Câu hỏi ôn tập CƠ HỌC Lee Ein Cấm sao chép dưới mọi hình thức Trang 1/8 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM Câu 1: Phát biểu định luật thứ nhất Newton (định luật quán tính) và nêu khái niệm “quán tính”. Định luật thứ nhất Newton: “Nếu không có lực ngoài tác dụng vào vật thì nó giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều”. Quán tính (tính bảo toàn trạng thái): là tính chất của các vật giữ nguyên không đổi trạng thái chuyển động của mình khi không có lực ngoài tác dụng lên chúng, hoặc khi các lực ngoài tác dụng lên chúng cân bằng nhau. Có hai biểu hiện của quán tính là: “tính ì” và “tính đà”. Câu 2: Phân biệt “hệ quy chiếu quán tính” và “hệ quy chiếu không quán tính”. Hệ quy chiếu quán tính Hệ quy chiếu không quán tính - Các định luật Newton nghiệm đúng (Định luật 3). - Gia tốc a so với vật đứng yên bằng 0 khi vật đứng yên hay chuyển động thẳng đều. - Các định luật Newton không được nghiệm đúng vì xuất hiện lực quán tính. - Gia tốc a so với vật đang chuyển động, tức là lấy vật đang chuyển động làm mốc. Cầu 3: Phát biểu định luật thứ hai Newton. So sánh định luật thứ nhất và thứ hai Newton. Nêu định nghĩa về “động lượng” Định luật thứ hai Newton: “Gia tốc mà vật thu được dưới tác dụng của một lực thì tỉ lệ thuận với lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật. Phương và chiều của gia tốc trùng với phương và chiều của lực tác dụng”. So sánh: Về mặt vật lí học, hai định luật đó nêu lên hai nguyên lí rất cơ bản của cơ học. Định luật thứ nhất nói rằng quán tính là bản chất của vật chất, các lực ngoài tác dụng vào một vật chỉ làm thay đổi chuyển động quán tính sẵn có chứ không làm nảy sinh chuyển động đó. Định luật thứ hai nói rõ lực ngoài làm cho chuyển động của vật thay đổi như thế nào (về mặt định lượng). Động lượng: là lượng chuyển động của một vật chuyển động là một vectơ bằng tích của khối lượng với vận tốc của vật đó. p mv . Câu 4: Nêu định nghĩa tổng quát về “khối lượng”. Phân biệt khối lượng quán tính và khối lượng hấp dẫn. Khối lượng: là đặc trưng cơ bản của vật chất, xác định những tính chất quán tính và hấp dẫn của nó. Khối lượng quán tính: là hệ số tỉ lệ giữa lực tác dụng vào nó và gia tốc mà lực đó truyền cho nó. qt F m a Khối lượng hấp dẫn: là khối lượng được đo bằng phép cân dựa vào lực hấp dẫn mà Trái Đất tác dụng vào vật. 2 hd FR m GM Câu 5: Phân biệt “trọng lực” và “trọng lượng”. Trọng lực: - là lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng vào vật. - Điểm đặt: tại trọng tâm của vật. - Độ lớn: tỉ lệ với khối lượng. Trọng lượng: Câu hỏi ôn tập CƠ HỌC Lee Ein Cấm sao chép dưới mọi hình thức Trang 2/8 - là lực mà vật tác dụng vào giá đỡ hoặc dây treo đang ngăn không cho nó rơi tự do (phản lực hoặc lực căng dây). - Điểm đặt: tại giá đỡ hoặc dây treo. - Độ lớn: cũng tỉ lệ với khối lượng. Câu 6: Phát biểu định luật thứ ba Newton. Phân biệt “lực” và “phản lực”. Định luật thứ ba Newton: “Tác dụng bao giờ cũng bằng và ngược chiều với phản tác dụng, nói cách khác, tương tác giữa hai vật với nhau thì bằng nhau và hướng ngược chiều nhau”. Phân biệt “lực” và “phản lực”: Lực và phản lực có giá trị bằng nhau, cùng chung một giá, nhưng hướng ngược chiều nhau. Hai lực này có điểm đặt trên hai vật khác nhau, chúng là những lực trực đối, không có hợp lực và không cân bằng nhau được. Câu 7: Khái niệm “lực đàn hồi” và “lực ma sát”. Phân biệt “ma sát trượt” và “ma sát nghỉ”. Lực đàn hồi: - là lực có xu hướng chống lại nguyên nhân gây biến dạng. - Điểm đặt: tại mọi điểm vật biến dạng. - Độ lớn: . F k l Lực ma sát: là lực có xu hướng ngăn cản vật chuyển động. Có hai loại lực ma sát: lực nhớt và ma sát khô (ma sát trượt, ma sát nghỉ và ma sát lăn). Phân biệt: Ma sát nghỉ Ma sát trượt - Điều kiện xuất hiện: có lực tác dụng vào vật mà không làm vật chuyển động. - Độ lớn: s 0 . m n n F N . - Không phụ thuộc vào vận tốc ( 0 v ). - Công: 0 n A . - Điều kiện xuất hiện: có lực tác dụng vào vật làm cho vật chuyển động trượt. - Độ lớn: s . m t t F N (thường thì 1,5. n t ) - Phụ thuộc vào vận tốc ( 0 v ). - Công: 0 n A . Câu 8: Phát biểu ngắn gọn nguyên lí tương đối Galilei. Nguyên lí tương đối Galilei: “Không thể dùng các thí nghiệm cơ học trong nội bộ một hệ quán tính để xét xem nó đang đứng yên hay chuyển động thẳng đều so với một hệ quán tính khác”. Hoặc cũng có thể nói: “Mọi hệ quán tính là bình đẳng như nhau, không có hệ nào ưu tiên hơn hệ khác”. Câu hỏi ôn tập CƠ HỌC Lee Ein Cấm sao chép dưới mọi hình thức Trang 3/8 ĐỘNG LỰC HỌC CƠ HỆ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG CƠ HỆ Câu 9: Phân biệt “nội lực” và “ngoại lực”. Thế nào là một “hệ cô lập”? Nội lực: là lực tương tác giữa các chất điểm trong cơ hệ với nhau. Ngoại lực: là lực tương tác giữa một chất điểm trong cơ hệ với các chất điểm ngoài cơ hệ. Hệ cô lập (hệ kín): là một cơ hệ chỉ gồm các vật tương tác với nhau, không tương tác với bất kì vật nào ngoài cơ hệ, tức là mọi tương tác trong một hệ cô lập đều là nội lực. Câu 10: Trình bày định luật bảo toàn động lượng và định luật biến thiên động lượng. Định luật bảo toàn động lượng: “Đối với mỗi vật, tích mv p là một đại lượng động lực học đặc trưng cho chuyển động của vật đó, và gọi là động lượng của vật”. Động lượng của một cơ hệ cô lập không biến đổi theo thời gian. p const . Định luật biến thiên động lượng: “Độ biến thiên động lượng của cơ hệ theo thời gian bằng tổng các ngoại lực tác dụng vào hệ và có cùng hướng với vectơ tổng của các ngoại lực”. d d e F p t . Ý nghĩa của định luật biến thiên động lượng: Độ biến thiên động lượng của chất điểm trong thời gian dt bằng xung lượng của lực tác dụng trong thời gian đó. 2 1 d t t p F t Câu 11: Khái niệm về “năng lượng”, “công” và “công suất”. Năng lượng: là số đo chuyển động của vật chất thể hiện dưới mọi dạng của chuyển động đó. Công: là số đo sự truyền chuyển động, tức là sự truyền năng lượng từ vật này sang vật khác. Công suất: là công sinh ra hoặc tiêu thụ trong một đơn vị thời gian. Nói cách khác, công suất chính là tốc độ truyền năng lượng. d d A P t . Câu 12: Nêu định nghĩa về “lực thế”, cho ví dụ. Định lí biến thiên động năng và biến thiên cơ năng. Lực thế: là lực mà công của nó không phụ thuộc đường đi khi điểm đặt của nó dịch chuyển từ điểm đầu đến điểm cuối. Hoặc cũng có thể nói, lực thế là lực mà công của nó trên một đường cong khép kín bằng không. Ví dụ: lực hấp dẫn (trọng lực), lực tĩnh điện, lực tĩnh từ, lực đàn hồi, là những lực thế. Đinh lí biến thiên động năng: “Độ biến thiên động năng của một chất điểm trên một quãng đường đi bằng công của lực tác dụng lên chất điểm trên quãng đường đi đó”. Định lí biến thiên thế năng: “Độ giảm thế năng của một vật trên một quãng đường đi bằng độ tăng động năng của nó trên quãng đường đi đó” Câu 13: Đinh luật biến thiên và bảo toàn cơ năng. Định luật biến thiên cơ năng: “Độ biến thiên cơ năng của chất điểm bằng công của các lực khác, không phải lực thế, tác dụng lên nó”. Khi lực tác dụng lên chất điểm chỉ là lực thế, cơ năng của chất điểm là một đại lượng không đổi. Câu hỏi ôn tập CƠ HỌC Lee Ein Cấm sao chép dưới mọi hình thức Trang 4/8 Định luật bảo toàn cơ năng (năng lượng): “Khi một cơ hệ chỉ chịu tác dụng của những lực thế, cơ năng của hệ là một đại lượng không đổi”. Câu 14: Viết công thức xác định khối tâm và trọng tâm của cơ hệ. Từ đó, suy ra công thức chuyển động khối tâm. Khối tâm: i i G i m r r m Trọng tâm: i i G i Pr r P Vân tốc khối tâm: i i G i m v v m Câu 15: Định nghĩa đầy đủ của “khối tâm”. Khối tâm của một cơ hệ: là một điểm đặc trưng cho sự phân bố khối lượng trong cơ hệ; khi cơ hệ chuyển động, khối tâm chuyển động như một chất điểm tại đó tập trung toàn bộ khối lượng của cơ hệ. Câu 16: Xét hai bài toán va chạm là va chạm tuyệt đối không đàn hồi (va chạm mềm) và va chạm tuyệt đối đàn hồi (va chạm xuyên tâm) giữa hai vật chuyển động với vận tốc không đổi. Va chạm tuyệt đối không đàn hồi: Chọn hệ trục tọa độ sao cho vật có khối lượng 1 m đứng yên ở gốc tọa độ, và vật có khối lượng 2 m chuyển động trên trục Ox về phía gốc O với vận tốc 2 v v (như hình bên). Gọi G là khối tâm của hệ hai vật đó. G cũng chuyển động trên trục Ox. Sau khi va chạm, hai vật gắn liền làm một, và vị trí của vật lớn đó cũng là vị trí của khối tâm. Vận tốc của khối tâm là: 2 1 2 G m v P v M m m Đó cũng là vận tốc v của hệ gồm hai vật dính nhau sau khi va chạm: 2 1 2 m v v m m Từ đó có thể suy ra công thức tính vận tốc sau va chạm của hai vật va chạm tuyệt đối không đàn hồi là: 1 1 2 2 1 2 m v m v v m m Va chạm tuyệt đối đàn hồi: Chọn hệ trục tọa độ như trên. Động lượng và động năng của hệ trước và sau va chạm là như nhau. Ta có: 2 2 1 1 2 2 m v m v m v (1) và 2 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 1 2 2 2 m v m v m v (2). Hay: 1 1 2 2 2 m v m v v (1a) và 2 2 2 1 1 2 2 2 m v m v v (2a). Chia (1a) cho (2a), vế theo vế, ta được: 1 2 2 v v v (3). x O G m 1 m 2 2 v Câu hỏi ôn tập CƠ HỌC Lee Ein Cấm sao chép dưới mọi hình thức Trang 5/8 Thế (3) vào (1a), ta rút ra: 2 1 2 2 1 2 m m v v m m và 2 1 2 1 2 2m v v m m . Từ đó có thể suy ra công thức tính vận tốc sau va chạm của hai vật va chạm tuyệt đối đàn hồi là: 1 2 1 2 2 1 1 2 2 m m v m v v m m và 2 1 2 1 1 2 1 2 2 m m v m v v m m Câu 17: So sánh va chạm đàn hồi và va chạm không đàn hồi. Va chạm đàn hồi Va chạm không đàn hồi Trạng thái được bảo toàn - Động lượng được bảo toàn - Năng lượng được bảo toàn Trạng thái không được bảo toàn - Động lượng được bảo toàn - Năng lượng không được bảo toàn Câu 18: Định nghĩa về “mômen lực” và nêu cách xác định mômen lực. Mômen lực: là một đại lượng trong vật lý, thể hiện tác động gây ra sự quay quanh một điểm hoặc một trục của một vật thể. Nó là khái niệm mở rộng cho chuyển động quay từ khái niệm lực trong chuyển động thẳng. Mômen của lực F đối với điểm O là vectơ M xác định bằng hệ thức: M r F , trong đó r là bán kính vectơ của điểm đặt của lực đối với điểm O. Môđun (độ lớn) của mômen lực M là: sin M rF Fd , trong đó d là khoảng cách từ O đến giá của lực (cánh tay đòn). Câu 19: Định nghĩa “mômen động lượng của chất điểm”. Phát biểu định luật biến thiên và bảo toàn mômen động lượng của chất điểm và định luật biến thiên mômen động lượng của cơ hệ. Mômen động lượng của chất điểm: là đại lượng vật lý đặc trưng cho chuyển động quay của chất điểm, người ta định nghĩa mômen động lượng của chất điểm đối với điểm O là vectơ l xác định bằng hệ thức: l r p r mv , trong đó r là bán kính vectơ của chất điểm đối với điểm O. Định luật bảo toàn mômen động lượng của chất điểm: “Khi lực tác dụng lên chất điểm có mômen bằng 0 đối với một điểm nào đó, thì mômen động lượng của chất điểm đối với điểm đó không đổi”. d 0 0 const d l M l t . Định luật biến thiên mômen động lượng của chất điểm: “Độ biến thiên mômen động lượng của chất điểm đối với một điểm nào đó trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của mômen lực đối với điểm đó trong khoảng thời gian đó”. 0 d d M l M t . Định luật bảo toàn mômen động lượng của cơ hệ: “Khi mômen của các ngoại lực tác dụng lên cơ hệ bằng 0 đối với một điểm nào đó, thì mômen động lượng của cơ hệ đối với điểm đó không đổi”. d 0 0 const d e L M L t . Định luật biến thiên mômen động lượng của cơ hệ: “Độ biến thiên mômen động lượng của cơ hệ đối với một điểm nào đó trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng mômen các ngoại lực đối với điểm đó trong khoảng thời gian đó”. 0 d d e e M L M t . Câu hỏi ôn tập CƠ HỌC Lee Ein Cấm sao chép dưới mọi hình thức Trang 6/8 TRƯỜNG LỰC HẤP DẪN Câu 20: Phát biểu định luật “vạn vật hấp dẫn” và công thức tính cường độ trọng trường. Phát biểu các định luật Kepler và “nguyên lí tương đương”. Định luật vạn vật hấp dẫn: “Giữa hai chất điểm bất kì có khối lượng 1 m và 2 m cách nhau một khoảng r , có những lực hấp dẫn lẫn nhau 12 F và 21 F hướng từ chất điểm này đến chất điểm kia, cường độ của lực tỉ lệ với tích khối lượng hai chất điểm và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng”. 1 2 12 21 2 Gm m F F F r hay 1 1 12 12 3 m m F G r r Công thức tính cường độ trọng trường: 3 GM r g a r , trong đó M là khối lượng Trái Đất. Các định luật Kepler: - “Quỹ đạo của hành tinh là một elip mà Mặt Trời ở tại một trong hai tiêu điểm”. - “Bán kính vectơ vạch từ Mặt Trời đến hành tinh quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau”. - “Bình phương chu kì chuyển động của hành tinh tỉ lệ với lũy thừa bậc ba của bán trục lớn quỹ đạo”. Nguyên lí tương đương: “Không có một thí nghiệm vật lý nào cho phép phân biệt là ta đang ở trong một trường hấp dẫn đều hay ở trong một con tàu đang chuyển động với gia tốc không đổi”. Nói cách khác, không thể phân biệt được trường hấp dẫn đều hay trường quán tính bằng thực nghiệm. Câu hỏi ôn tập CƠ HỌC Lee Ein Cấm sao chép dưới mọi hình thức Trang 7/8 CƠ HỌC CHẤT LƯU Câu 21: Sự phân bố áp suất trong chất lưu thể hiện như thế nào? Từ đó, phát biểu nội dung định luật Pascal. - Áp suất tại mỗi điểm trong chất lưu là như nhau theo mọi phương , và tại các điểm khác nhau đều có giá trị như nhau. - Ở trạng thái cân bằng, áp suất chất lưu là như nhau trên mỗi mặt phẳng nằm ngang (mặt đẳng áp). - Hiệu áp suất giữa hai điểm trong chất lưu cân bằng có giá trị bằng trọng lượng của cột chất lưu có tiết diện bằng đơn vị diện tích và có độ cao bằng hiệu độ cao giữa hai điểm ấy”. Định luật Pascal: “Trong một chất lưu lí tưởng ở trạng thái cân bằng thì áp suất tại mỗi điểm là như nhau theo mọi phương, và bất kì một độ tăng áp suất nào cũng được truyền nguyên vẹn cho mọi nơi trong toàn khối chất lưu”. Câu 22: Viết phương trình Archimedes rồi phát biểu định luật Archimedes. Phương trình Archimedes: A F V g Định luật Archimedes: “Bất cứ một vật rắn nào nằm trong chất lưu đều chịu một lực đẩy từ dưới lên trên, lực này có điểm đặt tại trọng tâm của phần chất lưu bị choán chỗ và có cường độ bằng trọng lượng của phần chất lưu bị vật ấy choán”. Câi 23: Thế nào là ống dòng và đường dòng? Viết phương trình liên tục của chất lỏng. Đường dòng: là đường cong mà tiếp tuyến tại mọi điểm của nó có phương trùng với vectơ vận tốc ở thời điểm xét. Ống dòng: là họ đường dòng tựa trên một đường cong kín. Phương trình liên tục: 1 1 1 2 2 2 S v S v hay 1 1 2 2 const S v S v (đối với chất lỏng lí tưởng). Câu 24: Thiết lập phương trình Bernoulli. Lấy một đoạn ống giới hạn bởi hai tiết diện 1 S và 2 S (như hình bên). Giả thiết ống dòng đủ nhỏ để có vận tốc v và áp suất p ở mỗi tiết diện là không đổi. Ở tiết diện 1 S có vận tốc và áp suất tương ứng là 2 v và 2 p . Giả sử trong thời gian t , đoạn ống đã chuyển đến vị trí có tiết diện giới hạn là 1 S và 2 S . Có thể coi phần chất lỏng nằm giữa hai tiết diện 1 S và 2 S không chuyển động mà chỉ có phần chất lỏng khối lượng m giới hạn bởi 1 S và 1 S đã chuyển đến vị trí mới giới hạn bởi 2 S và 2 S . Cơ năng toàn phần của khối chất lỏng ở vị trí đầu: 2 1 1 1 2 mv W mgh p 1 p 2 S 1 S 1 ’ S 2 S 2 ’ h 1 h 2 Câu hỏi ôn tập CƠ HỌC Lee Ein Cấm sao chép dưới mọi hình thức Trang 8/8 Cơ năng toàn phần của khối chất lỏng ở vị trí cuối: 2 2 2 2 2 mv W mgh Độ biến thiên cơ năng: 2 2 2 1 2 1 2 2 mv mv W mgh mgh Mặt khác, công của áp lực tác dụng lên hai đầu ống: 1 2 1 1 1 2 2 2 A A A p S v t p S v t Phương trình liên tục: 1 1 2 2 S v S v V , trong đó V là thể tích của phần chất lỏng khối lượng m . Ta có: 2 2 2 1 2 2 1 1 2 2 mv mv mgh p V mgh p V Chia hai vế cho V và thay m V , ta được: 2 2 2 1 2 2 1 1 2 2 v v gh p gh p . Từ đó, ta có phương trình Bernoulli: 2 1 const 2 p v gh “Dọc theo một đường dòng ở trạng thái dừng thì đại lượng 2 1 2 v gh p của chất lưu lí tưởng là một hằng số”. HẾT Tác giả: Nguyễn Lê Anh K36102012 Có gì sai sót mong đ ộc giả thông cảm!!! . như nhau, không có hệ nào ưu tiên hơn hệ khác”. Câu hỏi ôn tập CƠ HỌC Lee Ein Cấm sao chép dưới mọi hình thức Trang 3/8 ĐỘNG LỰC HỌC CƠ HỆ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG CƠ HỆ Câu 9: Phân. lực thế, cơ năng của chất điểm là một đại lượng không đổi. Câu hỏi ôn tập CƠ HỌC Lee Ein Cấm sao chép dưới mọi hình thức Trang 4/8 Định luật bảo toàn cơ năng (năng lượng): “Khi một cơ hệ chỉ. hấp dẫn đều hay trường quán tính bằng thực nghiệm. Câu hỏi ôn tập CƠ HỌC Lee Ein Cấm sao chép dưới mọi hình thức Trang 7/8 CƠ HỌC CHẤT LƯU Câu 21: Sự phân bố áp suất trong chất lưu thể hiện