Vật lí 10. tập 1.doc

CHƯƠNG II: TĨNH HỌC VẬT RẮN CHỦ ĐỀ I: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN KHÔNG QUAY A.LÝ THUYẾT 1. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực 2. Quy tắc tổng hợp hai lực a. Hai lực có giá đồng qui - Phải trượt hai lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng qui - Áp dụng quy tắc hình bình hình để tìm hợp lực . b. Hai lực song song * Hợp hai lực song song cùng chiều (chia trong) * Hợp hai lực song song ngược chiều - Song song và cùng chiều với lực thành phần nào có độ lớn lớn hơn. - Có độ lớn bằng hiệu hai độ lớn của hai lực thành phần: F = F1 – F2 - Giá của hợp lực nằm trong mặt phẳng của hai lực thành phần và thỏa điều kiện: (chia ngoài) 3.Điều kiện cần bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực a. Ba lực không song song - Ba lực phải có giá đồng phẳng và đồng qui - Hợp lực của hai lực phải cần bằng với lực thứ ba : b. Ba lực song song - Ba lực đó phải có giá đồng phẳng - Lực ở trong phải ngược chiều với hai lực ở ngoài. - Hợp lực của hai lực ở ngoài phải cần bằng với cân bằng với lực ở trong. F3 = F1 + F2 4. Cân bằng của vật rắn trên giá đỡ nằm ngang (có mặt chân đế) - Mặt chân đế: Mặt chân đế của một vật là mặt đáy có hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất cả các điểm tiếp xúc. - Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế: Giá của trọng lực phải đi qua mặt chân đế hay trọng tâm rơi trên mặt chân đế. 5. Trọng tâm của một vật rắn a. Định nghĩa: Trọng tâm của vật rắn là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật. b. Tính chất của trọng tâm - Mọi lực tác dụng vào vật mà có giá đi qua trọng tâm sẽ làm vật chuyển động tịnh tiến. - Mọi lực tác dụng vào vật mà có giá không qua trọng tâm sẽ làm vật chuyển động vừa quay vừa tịnh tiến. Khi một vật chuyển động tịnh tiến ta có thể tính gia tốc chuyển động của nó như tính gia tốc của một chất điểm: trong đó F: hợp lực có giá đi qua trọng tâm B. BÀI TẬP Dạng 1: Dựa vào điều kiện cân bằng để tìm những lực chưa biết Phương pháp: -Xác định các lực tác dụng lên vật cân bằng. -Áp dụng điều kiện cân bằng của chất điểm: -Chọn hệ trục tọa độ -Chiếu phương trình lên trục tọa độ đã được chọn -Chú ý: Lực căng của dây (lực đàn hồi) hướng dọc theo sợi dây về điểm treo Lực đàn hồi của một thanh bị nén (hoặc giãn), hướng dọc theo thanh và ngược chiều biếng dạng Bài tập mẫu: Bài 1.Một quả cầu có khối lượng 2,5kg được treo vào tường nhờ một sợi dây. Dây hợp với tường góc  =600. Cho g = 9,8 m/s2. Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc giữa quả cầu và tường. Tính lực căng của dây treo và áp lực của quả cầu lên tường. Bài 2. Một vật có khối lượng 1 kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính. Biết  = 300 . Cho g = 9,8 m/s2. Tính lực ép của vật lên mặt phẳng nghiêng và lực căng dây. Bài 3. Thanh nhẹ AB nằm ngang được gắn vào tường tại A, đầu B nối với tường bằng dây BC không dãn. Vật có khối lượng m = 1kg được treo vào B bằng dây BD như hình vẽ. CA = 40cm; AB = 30cm. Tính lực căng của dây BC? Bài 4. Các thanh nhẹ AB, AC nối với nhau và với tường nhờ các bản lề. Thanh AC vuông góc với AB tại A.Tại A có treo một trọng vật P = 2000N. Tìm lực đàn hồi của các thanh nếu góc C = 300, góc B = 600. Bài 5. Thanh nhẹ AB nằm ngang được gắn vào tường tại A, đầu B nối với tường bằng dây BC không dãn. Vật nặng 20N được treo vào B bằng dây BC như hình vẽ. Dây BC hợp với tường một góc = 450.Tính lực căng của dây BC? Bài 6. Treo một vật có m = 1kg vào đầu A của một sợi dây đầu kia buộc vào điểm cố định O. Tác dụng 1 lực F theo phương nằm ngang tại điểm B trên sợi dây, lấy g=10m/s2. a) Cho F =10N. Tính lực căng của sợi dây và α tạo bởi dây OB với đường thẳng đứng lên hệ cân bằng. b) Cho α =300. Tính F và T. Dạng 2: Hợp lực 2 lực song song Bài 1.Xác định hợp lực của hai lực , đặt tại A, B song song cùng chiều. Biết F1 = 4N, F2 = 6N, AB = 100cm. Bài 2. Một người gánh hai thúng, một thúng gạo nặng 300N, một thúng nặng 200N. Đòn gánh dài 1m. Hỏi hai vai người ấy phải đặt ở điểm nào và chịu một lực bằng bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh. Bài 3. Xác định hợp lực của 2 lực F1 và F2 song song ngược chiều đặt 2 điểm M, N. Biết F1 =10N, F2 = 40N và MN = 6cm. Bài 4.Hai lực , song song ngược chiều đặt tại A và B có hợp lực đặt tại O với OA = 0,8m, OB = 0,2m , F có độ lớn 105N. Tìm , . Bài 5.Hai người dùng một chiếc gậy dài 1,8 m để khiên một kiện hàng có khối lượng 90kg. Biết lực tác dụng lên vai người thứ nhất là 600N. Xác định lực tác dụng của kiện hàng lên vai người thứ hai và điểm treo kiện hàng cách vai mỗi người là bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng của gậy. Lấy g = 10 m/s2. Bài 6. Một người gánh một thúng lúa và một thúng gạo, thúng lúa nặng 10kg, thúng gạo nặng 15kg. Đòn gánh dài 1m, hai thúng đặt ở hai đầu mút của đòn gánh. Tìm vị trí đòn gánh đặt trên vai để hai thúng cân bằng. CHỦ ĐỀ II: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH A.LÝ THUYẾT 1.Tác dụng của một lực có trục quay có cố định: - Lực chỉ gây ra tác dụng quay khi giá của lực không đi qua trục quay. - Giá của lực càng xa trục quay thì tác dụng làm vật quay càng mạnh. - Lực tác dụng có giá qua trục quay: vật sẽ đứng yên cân bằng. 2. Momen lực:Là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực đối với một trục quay, có độ lớn: M =F.d trong đó d: khoảng cách từ trục quay đến giá của lực - Đơn vị của momen lực: N.m 3. Quy tắc momen: Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định là tổng các momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các momen lực làm vật quay theo chiều ngược lại B. BÀI TẬP Bài 1. Một thanh rắn AB đồng chất dài 1m có khối lượng 1,4kg có thể quay quanh một trục O như hình vẽ. Trên thanh rắn có gắn các vật nặng có khối lượng m1 = 3kg và m2 = 1kg. Lấy g = 10m/s2. Tìm vị trí đặt vật m2 để thanh thăng bằng. Biết OA = 30cm, OC = 20cm Bài 2. Một thanh rắn AB đồng chất dài 1m có khối lượng 2kg có thể quay quanh một trục O như hình vẽ. Trên thanh rắn có gắn các vật nặng có khối lượng m1 = 3kg và m2. Lấy g = 10m/s2. Tìm khối lượng vật m2 để thanh thăng bằng. Biết OA = 30cm, OC = 20cm, BD = 20cm Bài 3. Thước AB = 100cm, trọng lượng P = 10N có thể quay dễ dàng xung quanh một trục nằm ngang qua O với OA = 30cm. Đầu A treo vật nặng P1 = 30cm. Để thanh cân bằng ta cần treo tại đầu B một vật có trọng lượng P2 bằng bao nhiêu? Bài 4. Người ta đặt một thanh đồng chất AB, dài 90 cm khối lượng m = 2kg, lên một giá đỡ tại O và móc vào hai đầu A, B của thanh hai trọng vật có khối lượng m1 = 4kg và m2 = 6kg. Xác định vị trí O đặt giá đỡ để thanh nằm cân bằng. Bài 5. Một thanh AB đồng chất chiều dài l = 60cm khối lượng m = 8kg được đặt lên giá đỡ tại O, với AO = 20cm. Người ta treo vào đầu A một trọng vật có khối lượng m1 = 3kg và sau đó treo vào điểm C của thanh AC = 60cm một trọng vật có khối lượng m2 để hệ cân bằng. Hãy xác định m2 để hệ cân bằng và lực đè lên giá đỡ. Lấy g = 10 m/s2 C.TRẮC NGHIỆM CHƯƠNG III Câu 1. Chọn câu trả lời đúng : Tác dụng của một lực lên một vật rắn sẽ : A. Thay đổi khi trượt lực đó trên giá của nó B. Không thay đổi khi trượt lực đó trên giá của nó C. Thay đổi khi tịnh tiến lực đó trên giá của nó D. Không thay đổi khi tịnh tiến lực đó Câu 2. Chọn câu trả lời đúng : Một quyển sách được đặt nằm yên trên mặt bàn nằm ngang .Cặp lực trực đối cân bằng trong trường hợp này là : A. Trọng lực tác dụng lên quyển sách và trọng lực tác dụng lên bàn B. Trọng lực tác dụng lên quyển sách và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách C. Lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách D.Lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và trọng lượng của quyển sách Câu 3. Chọn câu trả lời sai : Điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng của ba lực không song song là: A. Hợp lực của ba lực phải bằng không B.Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba C. Ba lực phải đồng phẳng và đồng quy và có hợp lực bằng không D. Ba lực đồng quy nhưng không đồng phẳng Câu 4. Chọn câu trả lời đúng :Hợp lực của hai lực đồng quy là một lực : A. Có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực B. Có độ lớn bằng hiệu độ lớn của hai lực C. Có độ lớn được xác định bất kì D. Có phương, chiều và độ lớn được xác định theo quy tắc hình bình hành Câu 5. Chọn câu sai khi nói về trọng tâm của vật : A.Một vật rắn xác định chỉ có một trọng tâm B.Trọng tâm là điểm đặt trọng lực tác dụng vào vật. C.Vật có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm là tâm đối xứng của vật. D.Nếu lực tác dụng có phương qua trọng tâm thì vật chuyển động tịnh tiến Câu 6. Một vật có trọng lượng 100 N đặt trên mặt phẳng nghiêng  = 300 thì vật đứng yên. Vậy lưc ma sát tác dụng lên vật là : A. 50 NB. 50N C.Đáp số khác D.Không xác định Câu 7. Một vật rắn chịu tác dụng của một lực F. Chuyển động của vật là chuyển động : A. Tịnh tiến B. QuayC. Vừa quay vừa tịnh tiếnD. Không xác định Câu 8. Chọn câu sai Một vật phẳng mỏng đồng chất có dạng là một tam giác đều .Trọng tâm của vật đó nằm tại A.giao điểm của một đường cao và một đường phân giác B.giao điểm của một đường cao và một đường trung tuyến C.giao điểm của một đường trung trực và một đường phân giác D. một điểm bất kì nằm trong tam giác ,không trùng với ba giao điểm trên Câu 9. Chọn câu phát biểu sai : A. Mômen lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực B. Mômen lực được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của vật đó C. Mômen lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của vật D. Cánh tay đòn là khoảng cách từ trục quay tới giá của lực Câu 10. Trong hệ SI , đơn vị của mômen lực là A. N/m B.N (Niutơn) C. Jun (J) D. N.m Câu 11. Một vật cân bằng chịu tác dụng của hai lực thì hai lực đó sẽ: A. cùng giá ,cùng chiều ,cùng độ lớn B. cùng giá ,ngược chiều ,cùng độ lớn C. có giá vuông góc nhau và cùng độ lớn D. được biểu diễn bằng hai véctơ giống hệt nhau Câu 12. Tác dụng của một lực lên một vật rắn là không đổi khi A. lực đó trượt trên giá của nó B.giá của lực quay một góc 900 C. lực đó dịch chuyển sao cho phương của lực không đổi D. độ lớn của thay đổi ít Câu 13. Chọn câu đúng : Một người gánh hai thúng ,một thúng gạo nặng 300N , một thúng ngô nặng 200N .Đòn gánh dài 1m .Vai người ấy đặt ở điểm O cách hai đầu treo các khoảng d1 và d2 bằng bao nhiêu để đòn gánh cân bằng và nằm ngang ? A. d1= 0,5m ,d2 = 0,5m B. d1= 0,6m ,d2 = 0,4m C. d1= 0,4m ,d2 = 0,6m D. d1= 0,25m ,d2 = 0,75m Câu 14. Chọn câu đúng : Hai người dùng một chiếc gậy để khiêng một vật nặng 1000N .Điểm treo vật cách vai người thứ nhất 60cm và cách vai người thứ hai 40cm .Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh .Hỏi vai người thứ nhất và thứ hai lần lượt chịu các lực F1 và F2 bằng bao nhiêu ? A. F1 = 500N , F2 = 500N B. F1 = 600N , F2 = 400N C. F1 = 400N , F2 = 600N D. F1 = 450N , F2 = 550N Câu 15. Chọn câu phát biểu đúng : Một thanh chắn đường dài 7,8 m , có trọng lượng 2100N và có trọng tâm cách đầu bên trái 1,2m .Thanh có thể quay quanh một trục nằm ngang ở cách đầu bên trái 1,5m .Để giữ thanh nằm ngang thì lực tác dụng vào đầu bên phải có giá trị là : A. 2100 N B.100 N C. 780N D.150N Câu 16. Chọn câu phát biểu đúng : A.Mô men lực chỉ phụ thuôc vào độ lớc của lực BQui tắc mô men chỉ áp dụng cho vật có trục quay cố định C.Ngẫu lực là hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau, có giá khác nhau cùng tác dụng vào một vật. D.Ngẫu lực không có đơn vị đo Câu 17. Cho hệ 2 vật cùng khối lượng m, cùng vận tôc v chuyển động ngược chiều. Động lượng của hệ là : A. mv B. 2mvC. 0D. Đáp số khác Câu 18. Cánh tay đòn của lực F đối với tâm quay O là : A. Khoảng cách từ O đến điểm đặt của lực F B. Khoảng cách từ O đến ngọn của vec tơ lực F C.Khoảng cách từ O đến giá của lực F D. Khoảng cách từ điểm đặt của lực F đến trục quay Câu 19. Một vật có trục quay cố định, chịu tác dụng của 1 lực F thì A. Vật chuyển động quay B.Vật đứng yên C. Vật vừa quay vừa tịnh tiến D.Vật chuyển động quay khi giá của lực không đi qua trục quay Câu 20. Chọn câu sai : A.Khi giá của lực đi qua trục quay thì vật cân bằng B. Mô men ngẫu lực phụ thuộc vào vị trí trục quay C. Đơn vị của mô men ngẫu lực là N.m D. Mô men của lực tuỳ thuộc vào cánh tay đòn của lực Câu 21. Cánh tay đòn của ngẫu lực là khoảng cách : A. Từ trục quay đến giá của lựcB. Giữa 2 giá của lực C. Giữa 2 điểm đặt của ngẫu lựcD. Từ trục quay đến điểm đặt của lực Câu 22. Cân bằng của một vật là không bền khi trọng tâm của nó : A. Có vị trí không thay đổiB. Có vị trí thấp nhất C. Có vị trí cao nhấtD. Ở gần mặt chân đế Câu 23.Chọn câu sai : A.Một vật chỉ có trạng thái cân bằng khi chịu tác dụng bởi cặp lực cân bằng B.Khi vật chịu tác dụng của một ngẫu lực, vật sẽ chuyển động quay C.Khi trọng tâm trùng với trục quay thì cân bằng của vật là cân bằng phiếm định D.Cân bằng của vật càng bền vững khi mặt chân đế càng rộng Câu 24. Trong các cách viết sau, cách viết nào đúng nhất: Một quyển sách nằm cân bằng trên mặt bàn vì phản lực và trọng lực tác dụng lên nó quan hệ với nhau như sau: A. B. C. D. Câu 25. Có đòn bẩy như hình vẽ. Đầu A của đòn bẩy treo một vật có trọng lượng 30 N. Chiều dài đòn bẩy dài 50 cm. Khoảng cách từ đầu A đến trục quay O là 20 cm. Vậy đầu B của đòn bẩy phải treo một vật khác có trọng lượng là bao nhiêu để đòn bẩy cân bằng như ban đầu? A. 15 N B. 20 N C. 25 N D. 30 N

CHƯƠNG II: TĨNH HỌC VẬT RẮN CHỦ ĐỀ I: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN KHÔNG QUAY A.LÝ THUYẾT

1 Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực

Fuur uur1+F2 = ⇒ =0 F1 F2

2 Quy tắc tổng hợp hai lực

a Hai lực có giá đồng qui

- Phải trượt hai lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng qui

- Áp dụng quy tắc hình bình hình để tìm hợp lực ur uur uurF= +F1 F2

b Hai lực song song

* Hợp hai lực song song cùng chiều 1 2 1 2

* Hợp hai lực song song ngược chiều

- Song song và cùng chiều với lực thành phần nào có độ lớn lớn hơn

- Có độ lớn bằng hiệu hai độ lớn của hai lực thành phần: F = F1 – F2

- Giá của hợp lực nằm trong mặt phẳng của hai lực thành phần và thỏa điều kiện:

2 1

d = F (chia ngoài)

3.Điều kiện cần bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực

a Ba lực không song song

- Ba lực phải có giá đồng phẳng và đồng qui

- Hợp lực của hai lực phải cần bằng với lực thứ ba : Fuur uur ur1+ +F2 F3 =0

b Ba lực song song

- Ba lực đó phải có giá đồng phẳng

- Lực ở trong phải ngược chiều với hai lực ở ngoài

- Hợp lực của hai lực ở ngoài phải cần bằng với cân bằng với lực ở trong

4 Cân bằng của vật rắn trên giá đỡ nằm ngang (có mặt chân đế)

- Mặt chân đế: Mặt chân đế của một vật là mặt đáy có hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất cả các điểm tiếp xúc

- Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế: Giá của trọng lực phải đi qua mặt chân đế hay trọng tâm rơi trên mặt chân đế

5 Trọng tâm của một vật rắn

a Định nghĩa: Trọng tâm của vật rắn là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật.

b Tính chất của trọng tâm

- Mọi lực tác dụng vào vật mà có giá đi qua trọng tâm sẽ làm vật chuyển động tịnh tiến

- Mọi lực tác dụng vào vật mà có giá không qua trọng tâm sẽ làm vật chuyển động vừa quay vừa tịnh tiến

Khi một vật chuyển động tịnh tiến ta có thể tính gia tốc chuyển động của nó như tính gia tốc của một chất điểm: a F

- Chiếu phương trình lên trục tọa độ đã được chọn

- Chú ý: Lực căng của dây (lực đàn hồi) hướng dọc theo sợi dây về điểm treo

Lực đàn hồi của một thanh bị nén (hoặc giãn), hướng dọc theo thanh và ngược chiều biếng dạng

Bài tập mẫu:

Bài 1.Một quả cầu có khối lượng 2,5kg được treo vào tường nhờ một sợi dây Dây hợp với

tường góc

α =600 Cho g = 9,8 m/s2 Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc giữa quả cầu và tường Tính lực

căng của dây treo và áp lực của quả cầu lên tường

Bài 2 Một vật có khối lượng 1 kg được giữ yên trên một mặt phẳng

nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính

Biết α = 300 Cho g = 9,8 m/s2 Tính lực ép của vật lên mặt phẳng

nghiêng và lực căng dây

Bài 3 Thanh nhẹ AB nằm ngang được gắn vào tường tại A,

đầu B nối với tường bằng dây BC không dãn

Vật có khối lượng m = 1kg được treo vào B bằng dây BD như hình vẽ CA = 40cm; AB

= 30cm Tính lực căng của dây BC?

Bài 4 Các thanh nhẹ AB, AC nối với nhau và với tường nhờ các bản lề Thanh AC

vuông góc với AB tại A.Tại A có treo một trọng vật P = 2000N Tìm lực đàn hồi của các

thanh nếu góc C = 300, góc B = 600

Bài 5 Thanh nhẹ AB nằm ngang được gắn vào tường tại A, đầu B nối với tường bằng

dây BC không dãn Vật nặng 20N được treo vào B bằng dây BC như hình vẽ

Dây BC hợp với tường một góc α = 450.Tính lực căng của dây BC?

Bài 6 Treo một vật có m = 1kg vào đầu A của một sợi dây đầu kia buộc vào điểm cố

định O Tác dụng 1 lực F theo phương nằm ngang tại điểm B trên sợi dây, lấy g=10m/s2

a) Cho F =10N Tính lực căng của sợi dây và α tạo bởi dây OB với đường thẳng đứng lên

Bài 2 Một người gánh hai thúng, một thúng gạo nặng 300N, một thúng nặng 200N Đòn gánh dài 1m

Hỏi hai vai người ấy phải đặt ở điểm nào và chịu một lực bằng bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng của đòn

Bài 5.Hai người dùng một chiếc gậy dài 1,8 m để khiên một kiện hàng có khối lượng 90kg Biết lực tác

dụng lên vai người thứ nhất là 600N Xác định lực tác dụng của kiện hàng lên vai người thứ hai và

điểm treo kiện hàng cách vai mỗi người là bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng của gậy Lấy g = 10 m/s2

Bài 6 Một người gánh một thúng lúa và một thúng gạo, thúng lúa nặng 10kg, thúng gạo nặng 15kg

Đòn gánh dài 1m, hai thúng đặt ở hai đầu mút của đòn gánh Tìm vị trí đòn gánh đặt trên vai để hai

thúng cân bằng.

CHỦ ĐỀ II: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH

A.LÝ THUYẾT

1.Tác dụng của một lực có trục quay có cố định:

- Lực chỉ gây ra tác dụng quay khi giá của lực không đi qua trục quay

- Giá của lực càng xa trục quay thì tác dụng làm vật quay càng mạnh

- Lực tác dụng có giá qua trục quay: vật sẽ đứng yên cân bằng

2 Momen lực:Là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực đối với một trục quay, có độ lớn:

M =F.d trong đó d: khoảng cách từ trục quay đến giá của lực

- Đơn vị của momen lực: N.m

3 Quy tắc momen: Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định là tổng các momen lực làm

vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các momen lực làm vật quay theo chiều ngược lại

B BÀI TẬP

Bài 1 Một thanh rắn AB đồng chất dài 1m có khối

lượng 1,4kg có thể quay quanh một trục O như

hình vẽ Trên thanh rắn có gắn các vật nặng có

khối lượng m1 = 3kg và m2 = 1kg Lấy g = 10m/s2

Tìm vị trí đặt vật m2 để thanh thăng bằng Biết OA = 30cm, OC = 20cm

Bài 2 Một thanh rắn AB đồng chất dài 1m có khối

lượng 2kg có thể quay quanh một trục O như hình vẽ Trên thanh rắn có

gắn các vật nặng có khối lượng m1 = 3kg và m2

Lấy g = 10m/s2 Tìm khối lượng vật m2 để thanh thăng bằng Biết OA = 30cm, OC = 20cm, BD = 20cm

Bài 3 Thước AB = 100cm, trọng lượng P = 10N có thể quay dễ dàng xung quanh một trục nằm ngang

qua O với OA = 30cm Đầu A treo vật nặng P1 = 30cm Để thanh cân bằng ta cần treo tại đầu B một vật

có trọng lượng P2 bằng bao nhiêu?

Bài 4 Người ta đặt một thanh đồng chất AB, dài 90 cm khối lượng m = 2kg, lên một giá đỡ tại O và

móc vào hai đầu A, B của thanh hai trọng vật có khối lượng m1 = 4kg và m2 = 6kg Xác định vị trí O

đặt giá đỡ để thanh nằm cân bằng

Bài 5 Một thanh AB đồng chất chiều dài l = 60cm khối lượng m = 8kg được đặt lên giá đỡ tại O, với

AO = 20cm Người ta treo vào đầu A một trọng vật có khối lượng m1 = 3kg và sau đó treo vào điểm C

của thanh AC = 60cm một trọng vật có khối lượng m2 để hệ cân bằng Hãy xác định m2 để hệ cân bằng

và lực đè lên giá đỡ Lấy g = 10 m/s2

C.TRẮC NGHIỆM CHƯƠNG III

Câu 1 Chọn câu trả lời đúng : Tác dụng của một lực lên một vật rắn sẽ :

D

O C

m1

m2

A Thay đổi khi trượt lực đó trên giá của nó B Không thay đổi khi trượt lực đó trên giá của nó

C Thay đổi khi tịnh tiến lực đó trên giá của nó D Không thay đổi khi tịnh tiến lực đó

Câu 2 Chọn câu trả lời đúng : Một quyển sách được đặt nằm yên trên mặt bàn nằm ngang Cặp lực

trực đối cân bằng trong trường hợp này là :

A Trọng lực tác dụng lên quyển sách và trọng lực tác dụng lên bàn

B Trọng lực tác dụng lên quyển sách và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách

C Lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và phản lực của mặt bàn tác dụng lên quyển sách D.Lực nén của quyển sách tác dụng lên mặt bàn và trọng lượng của quyển sách

Câu 3 Chọn câu trả lời sai : Điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng của ba lực không song

Câu 4 Chọn câu trả lời đúng :Hợp lực của hai lực đồng quy là một lực :

A Có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực B Có độ lớn bằng hiệu độ lớn của hai lực

C Có độ lớn được xác định bất kì D Có phương, chiều và độ lớn được xác định theo quy tắc hình

bình hành

Câu 5 Chọn câu sai khi nói về trọng tâm của vật :

A.Một vật rắn xác định chỉ có một trọng tâm B.Trọng tâm là điểm đặt trọng lực tác dụng vào vật C.Vật có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm là tâm đối xứng của vật.

D.Nếu lực tác dụng có phương qua trọng tâm thì vật chuyển động tịnh tiến

Câu 6 Một vật có trọng lượng 100 N đặt trên mặt phẳng nghiêng α = 300 thì vật đứng yên Vậy lưc ma sát tác dụng lên vật là :

A 50 3 N B 50N C.Đáp số khác D.Không xác định

Câu 7 Một vật rắn chịu tác dụng của một lực F Chuyển động của vật là chuyển động :

A Tịnh tiến B Quay C Vừa quay vừa tịnh tiến D Không xác định

Câu 8 Chọn câu sai Một vật phẳng mỏng đồng chất có dạng là một tam giác đều Trọng tâm của vật

đó nằm tại

A.giao điểm của một đường cao và một đường phân giác

B.giao điểm của một đường cao và một đường trung tuyến

C.giao điểm của một đường trung trực và một đường phân giác

D một điểm bất kì nằm trong tam giác ,không trùng với ba giao điểm trên

Câu 9 Chọn câu phát biểu sai :

A Mômen lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực

B Mômen lực được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của vật đó

C Mômen lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của vật

D Cánh tay đòn là khoảng cách từ trục quay tới giá của lực

Câu 10 Trong hệ SI , đơn vị của mômen lực là

A N/m B.N (Niutơn) C Jun (J) D N.m Câu 11 Một vật cân bằng chịu tác dụng của hai lực thì hai lực đó sẽ:

A cùng giá ,cùng chiều ,cùng độ lớn B cùng giá ,ngược chiều ,cùng độ lớn

C có giá vuông góc nhau và cùng độ lớn D được biểu diễn bằng hai véctơ giống hệt nhau Câu 12 Tác dụng của một lực lên một vật rắn là không đổi khi

A lực đó trượt trên giá của nó B.giá của lực quay một góc 900

C lực đó dịch chuyển sao cho phương của lực không đổi D độ lớn của thay đổi ít

Câu 13 Chọn câu đúng : Một người gánh hai thúng ,một thúng gạo nặng 300N , một thúng ngô nặng

200N Đòn gánh dài 1m Vai người ấy đặt ở điểm O cách hai đầu treo các khoảng d1 và d2 bằng bao nhiêu để đòn gánh cân bằng và nằm ngang ?

A d1= 0,5m ,d2 = 0,5m B d1= 0,6m ,d2 = 0,4m

C d1= 0,4m ,d2 = 0,6m D d1= 0,25m ,d2 = 0,75m

A B O

Câu 14 Chọn câu đúng : Hai người dùng một chiếc gậy để khiêng một vật nặng 1000N Điểm treo

vật cách vai người thứ nhất 60cm và cách vai người thứ hai 40cm Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh

.Hỏi vai người thứ nhất và thứ hai lần lượt chịu các lực F1 và F2 bằng bao nhiêu ?

A F1 = 500N , F2 = 500N B F1 = 600N , F2 = 400N

C F1 = 400N , F2 = 600N D F1 = 450N , F2 = 550N

Câu 15 Chọn câu phát biểu đúng : Một thanh chắn đường dài 7,8 m , có trọng lượng 2100N và có

trọng tâm cách đầu bên trái 1,2m Thanh có thể quay quanh một trục nằm ngang ở cách đầu bên trái

1,5m Để giữ thanh nằm ngang thì lực tác dụng vào đầu bên phải có giá trị là :

A 2100 N B.100 N C 780N D.150N

Câu 16 Chọn câu phát biểu đúng :

A.Mô men lực chỉ phụ thuôc vào độ lớc của lực

BQui tắc mô men chỉ áp dụng cho vật có trục quay cố định

C.Ngẫu lực là hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau, có giá khác nhau cùng tác dụng vào một vật

D.Ngẫu lực không có đơn vị đo

Câu 17 Cho hệ 2 vật cùng khối lượng m, cùng vận tôc v chuyển động ngược chiều Động lượng của

hệ là :

Câu 18 Cánh tay đòn của lực F đối với tâm quay O là :

A Khoảng cách từ O đến điểm đặt của lực F B Khoảng cách từ O đến ngọn của vec tơ lực F

C.Khoảng cách từ O đến giá của lực F D Khoảng cách từ điểm đặt của lực F đến trục quay

Câu 19 Một vật có trục quay cố định, chịu tác dụng của 1 lực F thì

A Vật chuyển động quay B.Vật đứng yên

C Vật vừa quay vừa tịnh tiến D.Vật chuyển động quay khi giá của lực không đi qua trục quay

Câu 20 Chọn câu sai :

A.Khi giá của lực đi qua trục quay thì vật cân bằng B Mô men ngẫu lực phụ thuộc vào vị trí trục

quay

C Đơn vị của mô men ngẫu lực là N.m D Mô men của lực tuỳ thuộc vào cánh tay đòn

của lực

Câu 21 Cánh tay đòn của ngẫu lực là khoảng cách :

A Từ trục quay đến giá của lực B Giữa 2 giá của lực

C Giữa 2 điểm đặt của ngẫu lực D Từ trục quay đến điểm đặt của lực

Câu 22 Cân bằng của một vật là không bền khi trọng tâm của nó :

A Có vị trí không thay đổi B Có vị trí thấp nhất C Có vị trí cao nhất D Ở gần

mặt chân đế

Câu 23.Chọn câu sai :

A.Một vật chỉ có trạng thái cân bằng khi chịu tác dụng bởi cặp lực cân bằng

B.Khi vật chịu tác dụng của một ngẫu lực, vật sẽ chuyển động quay

C.Khi trọng tâm trùng với trục quay thì cân bằng của vật là cân bằng phiếm định

D.Cân bằng của vật càng bền vững khi mặt chân đế càng rộng

Câu 24 Trong các cách viết sau, cách viết nào đúng nhất: Một quyển sách nằm cân bằng trên mặt

bàn vì phản lực Nrvà trọng lực tác dụng lên nó quan hệ với nhau như sau:

A Nr=Pr B Nr=−Pr C Nr = Pr D Nr =−Pr

Câu 25 Có đòn bẩy như hình vẽ Đầu A của đòn bẩy treo một vật có trọng lượng 30 N Chiều dài đòn

bẩy dài 50 cm Khoảng cách từ đầu A đến trục quay O là 20 cm Vậy đầu B của đòn bẩy phải treo một

vật khác có trọng lượng là bao nhiêu để đòn bẩy cân bằng như ban đầu?

A 15 N B 20 N C 25 N D 30 N

CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CHỦ ĐỀ III: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

CHUYỂN ĐỘNG BẰNG PHẢN LỰC.

A.LÝ THUYẾT

1.Động lượng: urp mv= r⇒ =p mv

- Đơn vị của động lượng: kg.m/s

2 Định lý biến thiên động lượng

∆ =ur uur uur ur− = ∆

Trong đó F tur∆ = xung lượng của lựcFurtrong khoảng thời gian t∆

3 Hệ kín: là hệ không có ngoại lực tác dụng hoặc nếu có thì các lực này phải triệt tiêu lẫn nhau.

Câu 1 Chọn câu phát biểu đúng : trường hợp nào sau đây là hệ kín (hệ cô lập ) ?

A Hai viên bi chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang B Hai viên bi chuyển động trên mặt phẳng

nghiêng

C Hai viên bi rơi thẳng đứng trong không khí D Hai viên bi chuyển động không ma sát trên mặt

phẳng nằm ngang

Câu 2 Chọn câu phát biểu đúng : Động lượng của vật bảo toàn trong trường hợp nào sau đây ?

A Vật đang chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng nằm ngang

B Vật đang chuyển động tròn đều

C Vật đang chuyển động nhanh dần đều trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát

D Vật đang chuyển động chậm dần đều trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát

Câu 3 Chọn câu phát biểu sai :

A Động lượng của mỗi vật trong hệ kín có thể thay đổi

B.Động lượng của vật là đại lượng véctơ

C Động lượng của một vật có độ lớn bằng tích khối lượng và vận tốc của vật

D.Động lượng của một hệ kín luôn luôn thay đổi

Câu 4 Chọn câu phát biểu sai :

A Động lượng của vật là đại lượng véctơ

B.Độ biến thiên động lượng của vật trong một khoảng thời gian ngắn bằng xung của lực tác dụng lên

vật trong khoảng thời gian đó

C Khi vật ở trạng thái cân bằng thì động lượng của vật bằng không

D.Véctơ động lượng cùng hướng với véctơ vận tốc

Câu 5 Chọn câu phát biểu đúng : Hai vật có cùng khối lượng m ,chuyển động với vận tốc có độ lớn

bằng nhau Động lượng của hệ hai vật sẽ được tính theo biểu thức nào sau đây ?

A →p=2mv→1 B →p=2mv→2 C →p=m(v→1+v→2) D Cả A,B,C Câu 6 Chọn câu phát biểu đúng : Khi nói về chuyển động thẳng đều ,phát biểu nào sau đây là đúng

A Động lượng của vật không thay đổi B Xung của lực bằng không

C Độ biến thiên động lượng bằng không D.Cả A,B và C đều đúng

Câu 7 Chọn câu phát biểu đúng : Trong các hiện tượng sau đây ,hiện tượng nào không liên quan đến

định luật bảo toàn động lượng ?

A Vận động viên dậm đà để nhảy

B Người nhảy từ thuyền lên bờ làm cho thuyền chuyển động ngược lại

C Xe ôtô xả khói ở ống thải khi chuyển động

D.Các hiện tượng nêu trên đều không liên quan đến định luật bảo toàn động lượng ?

Câu 8 Chọn câu phát biểu đúng : Một khẩu súng có viên đạn khối lượng m = 25g ,nằm yên trong

súng Khi bóp cò ,đạn chuyển động trong nòng súng hết 2,5 ms và đạt được vận tốc khi tới đầu nòng súng là 800m/s Lực đẩy trung bình của hơi thuốc súng là :

A 8N B 80N C 800N D.8000N

Câu 9 Chọn câu trả lời đúng : Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = 200g ,m2= 300g có vận tốc v1

=3m/s ,v2=2m/s biết vận tốc của chúng cùng phương ,ngược chiều Độ lớn động lượng của hệ là:

A 1,2 kgm/s B 0 C 120kgm/s D 60 2 kgm/s

Câu 10 Chọn câu phát biểu đúng :Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = 1kg ,m2= 4kg có vận tốc v1

=3m/s ,v2=1m/s Biết vận tốc của chúng vuông góc với nhau Độ lớn động lượng của hệ là

A 1 kgm/s B 5 kgm/s C 7 kgm/s D Một giá trị khác Câu 11 Chọn câu phát biểu đúng : Một súng có khối lượng M = 400kg được đặt trên mặt đất nằm

ngang Bắn một viên đạn khối lượng m = 400g theo phương nằm ngang Vận tốc của đạn là v

=50m/s Vận tốc giật lùi của súng là

-Vecto nào cùng chiều(+) thì có giá trị (+)

- Vecto nào ngược chiều(+) thì có giá trị (-)

Bài 1 Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = 2 kg, m2 = 3kg có vận tốc v1 = 3 m/s, v2 = 2 m/s Tính độ

lớn động lượng của hệ trong các trường hợp sau:

a Biết vur1cùng phương cùng chiều với vuur2

b Biết vur1cùng phương ngược chiều với vuur2

c Biết vur1vuông gốc với vuur2

Bài 2 Hai vật có khối lượng m1 = 1 kg, m2 = 4 kg chuyển động với các vận tốc v1 = 3 m/s và v2 = 1 m/s Tìm tổng động lượng ( phương, chiều và độ lớn) của hệ trong các trường hợp :

Bài 4 Một vật nhỏ khối lượng m = 2kg rơi tự do Tính độ biến thiên động lượng của vật từ thời điểm

thứ ba đến thời điểm thứ năm kể từ lúc bắt đầu rơi Lấy g =10 m/s2

Bài 5 Một quả bóng có khối lượng m = 1,2 kg, đang bay với vận tốc v1 = 3 m/s thì đập vuông góc vào

một bức tường thẳng đứng, bay ngược trở lại theo phương vuông góc với bức tường với vận tốc v2 = 2 m/s Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng

Bài 6 Một lực 30N tác dụng vào vật m = 200g đang nằm yên, thời gian tác dụng 0,025 s Xác định :

a Xung lượng của lực tác dụng trong khoảng thời gian đó

b Vận tốc của vật

Bài 7 Một quả bón có khối lượng m = 500g, đang bay ngang với vận tốc v1 = 4 m/s thì đập vào một

bức tường thẳng đứng dưới góc tới α = 300, bay ngược trở lại theo quy luật phản xạ gương với bức tường với vận tốc v2 = v1 Tính xung của lực tác dụng của tường lên quả bóng

Bài 8 Tìm tổng động lượng (hướng và độ lớn) của hệ hai vật có khối lượng bằng nhau m1 = m2 = 1kg

Vận tốc của vật 1 có độ lớn v1 = 1m/s và có hướng không đổi Vận tốc của vật hai độ lớn v2 = 2m/s và:

a Cùng hướng với vật 1

b Cùng phương, ngược chiều

c Có hướng nghiêng góc 600 so với v1

Bài 9 Một viên đạn có khối lượng m=10g, vận tốc 800m/s sau khi xuyên thủng 1 bức tường vận tốc

của viên đạn chỉ còn 200m/s Tìm độ biến thiên động lượng của viên đạn và lực cản trung bình mà tường tác dụng vào viên đạn, thời gian đạn xuyên qua tường là 1/1000s

Bài 10 Một khẩu súng trường có viên đạn khối lượng m = 20g nằm yên trong súng Khi bóp cò, đạn

chuyển động trong nòng súng hết 2 m/s và đạt được vận tốc khi tới đầu nòng súng là 700 m/s Tính lực đẩy trung bình của hơi thuốc súng

Dạng 2: Định luật bảo toàn động lượng

Định luật: Tổng động lượng của hệ kín luôn được bảo toàn

uur urp1+p2 =const

*Phương pháp giải bài toán áp dụng định luật bảo toàn động lượng

-Bước 1: Xác định hệ khảo xác phải là hệ cô lập

-Bước 2: Viết biểu thức động lượng của hệ trước khi va chạm uurp t

-Bước 3: Viết biểu thức động lượng của hệ sau khi va chạm uurp s

-Bước 3:Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ uur uurp t = p s

-Bước 4: Chuyển phương trình thành dạng vô hướng bằng 2 cách :

+Phương pháp chiếu

+Phương pháp hình học

* Những lưu ý khi giải các bài toán liên quan đến định luật bảo toàn động lượng:

a Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành phần) cùng phương, thì biểu thức của định luật bảo toàn động lượng được viết lại: m1v1 + m2v2 = m1 '

1

v + m2 '

2vTrong trường hợp này ta cần quy ước chiều dương của chuyển động

- Nếu vật chuyển động theo chiều dương đã chọn thì v > 0;

- Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương đã chọn thì v < 0

b Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành phần) không cùng phương, thì ta cần sử dụng hệ thức vector: p = s p và biểu diễn trên hình vẽ Dựa vào các tính chất thình học để tìm yêu cầu của bài toán

c Điều kiện áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

- Tổng ngoại lực tác dụng lên hệ bằng không

- Ngoại lực rất nhỏ so với nội lực

- Thời gian tương tác ngắn

- Nếu Furngoai luc ≠0nhưng hình chiếu của urF ngoai luctrên một phương nào đó bằng không thì động lượng

bảo toàn trên phương đó.

VẬN DỤNG:

Bài 1.Một khẩu súng đại bác nằm ngang khối lượng ms = 1000kg, bắn một viên đoạn khối lượng mđ =

2,5kg Vận tốc viên đoạn ra khỏi nòng súng là 600m/s Tìm vận tốc của súng sau khi bắn

Bài 2.Toa tàu thứ nhất đang chuyển động với vận tốc v1=15m/s đến va chạm với toa tàu thứ 2 đang

đứng yên có khối lượng gấp đôi toa tàu thứ nhất Sau va chạm 2 toa tàu móc vào nhau và cùng chuyển động Tính vận tốc của 2 toa sau va chạm

Bài 3 Một vật có khối lượng 25kg rơi nghiêng một góc 600so với đường nằm ngang với vận tốc 36km/h vào 1 xe goong chứa cát đứng trên đường ray nằm ngang Cho khối lượng xe 975kg Tính vận tốc của xe goong sau khi vật cắm vào

Bài 4 Một người có khối lượng m1=50kg nhảy từ một chiếc xe có khối lượng m2=80kg đang chuyển

động theo phương ngang với vận tốc v=3m/s Biết vận tốc nhảy đối với xe là v0=4m/s Tính vận tốc sau khi người ấy nhảy

a.Cùng chiều

b.Ngược chiều

Bài 5 Một viên đạn có khối lượng 2 kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250m/s thì nổ thành 2

mảnh có khối lượng bằng nhau Biết mảnh thứ nhất bay theo phương nằm ngang với vận tốc 500m/s, hỏi mảnh kia bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu?

Bài 6 Một viên đạn đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 80 m/s thì nổ ra thành hai mảnh, mảnh

thứ nhất có khối lượng gấp đôi mảnh thứ hai, có vận tốc hướng theo phương nằm ngang và độ lớn vận tốc v1 = 90 m/s Tính độ lớn vận tốc và phương của mảnh thứ hai

Bài 7 Một viên đạn khối lượng 2 kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250 m/s thì nổ thành hai

mảnh có khối lượng bằng nhau Biết mảnh thứ nhất bay với vận tốc 250 m/s theo phương lệch góc 600

so với đường thẳng đứng Hỏi mảnh kia bay theo phương nào với vận tốc bằng bao nhiêu?

Bài 8 Một viên đạn khối lượng 1kg đang bay theo phương thẳng đứng với vận tốc 500m/s thì nổ thành

hai mảnh có khối lượng bằng nhau Mảnh thứ nhất bay theo phương ngang với vận tốc 500 2m/s Hỏi mảnh thứ hai bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu?

Bài 9 Một xe ôtô có khối lượng m1 = 3 tấn chuyển động thẳng với vận tốc v1 = 1,5m/s, đến tông và

dính vào một xe gắn máy đang đứng yên có khối lượng m2 = 100kg Tính vận tốc của các xe

Bài 10 Một xe chở cát có khối lượng m1=390kg chuyển động theo phương ngang với vận tốc v1=8m/s

Hòn đá có khối lượng m2=10kg bay đến cắm vào bao cát Tìm vận tốc của xe sau khi hòn đá rơi vào trong 2 TH sau:

a.Hòn đá bay ngang, ngược chiều với xe với vận tốc v2=12m/s

b.Hòn đá rơi thẳng đứng

Bài 11 Một toa xe khối lượng 4 tấn chuyển động đén va chạm vào toa xe thứ 2 có khối lượng 2 tấn

đang đúng yên sau đó cả 2 cùng chuyển động với vận tốc 2m/s Hỏi trước khi va chạm với toa thứ 2 thì toa thứ nhất có vận tốc là bao nhiêu?

Bài 12 Một xe có khối lượng m1=10 tấn, trên xe có gắn một khẩu súng đại bác 5 tấn Đại bác bắn 1

phát đạn theo phương ngang với vận tốc 500m/s Đạn có khối lượng 100kg.Tìm vận tốc của xe ngay sau khi bắn, nếu :

a Ban đầu xe đứng yên b.Xe đang chạy với vận tốc 18km/h

Bài 13 Hai vật có m1 = 300g, m2 = 200g chuyển động trên đường nằm ngang không ma sát Ban đầu,

vật m2 nằm yên, vật m1 chuyển động với vận tốc v1 = 20 cm/s đến va chạm với vật m2 Nếu sau va

chạm, vật m1 nằm yên thì vận tốc của vật m2 bằng bao nhiêu?

Bài 14 Một vật có khối lượng m = 3kg đang đứng yên thì nổ thành hai mảnh Mảnh 1 có m1 = 1,5 kg,

chuyển động theo phương ngang với vận tốc 10 m/s Hỏi mảnh 2 chuyển động theo hướng nào, với vận tốc bao nhiêu?

Bài 15 Một toa xe có khối lượng m1 = 3 tấn chạy với vận tốc v1 = 4m/s đến va chạm vào một toa xe

đứng yên có khối lượng m2 = 5 tấn Toa này chuyển động với vận tốc v2 = 3 m/s Toa một chuyển động thế nào sau va chạm?

Dạ.ng 3: Chuyển động bằng phản lực

Bài 1.Một súng có khối lượng M = 25kg được đặt trên mặt đất nằm ngang Bắn một viên đạn khối

lượng m = 200g theo phương nằm ngang Vận tốc của đạn là v = 100m/s Tính vận tốc giật lùi V’ của súng

Bài 2 Khối lượng của súng là 4kg và của đạn là 50g Lúc thoát khỏi nòng súng, đạn có vận tốc 800m/s

Tính vận tốc giật lùi của súng

Bài 3 Một tên lửa có khối lượng 50 tấn đang bay thẳng đứng lên với vận tốc v = 200m/s so với mặt đất

thì phụt ra một nhiên liệu có khối lượng 10 tấn tức thời ra phía sau với vận tốc không đổi v1 = 600m/s so với tên lửa.Tính vận tốc v2 của tên lửa so với mặt đất ngay sau đó

Bài 4 Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 100 tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với trái đất thì phụt

ra một nhiên liệu có khối lượng 20 tấn tức thời với vận tốc không đổi v1 = 500m/s so với tên lửa.Tính vận tốc của tên lửa sau khi phụt khí trong hai trường hợp:

a Phụt ra phía sau (ngược chiều bay)

b Phụt ra phía trước Bỏ qua sức hút của trái đất

CHỦ ĐỀ IV: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT A.LÝ THUYẾT

1.Công thực hiện

-Khi lực Furkhông đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực gócα thì công thực hiện bởi lực đó được tính bằng CT

A Fs= cosα=Pt

-Các trường hợp xảy ra:

+ α = 0o => cosα = 1 => A = Fs > 0: lực tác dụng cùng chiều với chuyển động

+ 0o <  < 90o =>cosα > 0 => A > 0;

Hai trường hợp này công có giá trị dương nên gọi là công phát động

+ α = 90o => cosα = 0 => A = 0: lực không thực hiện công;

+ 90o < α < 180o =>cosα < 0 => A < 0;

+α = 180o => cosα = -1 => A = -Fs < 0: lực tác dụng ngược chiều với chuyển động

Hai trường hợp này công có giá trị âm, nên gọi là công cản;

*Ý nghĩa: Là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công nhanh hay chậm

*Lưu ý:

-Vật chuyển động thẳng đều s=v.t

-Vật chuyển động thẳng biến đổi đều

2 0

1.2

3 Hiệu suất: Hiệu suất là tỉ số giữa công ích A’ của máy và công A do lực phát động thực hiện

'

A H A

Câu 3 Chọn câu trả lời đúng : Khi lực F cng chiều với độ dời s thì :

A Công A > 0 B Công A < 0 C Công A ≠ 0 D Công A = 0

Câu 4 Chọn câu trả lời đúng :Khi một vật trượt xuống trên một mặt phẳng nghiêng hợp với mặt

phẳng ngang một

góc Công do lực ma sát thực hiện trên chiều dài S của mặt phẳng nghiêng là :

A Ams = μ.m.g.sin B Ams = - μm.g.cos C Ams = μ.m.g.sin.S D Ams = -

μ.m.g.cos.S

Câu 5 Chọn câu trả lời đúng : Khi một vật trượt đi lên trên một mặt phẳng nghiêng hợp với mặt

phẳng ngang một

góc Công do trọng lực thực hiện trên chiều dài S của mặt phẳng nghiêng là :

A Ap = m.g.sin.S B Ap = m.g.cos.S C Ap = - m.g.sin.S D Ap = -

m.g.cos.S

Câu 6 Chọn câu trả lời đúng : Ki lô óat giờ là đơn vị của

A Hiệu suất B Công suất C Động lượng D Công Câu 7 Chọn câu sai :Khi vật chuyển động trượt xuống trên mặt phẳng nghiêng

A Lực ma sát sinh công cản B Thành phần tiếp tuyến với mặt phẳng nghiêng của trọng lực sinh

công phát động

C Phản lực của mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật sinh công cản

D Thành phần pháp tuyến với mặt phẳng nghiêng của trọng lực không sinh công

Câu 8 Chọn câu trả lời đúng :Một cần cẩu thực hiện một công 120kJ nâng thùng hàng khối lượng

600kg lên cao 10m Hiệu suất của cần cẩu là :

A 5% B 50% C 75% D Một giá

trị khác

Câu 9 Chọn câu trả lời đúng : Một máy bay phản lực có trọng lượng P = 3 000 000N với công suất

động cơ P1 = 75MW cất cánh và đạt độ cao h =1000m Biết sức cản của không khí là 750 000N Thời gian cất cánh của máy bay là :

A 5s B 25s C 50s D 75s

Câu 10 Chọn câu trả lời sai :khi nói về công của trọng lực

A Công của trọng lực luôn luôn mang giá trị dương

B Công của trọng lực bằng không khi vật chuyển động trên mặt phẳng ngang

C Công của trọng lực bằng không khi quỹ đạo của vật là một đường khép kín

D Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng của vật

Câu 11 Vật chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng nằm ngang với vận tốc 72km/h Dưới tác dụng của

lực F = 40N ,có hướng hợp với phuơng chuyển động góc α = 600 Công mà vật thực hiện được trong thời gian 1 phút :

A.48kJ B.24kJ C.24 3 kJ D.12kJ

Câu 12 Công suất của một người kéo một thùng nước có khối lượng 10kg chuyển động đều từ một

giếng có độ sâu 10m trong thời gian 0,5 phút là:

A.220W B.33,3W C.3,33W D.0,5kW

Câu 13 Một vật khối lượng 100g trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 5m

,nghiêng một góc α = 300 so với mặt phẳng ngang Hệ số ma sát là 0,1 Lấy g =10m/s2 Công của lực

ma sát trong quá trình chuyển động từ đỉnh đến chân mặt phẳng nghiêng là :

A.0,5J B.- 0,43J C.- 0,25J D.0,37 J

TỰ LUẬN:

Bài 1 Kéo một vật có khối lượng m=50kg trượt trên sàn nhà được 5m dưới tác dụng của 1 lực F=50N

theo phương ngang , hệ số ma sát giữa vật và sàn là 0,2

a.Tính công của lực F

b.Tính công của lực ma sát

Bài 2 Người ta kéo một cái thùng nặng 30kg trượt trên sàn nhà bằng một dây hợp với phương nằm

ngang một góc 450, lực tác dụng lên dây là 150N Tính công của lực đó khi thùng trượt được 15m Khi thùng trượt công của trọng lực bằng bao nhiêu?

Bài 3 Một xe con khối lượng 1,5 T, bắt đầu chuyển động nhanh dần đều sau khi đi được quãng đường

100m thì vận tốc đạt được 10m/s Hệ số ma sát giữa xe và mặt đường là μ = 0,04 Tính công của các lực tác dụng lên xe trên quãng đường 100m đầu tiên Lấy g = 10m/s2

Bài 4 Một ôtô có khối lượng m = 1,2 tấn chuyển động đều trên mặt đường nằm ngang với vận tốc v =

36km/h Biết công suất của động cơ ôtô là 8kw Tính lực ma sát của ôtô và mặt đường

Bài 5 Dưới tác dụng của một lực không đổi nằm ngang, một xe đang đứng yên sẽ chuyển động thẳng

nhanh dần đều đi hết quãng đường s = 5m đạt vận tốc v = 4m/s Xác định công và công suất trung bình của lực, biết rằng khối lượng xe m = 500kg, hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường nằm ngang μ

=0,01 Lấy g = 10m/s2

Bài 6 Một máy kéo một vật có khối lượng 100kg chuyển động thẳng đều không ma sát lên độ cao 1m

Tính công của máy đã thực hiện khi

a Kéo vật lên thẳng đứng

b.Kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng dài 5m

Bài 7 Một vật có khối lượng 10kg trượt trên đường nằm ngang dưới tác dụng của lực F=20N cùng

hướng chuyên động Hệ số ma sát trên đường là 0,1 Tính công của lực kéo ? Công của lực cản ? Biết vật đi được quãng đường 5m

Bài 8 Một vật chuyển động đều trên mặt phẳng ngang dài 100m với vận tốc 72km/h nhờ lực kéo

F=40N có phương hợp với phương ngang 1 góc 600 TÍnh công và công suất của lực F

Bài 9 Tính công và công suất của một người khi kéo một vật có khối lượng 30kg lên cao 2m Vật

chuyển động đều hết 2s

Bài 10.Một người kéo một chiếc xe có khối lượng 50kg di chuyển trên đường ngang môt đoạn đường

100m Hệ số ma sát là 0,05 Tính công của lực kéo khi

a.Xe chuyển động đều b.Xe chuyển động với gia tốc a=1m/s2

Bài 11 Một xe có khối lượng 1500kg đang chuyển động với vận tốc 36km/h thì tắt máy Sau 10s xe

dừng lại Tính công và độ lớn của lực ma sát của chuyển động

Bài 12 Kéo đều 1 vật có khối lượng 10 tấn từ mặt đât lên cao theo phương thẳng đứng đến độ cao

8m.Tính công của lực :

a.F ? b.P ?

Bài 13 Một xe vận tải có khối lượng 25 tấn đang chuyển động với vận tốc 50,4 km/h trên mặt đường

nằm ngang thì tắt máy chuyển động chậm dần đều dưới tác dụng của lực ma sát và dừng lại Biết hệ số

ma sát trượt giữa lốp xe và mặt đường là µt= 0,25 Lấy g = 10 m/s2 Tính :

a Thời gian từ lúc xe tắt máy đến lúc xe dừng lại

b Quãng đường xe đi được từ lúc tắt máy đến lúc xe dừng lại

c.Công và công suất trung bình của lực ma sát trong thời gian.

Bài 14 Một vật có khối lượng m = 1,2 kg trượt không vận tốc đầu từ một đỉnh dốc có độ cao h = 4m,

có góc nghiêng α = 30 0 so với mạt phẳng nằm ngang Xác định công và công suất trung bình của trọng lực sinh ra trên đường đó Bỏ qua ma sát của mặt phẳng nghiêng

Bài 15 Một cần cẩu cần thực hiện một công 100kJ một thùng hàng khối lượng 500kg lên cao 15m

trong thời gian 20s Tính công suất trung bình và hiệu suất của cần cẩu

CHỦ ĐỀ V: ĐỘNG NĂNG – ĐỊNH LÍ ĐỘNG NĂNG A.LÝ THUYẾT

1.Động năng của một vật có khối lượng m đang chuyển đông với vận tốc v là năng lượng mà vật có

được do chuyển động và được xác định theo công thức

+Nếu A>0 →Wd2 >Wd1→Động năng tăng

+Nếu A<0→Wd2 <Wd1→Động năng giảm

Câu 2.Chọn câu trả lời đúng : Động năng của vật sẽ tăng gấp hai nếu :

A m không thay đổi , v tăng gấp đôi B v không đổi ,m tăng gấp đôi

C m giảm một nửa ,v tăng gấp 4 lần D v giảm một nửa ,m tăng gấp 4 lần

Câu 3.Chọn câu trả lời đúng : Động năng của vật sẽ tăng gấp bốn nếu

A m không thay đổi , v tăng gấp đôi B v không đổi ,m tăng gấp đôi

C m giảm một nửa ,v tăng gấp 4 lần D v giảm một nửa ,m tăng gấp 4 lần

Câu 4.Chọn câu trả lời đúng :Động năng của vật sẽ không đổi nếu :

A m không thay đổi , v tăng gấp đôi B v không đổi ,m tăng gấp đôi

C m giảm một nửa ,v tăng gấp 4 lần D v giảm một nửa ,m tăng gấp 4 lần

Câu 5.Chọn câu trả lời đúng :Động năng của vật sẽ tăng gấp tám lần nếu

A m không thay đổi , v tăng gấp đôi B v không đổi ,m tăng gấp đôi

C m giảm một nửa ,v tăng gấp 4 lần D v giảm một nửa ,m tăng gấp 4 lần

Câu 6.Chọn câu trả lời đúng :Định lí động năng được áp dụng đúng trong trường hợp

A Lực tác dụng lên vật không đổi B Lực tác dụng lên vật thay đổi

C Đường đi có dạng bất kì D Cả A,B,C đều được

Câu 7.Chọn câu trả lời đúng :Một vật có khối lượng 500g đang di chuyển với vận tốc 10m/s Động

năng của vật bằng

A.2,5J B 25J C.250J D 2500J

Câu 8.Chọn câu trả lời sai :Khi nói về động năng

A.Động năng của vật không đổi khi vật chuyển động thẳng đều

B Động năng của vật không đổi khi vật chuyển động thẳng với gia tốc không đổi

C Động năng của vật không đổi khi vật chuyển động tròn đều

D Động năng của vật không đổi khi vật chuyển động với gia tốc bằng không

Câu 9 Chọn câu trả lời đúng : Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của :

A.trọng lực tác dụng lên vật đó B lực phát động tác dụng lên vật đó

C.ngoại lực tác dụng lên vật đó D lực ma sát tác dụng lên vật đó

Câu 10.Chọn câu trả lời đúng :Khi nói về động năng của vật :

A động năng của vật tăng khi gia tốc của vật lớn hơn không

B động năng của vật tăng khi vận tốc của vật lớn hơn không

C động năng của vật tăng khi các lực tác dụng lên vật sinh công dương

D động năng của vật tăng khi gia tốc của vật tăng

Câu 11 Một vật có trọng lượng 1N ,có động năng 1J , Lấy g =10m/s2 khi đó vận tốc của vật bằng :

A.0,45m/s B.1m/s C.1,4m/s D.4,4m/s

Câu 12 Ôtô có khối lượng 1500kg đang chạy với vận tốc 80km/h thì động năng của ôtô là

A.2,52.104 J B 3,7.105 J C 2,42.105 J D 3,2.105 J

Câu 13 Ở độ cao 20m ,một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu v0 = 10m/s Lấy g =

10m/s2 Bỏ qua sức cản không khí Hãy tính độ cao mà ở đó thế năng bằng động năng của vật ?

A.15m B.25m C.12,5m D.35m

Câu 14 Một vật khối lượng 100g trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng dài 5m nghiêng một

góc α = 300 so với mặt phẳng nằm ngang Hệ số ma sát là 0,1 Lấy g =10m/s2 Vận tốc của vật cuối mặt phẳng nghiêng là

a.Đường khô lực hãm bằng 22000N Xe dừng cách chướng ngại vật bao nhiêu?

b Đường ướt, lực hãm bằng 8000N Tính động năng và vận tốc của ô tô khi va vào chướng ngại vật

Bài 2 Một búa máy có khối lượng 500kg rơi từ độ cao 2m vào 1 cọc bê tông, làm cọc ngập sâu vào đất

0,1m Tính lực cản của đất vào cọc

Bài 3 Một vật có khối lượng 100kg đang nằm yên trên 1 mặt phẳng không ma sát Lúc t=0,người ta tác

dụng lên vật 1 lực kéo F=500N không đổi Sau 1 khoảng thời gian vật đi được quãng đường 10m Tính vận tốc cuả vật tại đó nếu:

a.F nằm ngang

b.F hợp với phương ngang 1 góc α với sinα =0,6

Bài 4 Một oto khối lượng 4 tấn đang chuyển động trên đường nằm ngang với vận tốc không đổi

v=54km/h Lúc t=0, người ta tác dụng lực hãm lên ô tô làm nó chuyển động thêm được 10m thì dừng Tính độ lớn trung bình của lực hãm Xác định khoảng thời gian từ lúc hãm đến lúc dừng xe

Bài 5 Một viên đạn có khối lượng 14g bay theo phương ngang với vận tốc 400 m/s xuyên qua tấm gỗ

dày 5 cm, sau khi xuyên qua gỗ, đạn có vận tốc 120 m/s Tính lực cản trung bình của tấm gỗ tác dụng lên viên đạn?

Bài 6 Một ôtô có khối lượng 1100 kg đang chạy với vận tốc 24 m/s.

a.Độ biến thiên động năng của ôtô bằng bao nhiêu khi vận tốc hãm là 10 m /s?

b.Tính lực hãm trung bình trên quãng đường ôtô chạy 60m

Bài 7 Một ô tô tăng tốc trong 2 trường hợp : từ 10 km/h đến 18km/h và từ 54km/h lên 62km/h Hãy so

sánh công thực hiện trong 2 TH có bằng nhau không?

Bài 8 Tính động năng của một vận động viên có khối lượng 70kg chạy đều hết quãng đường 400m

trong thời gian 45s

Bài 9 Một vật khối lượng m=2kg đang nằm yên trên một măt phẳng ngang không ma sát Dưới tác

dụng của lực nằm ngang 5N, vật chuyển động và đi được 10m Tính vận tốc của vật ở cuối chuyển dời ấy

Bài 10 Một ô tô khối lượng 1200kg chuyển động trên một đường nằm ngang có hệ số ma sát 0,05.Sau

khi đi được 30m kể từ lúc khởi hành, xe có vận tốc 36km/h hãy áp dụng định lí động năng để tính lực phát động đã tác dụng vào xe

Bài 11 Một xe tải có khối lượng m = 3 tấn đang chuyển động thẳng đều với vận tốc v1 = 54km/h Sau

đó xe bị hãm phanh, sau một đoạn đường s = 100m thì vận tốc còn lại là v2 = 18 km/h Tính:

a Động năng lúc đầu của xe tải

b Độ biến thiên động năng và lực hãm trung bình của xe tải trên đoạn đường s

CHỦ ĐỀ VI: THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG – THẾ NĂNG ĐÀN HỒI

Câu 1.Chọn câu trả lời đúng :Khi nói về thế năng

A Thế năng trọng trường luôn mang giá trị dương vì độ cao h luôn luôn dương

B Độ giảm thế năng phụ thuộc vào cách chọn gốc thế năng

C Động năng và thế năng đều phụ thuộc tính chất của lực tác dụng

D Trong trọng trường ,ở vị trí cao hơn vật luôn có thế năng lớn hơn

Câu 2.Chọn câu trả lời sai :khi nói về thế năng đàn hồi

A.Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng dự trữ của những vật bị biến dạng

B thế năng đàn hồi phụ thuộc vào vị trí cân bằng ban đầu của vật

C.Trong giới hạn đàn hồi ,khi vật bị biến dạng càng nhiều thì vật có khả năng sinh công càng lớn Câu 3.Chọn câu trả lời đúng :Khi một rơi tự do ,nếu :

A.thế năng giảm đi 2 lần thì động năng tăng lên 2 lần B thế năng giảm đi 2 lần thì vận tốc

tăng lên 2

C.thế năng giảm đi bao nhiêu lần thì động năng tăng lên bấy nhiêu D Các câu A,B,C đều

đúng

Câu 4.Một vật nặng 5 kg, rơi từ độ cao h = 2 m ở trên mặt đất xuống một giếng sâu 6 m, cho g = 10

m/s2 Độ giảm thế năng khi vật chạm đáy giếng có giá trị là bao nhiêu ?

A 400 J B 500 J C 600 J D 800 J

Câu 5.Chọn gốc thế năng là mặt đất Thế năng của vật nặng 2 kg ở dưới đáy một giếng sâu 10 m tại

nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 là bao nhiêu ?

A – 100 J B 100 J C – 200 J D 200 J

Câu 6.Giữ một vật khối lượng m ở đầu một lò xo đặt thẳng đứng với trạng thái ban đầu chưa biến

dạng Ấn cho vật xuống một đoạn Δl Chọn gốc thế năng tại vị trí lò xo không bị biến dạng thì kết luận nào sau đây là đúng:

A Thế năng đàn hồi của vật tăng B Thế năng trọng trường của vật tăng.

C Thế năng tổng cộng của hệ vật – lò xo tăng D Thế năng tổng cộng của hệ vật – lò xo

giảm

TỰ LUẬN:

Dạng 1 : Thế năng trọng trường – Công của trọng lực

Bài 1 Một vật có khối lượng 10 kg, lấy g = 10 m/s2

a/ Tính thế năng của vật tại A cách mặt đất 3m về phía trên và tại đáy giếng cách mặt đất 5m với gốc thế năng tại mặt đất

b/ Nếu lấy mốc thế năng tại đáy giếng, hãy tính lại kết quả câu trên

c/ Tính công của trọng lực khi vật chuyển từ đáy giếng lên độ cao 3m so với mặt đất Nhận xét kết quả thu được

Bài 2 Một vật có khối lượng 3 kg được đặt ở vị trí trong trọng trường và có thế năng tại đó Wt1 = 500J

Thả vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng Wt1 = -900J

a/ Hỏi vật đã rơi từ độ cao nào so với mặt đất

b/ Xác định vị trí ứng với mức không của thế năng đã chọn

c/ Tìm vận tốc của vật khi vật qua vị trí này

Bài 3 Một vật nặng có khối lượng m = 10kg Lấy g = 10m/s2

a Tính thế năng của vật tại A cách mặt đất 3m về phía trên và tại đáy giếng cách mặt đất 5m với mốc

độ cao tại mặt đất

b.Tìm lại kết quả câu a nếu lấy mốc độ cao tai đáy giếng

c Suy ra công của trọng lực khi vật chuyển từ đáy giếng lên độ cao h = 3m Nêu nhận xét về các kết quả vừa tìm

Bài 4 Một buồng cáp treo chở người với khối lượng tổng cộng 800 kg đi từ vị trí xuất phát cách mặt

đất 10 m tới một trạm dừng trên núi ở độ cao 550m sau đó lại đi tiếp đến một trạm khác ở độ

- Từ trạm dừng thứ nhất tới trạm dừng tiếp theo

Công này có phụ thuộc vào việc chọn mốc thế năng như ở câu a không?

Bài 5.Một vật có khối lượng 3kg được đặt ở vị trí trong trọng trường và có thế năng tại đó 500J Thả

vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng là -900J

a Hỏi vật đã rơi từ độ cao nào so với mặt đất

b Xác định vị trí ứng với mức không của thế năng đã chọn

c Tính vận tốc của vật tại vị trí này

Bài 6 Một vật có khối lượng 5kg được đặt ở vị trí M trong trọng trường và có thế năng tại đó

WtM = 1800J Thả vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng là WtĐ = -600J

a Gốc thế năng ở độ cao nào so với mặt đất

ssb.Tính độ cao hM so với mặt đất

c Tính vận tốc của vật khi qua vị trí gốc thế năng và vận tốc của vật lúc chạm đất

Dạng 2: Thế năng đàn hồi – công của lực đàn hồi

Bài 1.Cho một lò xo nằm ngang ở trạng thái ban đầu không bị biến dạng Khi tác dụng một lực F = 5N

vào lò xo cũng theo phương ngang, ta thấy nó dãn được 2,5cm

a Tìm độ cứng của lò xo

b Xác định giá trị thế năng đàn hồi của lo xo khi nó dãn được 5cm

c Tính công do lực đàn hồi thực hiện khi lò xo được kéo dãn thêm từ 2,5cm đến 5 cm Công này dương hay âm? Giải thích ý nghĩa.Bỏ qua mọi lực cản

Bài 2.Cho một lò xo nằm ngang ở trạng thái ban đầu không biến dạng Khi tác dụng một lực F = 3N

kéo lò xo cũng theo phương ngang, ta thấy nó dãn được 2 cm

a Tìm độ cứng của lò xo

b Xác định giá trị thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn được 2cm

c Tính công do lực đàn hồi thực hiện khi lò xo được kéo dãn thêm từ 2cm đến 3,5cm Công này dương hay âm? Giải thích ý nghĩa (bỏ qua mọi lực cản)

Bài 3 Giữ một vật khối lượng 0,25kg ở đầu một lò xo đặt thẳng đứng với trạng thái ban đầu chưa bị

biến dạng Ấn cho vật đi xuống làm lò xo bị nén một đoạn 10cm Tìm thế năng tổng cộng của hệ vật –

lò xo tại vị trí này Lò xo có độ cứng 500 N/m và bỏ qua khối lượng của nó Cho g = 10 m/s2 và chọn

mức không của thế năng tại vị trí lò xo không biếng dạng

CHỦ ĐỀ VII: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG

A LÝ THUYẾT.

1.Định luật toàn cơ năng.

Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn.

2 Biến thiên cơ năng – Công của lực không phải là lực thế

Khi vật chịu tác dụng của lực không phải là lực thế, cơ năng của vật không bảo toàn và công của lực này bằng độ biến thiên cơ năng của vật

Vận tốc bằng nhau, gia tốc khác nhau

Câu 2 Xét một vật rơi trong không khí (xét hệ vật và Trái Đất), trong quá trình đó

A Độ giảm thế năng bằng độ tăng động năng.

B Tổng động năng và thế năng của vật không đổi.

C Cơ năng của hệ tăng dần.

D Cơ năng của hệ giảm dần.

Hãy chọn câu đúng

Câu 3 Một quả cầu nhỏ khối lượng m được thả rơi từ độ cao H Nếu chọn mặt đất làm mốc thế năng

và bỏ qua mọi lực cản, khi quả cầu rơi xuống tới vị trí dưới mặt đất một khoảng h thì cơ năng của nó là

A mg(H + h) B mg(H – h) C mgh D mgH.

Hãy chọn câu đúng

Câu 4 Khi con lắc đơn về đến vị trí cân bằng:

A Động năng đạt giá trị cực đại B Thế năng đạt giá trị cực đại C Cơ năng bằng không D Thế

năng bằng động năng

Câu 5 Khi con lắc đơn đến vị trí cao nhất:

A Cơ năng bằng không B Thế năng đạt giá trị cực đại

C Động năng đạt giá trị cực đại D Thế năng bằng động năng.

Câu 6 Một vật được thả rơi tự do, trong quá trình rơi:

A Động năng của vật không đổi B Thế năng của vật không đổi

C Tổng động năng và thế năng của vật không thay đổi D Tổng động năng và thế năng của vật luôn

thay đổi

Câu 7 Tìm câu SAI Khi vật chỉ chịu tác dụng của lưc thế:

A Cơ năng có giá trị không đổi B Độ tăng động năng bằng độ giảm thế năng

C Độ giảm động năng bằng độ tăng thế năng D Cơ năng của vật biến thiên.

Câu 8 Một vật được bắn từ mặt đất lên cao hợp với phương ngamg góc α,vận tốc đầu v0 Đại lượng

không đổi khi viên đạn đang bay là: A Thế năng B Động năng C Động lượng

D Gia tốc

Câu 9 Khi thả một vật trượt không vận tốc đầu trên mặt phẳng nghiêng có ma sát.

A Cơ năng của vật bằng giá trị cực đại của động năng

B Độ biến thiên động năng bằng công của lực ma sát

C Độ giảm thế năng bằng công của trọng lực

D Có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng nhưng cơ năng được bảo toàn.

Câu 10 Khối lượng vật tăng gấp 2 lần, vận tốc vật giảm đi một nửa thì:

A Động lượng và động năng của vật không đổi B Động lượng không đổi, động năng giảm 2

lần

C Động lượng tăng 2 lần, động năng giảm 2 lần D Động lượng tăng 2 lần, động năng không

đổỉ

TỰ LUẬN:

Dạng 1: Bảo toàn cơ năng của vật trong trường hợp trọng lực

* Phương pháp giải bài toán về định luật bảo toàn cơ năng

- Chọn gốc thế năng thích hợp sao cho tính thế năng dễ dàng ( thường chọn tại mặt đất và tại chân mặt phẳng nghiêng)

- Tính cơ năng lúc đầu ( 2

1W

2mv mgh

1W

2mv mgh

- Áp dụng: W1 = W2

- Giải phương trình trên để tìm nghiệm của bài toán

Chú ý: chỉ áp dụng định luật bảo toàn cơ năng khi hệ không có ma sát ( lực cản) nếu có thêm các lực

đó thì Ac = ∆W = W2 – W1 ( công của lực cản bằng độ biến thiên cơ năng)

Bài 1 Một viên đá có khối lượng 100g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 10m/s từ mặt đất

g=10m/s2 Bỏ qua sức cản của không khí

a Tính động năng của viên đá lúc ném Suy ra cơ năng của viên đá

b Tìm độ cao cực đại mà viên đá đạt được

c Ở độ cao nào thì thế năng của viên đá bàng động nưng của nó

Bài 2 Từ độ cao 10 m, một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 10m/s, lấy g = 10m/s2.

a/ Tìm độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất

b/ Ở vị trí nào của vật thì Wđ = 3Wt

c/ Xác định vận tốc của vật khi Wđ = Wt

d/ Xác định vận tốc của vật trước khi chạm đất

Bài 3 Một hòn bi có khối lượng 20g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4m/s từ độ cao 1,6m so

Bài 4 Từ mặt đất, một vật có khối lượng m = 200g được ném lên theo phương thẳng đứng với vận tốc

30m/s Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10ms-2

1 Tìm cơ năng của vật

2 Xác định độ cao cực đại mà vật đạt được

3 Tại vị trí nào vật có động năng bằng thế năng? Xác định vận tốc của vật tại vị trí đó

Bài 5 Một con lắc đơn có chiêu dài 1m Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng góc α =450 rồi thả nhẹ Tính vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí mà dây làm với đường thẳng đúng 1 góc 300 lấy g=10m/s2

Bài 6 Ném thẳng đứng vật có khối lượng 100g từ dưới lên với vận tốc ban đầu là 40m/s Tính thế năng

, động năng và cơ năng toàn phần của vật trong những trường hợp sau:

a Lúc bắt đầu ném vật

b 3 giây sau khi ném

c Ở độ cao cực đại

Bài 7 Một vật khối lượng 1kg được thả rơi từ độ cao 20m

b Tính thế năng của vật lúc bắt đầu thả

b Tính thế năng của vật ở độ cao 10m Suy ra động năng của vật tại đó

c Tính động năng của vật khi chạm đất

Bài 8.Một quả bóng nặng 10g được ném thẳng đứng xuống dưới với vận tốc 10m/s từ độ cao 5m

a.Tính cơ năng của quả bóng

b Vận tốc của bóng khi chạm đất

c Ở độ cao nào thì động năng bằng 3 lần thế năng

Bài 9 Một vật khối lượng 1kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 10m,

nghiêng góc 300 so với phương ngang (g=10m/s2)

a Tính cơ năng của vật

b Vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng Bỏ qua ma sát

c Nếu hệ số ma sát là 0,1 Tính vận tốc của vật tại chân mặt phảng nghiêng

Bài 10.Một con lắc chiều dài 1m được đưa lên độ cao so với vị trí cân bằng là 15cm.

a Thả vật không vận tốc đầu Tính vị trí của con lắc khi qua vị trí cân bằng

b Khi vận tốc của con lắc là 1m/s Tính độ cao và góc lệch lúc này

c Tính lực căng dây ở vị trí cân bằng và vị trí biên Cho m=100g và bỏ qua ma sát

Bài 11 Một vật nặng khối lượng m = 400g treo vào đầu dưới sợi dây không co giãn chiều dài l = 50cm,

đầu trên treo vào một điểm cố định Đưa vật tới vị trí góc lệch αm= 600 so với phương thẳng đứng rồi buông tay Lấy g = 10m/s2

a Tính thế năng của vật ở vị trí cao nhất và ở vị trí ứng với góc lệch α = 300

b.Tính động năng và vận tốc của vật khi nó qua vị trí cân bằng O

Bài 12 Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 200g, chiều dài dây l = 2 m Từ vị trí cân bằng

kéo con lắc tới góc lệch α = 450 rồi thả nhẹ Lấy g = 10m/s2.Tính :

a Năng lượng đã truyền cho con lắc

b Vận tốc của con lắc khi nó qua vị trí cân bằng

Bài 13 Một vật được ném thẳng đứng từ điểm O tại mặt đất với vận tốc đầu 50 m/s Bỏ qua ma sát,

Bài 14 Một vật có khối lượng 0,5 kg được thả rơi tự do từ độ cao h so với mặt đất Biết cơ năng của

vật là 100 J Lấy g = 10 m/s2 Chọn gốc thế năng tại mặt đất

a Tính h

b Xác định độ cao của vật mà tại đó động năng gấp ba lần thế năng

c Khi chạm đất vật nảy lên và đạt độ cao cực đại thấp hơn h là 8 m Hỏi tại sao có sự mất mát năng lượng? Phần năng lượng bị mất mát là bao nhiêu?

Bài 15 Một vật có khối lượng 1 kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng BC dài 10 m và

nghiêng một góc 300 so với mặt phẳng nằm ngang Cho g = 10 m/s2 Tính vận tốc vật ở cuối chân dốc khi:

a Vật trượt không ma sát

b Vật trượt có ma sát, cho hệ số ma sát là 0,2

Bài 16 Một vật có khối lượng 1kg trượt không ma sát , không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng dài

10 m và nghiêng một góc 300 so với mặt phẳng nằm ngang Khi đến chân mặt phẳng nghiêng, vận tốc của vật có giá trị bao nhiêu? Cho g = 10 m/s2

Bài 17 Một vật có khối lượng 1 kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng BC dài 10 m và

nghiêng một góc 300 so với mặt phẳng nằm ngang Hệ số ma sát của vật trên mặt phẳng nghiêng là µ = 0,1, vận tốc của vật khi nó ở vị trí chính giữa M của mặt phẳng nghiêng có giá trị bao nhiêu? Cho g =

10 m/s2

Bài 18 Cho con lắc có chiều dài l = 60cm, vật m = 200g người ta kéo cho vị trí dây treo hợp với

phương thẳng đứng một góc 0

0 60

α = và truyền cho nó một vận tốc 6 /m s theo phương vuông góc

với sợi dây

1 Tính góc lệch của dây treo khi vật đến vị trí cao nhất

2 Tính lực căng dây khi vật đi qua vị trí có góc α=450

3 Khi vật đang chuyển động đến vị trí có gócα=450thì bị tuột khỏi dây Viết phương trình chuyển động của vật

4 Biết rằng vị trí thấp nhất của vật m cách mặt đất 0,8m Tính độ cao cực đại và tầm xa của qẩ cầu khi

bị tuột dây

Bài 19 Một con lắc đơn có chiều dài 1 m Kéo cho nó hợp với phương thẳng đứng góc 45o rồi thả nhẹ Tính độ lớn vận tốc và lực căng dây treo của con lắc khi nó đi qua vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 30o Lấy g = 10 m/s2

Bài 20 * Một quả cầu có khối lượng m lăn không vận tóc đầu từ

nơi có độ cao h, qua một vòng xiếc bán kính R Bỏ qua ma sát

a Tính lực do quả cầu nén lên vòng xiếc ở vị trí M, xác định bởi

góc α (hình vẽ 5 )

b Tìm h nhỏ nhất để quả cầu có thể vượt qua hết vòng xiếc

Dạng 2: Bảo toàn cơ năng của vật dưới tác dụng của lực đàn hồi

Bài 1 Cho hệ cơ như hình vẽ: cho m = 100g, lò xo có độ

cứng k = 40N/m Bỏ qua mọi ma sát (Hình bên)

Từ vị trí cân bằng O, kéo vật m ra để lò xo dãn một đoạn

OA = 5cm rồi buông nhẹ để lò xo dao động trên đoạn

thẳng AB

a) Tính chiều dài đoạn AB

b) Tính vận tốc của m khi qua O

Bài 2 Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm một lò xo có độ cứng k = 200 N/m, đầu trên treo vào một

điểm cố định, đầu dưới treo vật nặng khối lượng m = 500g Chọn gốc O trùng vị trí cân bằng Đưa vật tới vị trí M làm lò xo bị dãn 6,5 cm

a Tính công của lực đàn hồi và của trọng lực khi vật dịch chuyển từ vị trí cân bằng O tới vị trí M

b Thả vật, tính vận tốc của vật khi nó qua vị trí cân bằng

Bài 3 Một quả cầu khối lượng m = 1kg được treo vào đầu dưới của một lò xo có chiều dài tự nhiên

l0 = 50 cm, độ cứng k = 250 N/m Đầu trên của lò xo gắn vào một điểm cố định Lấy g = 10 m/s2 a.Tính chiều dài của lò xo lúc quả cầu ở vị trí cân bằng

b Đưa quả cầu tới vị trí lò xo có chiều dài 44 cm Tính thế năng của hệ quả cầu lò xo Chọn gốc thế năng là vị trí cân bằng

Bài 4 Một vật có khối lượng m =200g gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k = 300N/m, đầu kia của lò

xo gắn vào một điểm A cố định Hệ được đặt trên mặt phẳng nằm ngang Đưa vật đến vị trí lò xo bị dãn 4cm rồi thả nhẹ Xác định độ lớn vận tốc của vật khi vật tới vị trí lò xo bị nén 2cm

Bài 5 Giữ một vật khối lượng 2,5kg ở đầu một lò xo thẳng đứng với trạng thái ban đầu chưa bị biến

dạng Ấn cho vật đi xuống làm cho lò xo bị nén một đoạn 10cm Tìm thế năng tổng cộng của hệ vật-lò

xo tại vị trí này Lò xo có độ cứng 500N/m và bỏ qua khối lượng của nó

CHỦ ĐỀ VIII: VA CHẠM ĐÀN HỒI – VA CHẠM MỀM A.LÝ THUYẾT

1 Va chạm đàn hồi trực diện ( va chạm xuyên tâm)

Là va chạm mà tâm của hai quả cầu trước và sau va chạm luôn chuyển động trên cùng một đường thẳng

• Va chạm là đàn hồi có thể áp dụng cả sự bảo toàn động lượng và động năng

- ĐL bảo toàn động lượng: m v1 1ur+m v2 2uur=m v1 1uur'+m v2 2uur'

- ĐL bảo toàn động năng:

• Vận tốc của từng quả cầu sau va chạm: 1 1 2 1 2 2

• Hai quả cầu mà có khối lượng bằng nhau: v’1 = v2 và v’2 = vHai

• Hai quả cầu có khối lượng rất chênh lệch: v’1 = 0; v’2 = -v2