệ thuận với tích của hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương... năm 1798, nhà bác học người Anh Ca-ven-đi-sơ đã dùng cân xoắn rất nhạy để đo lực hấp dẫn giữa hai quả cầu, từ đó xác định được G Giá trị G thường được lấy là : G  6,67.10 11  Nm 2 kg 2  Lực hấp dẫn Fhd : + đặt tại hai chất điểm ; + nằm trên đường thẳng nối hai chất điểm ; + chiều : hút hai chất điểm về phía nhau ; + độ lớn : hệ thức (3.1) GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 19 Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí... của xe B lực ma sát C quán tính của xe D phản lực của mặt đường ĐỊNH LUẬT II NIU-TƠN Câu 6: Câu nào sau đây là đúng ? GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 14 Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com A Không có lực tác dụng thì các vật không thể chuyển động được B Một vật bất kì chịu tác dụng của một lực có độ lớn tăng dần thì chuyển động nhanh... kể (vào cỡ một thi n thể) Với các vật thông thường, phải dùng những dụng cụ thí nghiệm rất nhạy mới phát hiện được lực hấp dẫn giữa chúng (như thí nghiệm của Ca-ven-đi-sơ chẳng hạn) 2 Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn – Biểu thức của gia tốc rơi tự do  Theo Niu-tơn thì trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó Trọng lực đặt vào một điểm đặc biệt của... nói về lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng và do Mặt Trăng tác dụng lên Trái Đất ? A Hai lực này cùng phương, cùng chiều GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 21 Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com B Hai lực này cùng phương, ngược chiều nhau C Hai lực này cùng chiều, cùng độ lớn D Phương của hai lực này luôn thay đổi và không trùng... Trung tâm luyện thi Quang Minh Trí Đức – 262 Hà Huy Tập – Đà Nẵng – Hotline: 0905.163.990 – Luyenthidanang.com  Chọn gốc thời gian (t = 0) là thời điểm ném vật b Phân tích chuyển động ném ngang Khi vật M chuyển động, thì các hình chiếu Mx và My của nó trên hai trục Ox và Oy cũng chuyển động Chuyển động của các hình chiếu Mx và My gọi là các chuyển động thành phần của vật M  b.1 Chuyển động thẳng đều . ta gọi một lực là lực tác dụng, còn lực kia gọi là phản lực.  Lực và phản lực có các đặc điểm sau :  Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.  Lực và phản lực có cùng. Nếu không có lực tác dụng vào vật thì vật không thể chuyển động được. B. Không cần có lực tác dụng vào vật thì vật vẫn chuyển động tròn đều được. C. Lực là nguyên nhân duy trì chuyển động. 1 F  O / 2 F  CHƯƠNG 2. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM ================================================ I. LÝ THUYẾT CẦN NẮM. 1. Nhắc lại về lực. Lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác