P ur dh F uuur dh F uuur P ur O 2 F uur 1 F uur F ur m 1 m 2 r GV Nguyễn Song Toàn THPT Trần Phú TP Móng Cái Quảng Ninh Trờng thpt trần phú Tổ vật lí đề cơng ôntập chơng II môn vật lí 10 cơ bản Năm học 2008 - 2009 I - Kiến thức cần nhớ: 1) Lực và biểu diễn lực tác dụng: 2) Các phép tổng hợp lực và phân tích lực: a) Tổng hợp lực 1 2 ,F F uur uur thì hợp lực F ur : 1 2 F F F= + ur uur uur Dựng theo quy tắc hình bình hành. Độ lớn: F = 2 2 1 2 1 2 2 cosF F F F + + Điều kiện để F là hợp lực của 2 lực F 1 , F 2 : 2 1 1 2 F F F F F + b) Phân tích lực F ur thành hai lực 1 2 ,F F uur uur thành phần: Chọn hai phơng cần phân tích F ur thành 1 2 ,F F uur uur lên: 1 2 F F F= + ur uur uur dựng theo quy tắc hình bình hành. 3) Ba định luật Niu Tơn: a) Định luật I Niu Tơn (Định luật quán tính): v = 0( Đứng yên) 0F = ur r a r = 0 v r = không đổi (CĐ thẳng đều) Chú ý: Nếu vật chịu tác dụng của nhiều lực thì: 1 2 . hl n F F F F F= = + + + ur uur uur uur uur b) Định luật II Niu Tơn (Gia tốc): Biểu thức dạng véc tơ: a r = F m ur F ma= ur r Độ lớn: a = F m F ma= Chú ý: Nếu vật chịu tác dụng của nhiều lực thì: = = + + + ur uur uur uur uur 1 2 . hl n F F F F F = ma r c) Định luật III Niu Tơn( Tơng tác): Vật m 1 tơng tác m 2 thì: 12 21 F F= uur uur Độ lớn: F 12 = F 21 m 2 a 2 = m 1 a 1 m 2 2 v t = m 1 1 v t 4) Các loại lực cơ học: a) Lực hấp dẫn: 1 2 2 hd m m F G r = Trọng lực: P = mg P = 2 ( ) mM G R h+ g = 2 ( ) GM R h+ Gần mặt đất: g 0 = 2 GM R - Trọng lực P ur : + Điểm đặt: trọng tâm + Phơng thẳng đứng. + Chiều hớng xuống dới. + Độ lớn: P = mg b) Lực đàn hồi: - Lực đàn hồi của lò xo (F đh ): Đặc điểm: + Điểm đặt tác dụng lên vật gây ra biến dạng đàn hồi của lò xo. + Phơng trùng với trục của lò xo. Đề cơng ôntập chơng II Trang 1 v r mst F uuur N uur P ur mst F uuur N uur P ur F ur 2 F uur 1 t F F= uur uur N uur N uur N uur T ur GV Nguyễn Song Toàn THPT Trần Phú TP Móng Cái Quảng Ninh + Chiều ngợc với chiều gây ra sự biến dạng. + Độ lớn tuân theo ĐL Húc: đk trong ghđh Max l l thì : F đh = .k l = k 0 l l Độ biến dạng: l ( độ giãn hoặc độ nén) Độ giãn: l = l ; Độ nén: l = - l Đơn vị : Độ cứng [K]: N/m - Phản lực đàn hồi{N}: Đặc điểm: + Do bề mặt đỡ tác dụng lên vật nén lên bề mặt tiếp xúc. + Điểm đặt lên vật nén( ép) lên bề mặt đỡ. + Phơng vuông góc với bề mặt đỡ. + Chiều hớng ra ngoài bề mặt. + Độ lớn bằng độ lớn áp lực(lực nén, ép, đè) N: N = N - Lực căng đàn hồi sợi dây{T}: Đặc điểm: + Điểm đặt: Đặt lên vật treo, kéo . + Phơng: Trùng với sợi dây + Chiều: Hớng vào phần giữa sợi dây. c) Lực ma sát: - Lực ma sát tr ợt: + Xuất hiện tại bề mặt tiếp xúc, do bề mặt tiếp xúc tác dụng lên vật chuyển động trợt tơng đối so với bề mặt tiếp xúc và cản trở chuyển động của vật. + Điểm đặt lên vật sát bề mặt tiếp xúc. + Phơng: song song với bề mặt tiếp xúc. + Chiều: ngợc chiều với chiều chuyển động tơng đối so với bề mặt tiếp xúc. + Độ lớn: F mst = t à N N: Độ lớn áp lực( phản lực) - Lực ma sát nghỉ: + Xuất hiện tại bề mặt tiếp xúc, do bề mặt tiếp xúc tác dụng lên vật khi có ngoại lực hoặc thành phần của ngoại lực // bề mặt tiếp xúc tác dụng làm vật có xu hớng chuyển động, giúp cho vật đứng yên tơng đối trên bề mặt của vật khác. + Điểm đặt lên vật sát bề mặt tiếp xúc. + Phơng: song song với bề mặt tiếp xúc. + Chiều: ngợc chiều với lực ( hợp lực) của ngoại lực( các ngoại lực và thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc t F uur ) hoặc xu hớng chuyển động của vật. + Độ lớn: F msn = F t F msn Max = n à N ( n à > t à ) F t : Độ lớn của ngoại lực( thành phần ngoại lực) song song với bề mặt tiếp xúc. * Chú ý: trờng hợp nhiều lực tác dụng lên vật thì F t là độ lớn của hợp lực các ngoại lực và thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc. 1 n it t i F F = = uur ur 5) Lực hớng tâm: là một trong các loại lực cơ học đã biết hoặc là hợp lực các lực cơ học đã biết tác dụng lên vật chuyển động động tròn đều gây ra gia tốc hớng tâm. Công thức dạng véc tơ: 1 n i ht i F F = = uur ur = m a r ht Độ lớn: F ht = m 2 v r = m 2 r Đề cơng ôntập chơng II Trang 2 'T ur P ur 0 x F = x F ur F ur y 0 y F = F ur F ur F ur x F F= + x x F ur x F F= x y F F= + y y F F= y GV Nguyễn Song Toàn THPT Trần Phú TP Móng Cái Quảng Ninh II Phơng pháp động lực học: B ớc 1: Chọn vật (hệ vật) khảo sát. B ớc 2: Chọn hệ quy chiếu ( Cụ thể hoá bằng hệ trục toạ độ vuông góc; Trục toạ độ Ox luôn trùng với phơng chiều chuyển động; Trục toạ độ Oy vuông góc với phơng chuyển động) B ớc 3: Xác định các lực và biểu diễn các lực tác dụng lên vật trên hình vẽ (phân tích lực có phơng không song song hoặc vuông góc với bề mặt tiếp xúc). B ớc 4: Viết phơng trình hợp lực tác dụng lên vật theo định luật II Niu Tơn. ( Nếu có lực phân tích thì sau đó viết lại phơng trình lực và thay thế 2 lực phân tích đó cho lực ấy luôn). 1 2 1 . n i hl n i F F F F F ma = = = + + + = uur ur uur uur uur r (*) (tổng tất cả các lực tác dụng lên vật) B ớc 5: Chiếu phơng trình lực(*) lên các trục toạ độ Ox, Oy: Ox: 1 2 . x x nx F F F ma+ + + = (1) Oy: 1 2 . 0 y y ny F F F+ + + = (2) Ph ơng pháp chiếu: + Nếu lực vuông góc với phơng chiếu thì độ lớn đại số của F trên phơng đó bằng 0. + Nếu lực song song với phơng chiếu thì độ lớn đại số của F trên ph- ơng đó bằng : F x (y) = + F nếu F ur cùng chiều với phơng chiếu. F x (y) = - F nếu F ur ngợc chiều với phơng chiếu. - Giải phơng trình (1) và (2) ta thu đợc đại lợng cần tìm (gia tốc a hoặc F) * Chú ý: Sử dụng các công thức động học: Chuyển động thẳng biến đổi đều. s = v 0 t + at 2 /2 ; v = v 0 + at ; v 2 v 0 2 = 2as Chuyển động tròn đều trong lực hớng tâm: v = s t = r ; a ht = 2 2 v r r = ; 2 2r T v = = ; 1 2 2 v T r = = + 2 2 /f T = = ; v = r = 2 2 /rf r T = ; 2 2 2 2 2 2 4 4 / ht v a r r f r T r = = = = II Bài tập vận dụng: Dng 1 : Cỏc nh lut Niutn. Ví dụ 1: Mt lc khụng i tỏc dng vo 2 vt cú khi lng 5kg lm vn tc ca nú tng dn t 2 m/s n 8 m/s trong 3s. Hi lc tỏc dng vo vt l bao nhiờu ? Ví dụ 2: Mt ụtụ ang chy vi tc 60km/h thỡ ngi lỏi xe hóm phanh, xe i tip c quóng ng 50 m thỡ dng li. Hi nu ụtụ chy vi tc 120 km/h thỡ quóng ng i c t lỳc hóm phanh n khi dng li l bao nhiờu ? Gi s lc hóm trong hai trng hp bng nhau. Ví dụ 3: Mt ụtụ cú khi lng 1kg, chuyn ng v phớa trc vi tc 5 m/s, va chm vo vt th hai ng yờn. Sau va chm, vt th nht chuyn ng ngc tr li vi tc 1 m/s, cũn vt th hai chuyn ng vi tc 2 m/s. Hi khi lng ca vt th hai bng bao nhiờu ? Dng 2 : Biểu diễn và xác định độ lớn các lc c hc tác dụng lên vật. Đề cơng ôntập chơng II Trang 3 F ur α GV Ngun Song Toµn THPT TrÇn Phó TP Mãng C¸i Qu¶ng Ninh– – – Lo¹i 1 : Lùc hÊp dÉn : VÝ dơ : Tính gia tốc rơi tự do nếu vật ở độ cao gấp 4 lần bán kính Trái Đất, biết gia tốc rơi tự do ở mặt đất là g o = 9,8 m/s 2 . Lo¹i 2 : Lùc ®µn håi : VÝ dơ : Một lò xo có khối lượng khơng đáng kể, một đầu giữ cố định một đầu treo vật m có khối lượng 100g. Cho biết chiều dài ban đầu l o = 30 cm, chiều dài của lò xo lúc treo vật m là l = 31 cm. Lấy g = 10 m/s 2 . Tính độ cứng k của lò xo. Lo¹i 3 : Ph¶n lùc ®µn håi hay ¸p lùc(lùc nÐn, lùc ®Ì, lùc Ðp) VÝ dơ : Một vật có khối lượng m = 20kg đặt trên sàn thang máy. Tính lùc nÐn của vật và phản lực của sàn lên vật trong các trường hợp : Thang máy đi lên thẳng đều. Thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc a = 1m/s 2 . Thang máy đi lên chậm dần đều với gia tốc a = 1m/s 2 . Lo¹i 4 : Lùc ma s¸t trỵt : VÝ dơ : Người ta đẩy 1 cái thùng có khối lượng 55kg theo phương ngang với lực 220N làm thùng chuyển động trên mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trượt giữa thùng và mặt phẳng là 0,35. Tính gia tốc của thùng. Lấy g = 9,8 m/s 2 . Lo¹i 5* : Lùc ma s¸t nghØ : VÝ dơ : T¸c dơng lùc lªn mét vËt träng lỵng 20N ®Ỉt trªn mỈt ph¼ng nghiªng gãc α = 30 0 tõ tr¹ng th¸i nghØ b»ng mét lùc F = 12N song song víi mỈt ph¼ng nghiªng. Nhng vËt kh«ng chun ®éng v× sao ? BiĨu diƠn c¸c lùc t¸c dơng lªn vËt. TÝnh ®é lín lùc ma s¸t nghØ. T×m ®iỊu kiƯn lùc F tèi thiĨu ®Ĩ vËt chun ®éng. Lo¹i 6 : Ma s¸t l¨n : VÝ dơ : Một ơtơ khối lượng m = 50kg sau khi bắt đầu chuyển bánh đã chuyển động nhanh dần đều. Khi đi được S = 25 m vận tốc ơtơ là v = 18 km/h. Hệ số ma sát lăn giữa bánh xe với mặt đường là 0,05 t µ = . Lấy g = 10 m/s 2 . Tính lực kéo của động cơ. Dạng 3 : Ứng dụng của các định luật Niutơn và các lực cơ học ( Ph¬ng ph¸p ®éng lùc häc). Lo¹i 1 *: VËt chun ®éng trªn mỈt ph¼ng ngang. VÝ dơ: Mét vËt cã khèi lỵng m = 0,5 kg ®Ỉt trªn mỈt sµn n»m ngang. HƯ sè ma s¸t nghØ vµ hƯ sè ma s¸t trỵt gi÷a vËt vµ mỈt sµn vµ vËt lÇn lỵt lµ n µ = 0,5; t µ = 0,3. Lóc ®Çu, vËt ®øng yªn. Ngêi ta b¾t ®Çu kÐo vËt b»ng mét lùc F k = 3 N. Sau 2s lùc nµy ngõng t¸c dơng. TÝnh qu·ng ®êng mµ vËt ®i ®ỵc cho tíi lóc dõng l¹i vµ thêi gian vËt chun ®éng. LÊy g = 10 m/s 2 . a) Lùc kÐo theo ph¬ng ngang. b) Lùc kÐo hỵp víi ph¬ng ngang gãc α = 60 0 híng lªn. c) Lùc kÐo hỵp víi ph¬ng ngang gãc α = 60 0 híng xng. Lo¹i 2 : VËt chun ®éng theo ph¬ng th¼ng ®øng. VÝ dơ 1: Mét khóc gç cã khèi lỵng m = 4kg bÞ Ðp chỈt gi÷a hai tÊm gç dµi song song th¼ng ®øng. Mçi tÊm Ðp vµo khóc gç mét lùc Q = 50N. T×m ®é lín cđa lùc F cÇn ®Ỉt vµo khóc gç ®ã ®Ĩ cã thĨ kÐo ®Ịu nã xng díi hc lªn trªn. Cho biÕt hƯ sè ma s¸t gia mỈt khóc gç vµ tÊm gç b¨ng 0,5. VÝ dơ 2 : Một sợi dây có thể treo một vật đứng yên có khối lượng tối đa là 50 kg mà không bò đứt. Dùng sợi dây này để kéo một vật khác có khối lượng 45 kg lên cao theo phương thẳng đứng. Gia tốc lớn nhất vật có thể có đểdây không bò ®øt lµ bao nhiªu ? Lo¹i 3 : Vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng. §Ị c¬ng «n tËp ch¬ng II Trang 4 d = 9 m GV Nguyễn Song Toàn THPT Trần Phú TP Móng Cái Quảng Ninh Ví dụ : Kéo một vật m = 200g đi lên một mặt phẳng nghiêng bằng một lực F nằm theo mặt phẳng nghiêng góc nghiêng = 30 0 hớng lên. Cho biết hệ số ma sát nghỉ n à = 3 2 , ma sát trợt t à = 3 4 . a) Xác định độ lớn của lực kéo nhỏ nhất để vật trợt từ trạng thái nghỉ. b) Tính độ lớn lực kéo F k để vật chuyển động với gia tốc a = 2m/s 2 . c) Sau 4s kể từ lúc bắt đầu kéo thì ngừng tác dụng lực. Vât sẽ tiếp tục chuyển động nh thế nào ? Tính thời gian vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng ? d) Hỏi khi xuống hết mặt phẳng nghiêng vật còn tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang bao lâu và đi đ- ợc quảng đờng dài bao nhiêu ? Cho hệ số với mặt phẳng ngang t à 1 = 0,1. Lấy g = 10 m/s 2 Loại 4 : Vật chuyển động trên đờng tròn, cung tròn. Ví dụ : Mt ụ tụ cú khi lng 1200Kg chuyn ng u qua 1 on cu vt (coi l cung trũn) vi tc 36Km/h. Hi ỏp lc ca ụ tụ vo mt ng ti im cao nht bng bao nhiờu? Bit bỏn kớnh cong ca on cu vt l 50m. Ly g = 10m/ 2 s Ví dụ: Một vận động viên đạp xe trên một vòng xiếc nằm trong mặt phẳng thẳng đứng có dạng hình tròn bán kính 6,4 m. Ngời đó phải đi với vận tốc tối thiểu bằng bao nhiêu để khỏi bị rơi khi qua điểm cao nhất của vòng xiếc. Lấy g = 10m/s 2 . Bỏ qua ma sát. Ví dụ: Một ngời đi xe đạp vào khúc quanh nằm ngang có bán kính 16m. Hỏi vận tốc tối đa của ngời đó để khỏi trợt ngã. Tính góc nghiêng của ngời so với phơng thẳng đứng khi vận tốc bằng 10,8 km/h. Cho biết hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đờng là 0,1. lấy g = 10m/s 2 . Loại 5 : Bài toán về chuyển động của hệ vật. Ví dụ : Một ngời khối lợng m 1 = 50kg đứng trên thuyền khối lợng m 2 = 150kg. Ngời này dùng dây kéo thuyền thứ hai có khối lợng m 2 = 250kg về phía mình. Ban đầu hai thuyền nằm yên trên mặt nớc và cách nhau 9m. Lực kéo không đổi và bằng 30N. Lực cản của nớc tác dụng vào mỗi thuyền là 10N. Tính : a) Gia tốc của mỗi thuyền (2đ) b) Thời gian để hai thuyền chạm nhau kể từ lúc bắt đầu kéo(1đ) c) Vận tốc của mỗi thuyền khi chạm nhau(1đ) Dạng 4 : Bài toán về chuyển động ném ngang, xiên (NC) Loại 1 : Vật chuyển động ném ngang. Ví dụ : Mt hũn bi ln dc theo mt cnh ca mt bn hỡnh ch nht nm ngang cao h = 1.25m. Khi ra khi mộp bn , nú ri xung nn nh ti im cỏch mộp bn L = 1.50m (theo phng ngang)? Ly g = 10m/s 2 . Tính tc ca viờn bi lỳc ri khi bn ? Loại 2 : Vật chuyển động ném xiên. Ví dụ : Một vật đợc ném lên từ mặt đất với vận tốc ban đầu v 0 = 40m/s và với góc ném =30 0 . Lấy g = 10m/s 2 . a) Tính tầm xa, tầm bay cao của vật. b) Tính vận tốc của vật tai thời điểm t = 2s. Gốc thời gian là lúc ném. Dạng 6 : Vật( hệ vật) chuyển động trong hệ quy chiếu phi quán tính. Loại 1 : Vật chuyển động trên mặt phẳng ngang. Loại 2 : Vật chuyển động theo phơng thẳng đứng. Loại 3 : Vt chuyn ng trờn mt phng nghiờng. Loại 4 : Vật chuyển động trên đờng tròn, cung tròn. Đề cơng ôntập chơng II Trang 5 . Phú TP Móng Cái Quảng Ninh Trờng thpt trần phú Tổ vật lí đề cơng ôn tập chơng II môn vật lí 10 cơ bản Năm học 2008 - 2009 I - Kiến thức cần nhớ: 1). gây ra gia tốc hớng tâm. Công thức dạng véc tơ: 1 n i ht i F F = = uur ur = m a r ht Độ lớn: F ht = m 2 v r = m 2 r Đề cơng ôn tập chơng II Trang 2 'T