bài tập chương 2 lực động học chất điểm môn vật lí 10 gồm lí thuyết và bài tập.
MÔN VẬT LÝ Tổng hợp biên soạn: Thầy Nguyễn Quý Huy Fb: https://www.facebook.com/N.Quy.Huy Thầy Huy_Chuyên luyện thi vào 10 Top Hà Nội Fb: https://www.facebook.com/N.Quy.Huy Page Thầy Huy_Chuyên luyện thi vào 10 Top Hà Nội Fb: https://www.facebook.com/N.Quy.Huy Page Chương II ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM Bài : TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM I Lực Cân lực - Lực đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng vật lên vật khác mà kết gây gia tốc cho vật làm cho vật biến dạng - Hai lực cân hai lực tác dụng lên vật, giá, độ lớn ngược chiều - Đơn vị lực Niutơn (N) II Tổng hợp lực Định nghĩa Tổng hợp lực thay lực tác dụng đồng thời vào vật lực có tác dụng giống hệt lực Lực thay gọi hợp lực Qui tắc hình bình hành Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh hình bình hành, đường chéo kể từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực chúng F F1 F2 III Điều kiện cân chất điểm Muốn cho chất điểm đứng cân hợp lực lực tác dụng lên phải khơng F F1 F2 IV Phân tích lực Định nghĩa Phân tích lực thay lực hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt lực Các lực thay gọi lực thành phần Phân tích lực thành hai lực thành phần hai phương cho trước Thầy Huy_Chuyên luyện thi vào 10 Top Hà Nội Fb: https://www.facebook.com/N.Quy.Huy Page Các dạng tập có hướng dẫn Dạng 1: Tổng hợp lực tác dụng lên vật Cách giải: - Nếu lực phương, chiều lực tổng hợp: F = F1 + F2 có chiều chiều với lực - Nếu lực phương, ngược chiều lực tổng hợp: F F1 - F2 có chiều chiều với lực có độ lớn lớn Nếu lực khơng phương lực tổng hợp: F F 21 F 22 2.F1.F2 cos có chiều theo quy tắc hình bình hành Bài 1: Một vật có trọng lượng 60N treo vào vịng nhẫn O ( coi chất điểm) Vòng nhẫn giữ yên dây OA OB Biết OA nằm ngang hợp với OB góc 450 Tìm lực căng dây OA OB Hướng dẫn giải: Vẽ lực tác dụng lên hình Góc góc OP OB: = 450 OI OKcos OK TOB OI cos P 60 cos Tương tự: OL KI KI OK sin TOA TOB sin 45 30 Thầy Huy_Chuyên luyện thi vào 10 Top Hà Nội Fb: https://www.facebook.com/N.Quy.Huy Page Bài 2: Cho F1 = F2 = 30 N, 60 Hợp lực F1 , F2 ? vẽ hợp lực Hướng dẫn giải: Vẽ hợp lực F F 21 F 22 2.F1.F2 cos F = 30 N Bài10 : BA ĐỊNH LUẬT NIUTƠN I Định luật I Newton Định luật I Newton Nếu vật không chịu tác dụng lực chịu tác dụng lực có hợp lực khơng Thì vật đứng n tiếp tục đứng yên, chuyển động tiếp tục chuyển động thẳng Quán tính Là tính chất vật có xu hướng bảo tồn vận tốc hướng độ lớn Ví dụ: - Đang ngồi xe chuyển động thẳng đều, xe rẽ sang trái, tất hành khách nghiêng sang phải theo hướng chuyển động cũ - Đang ngồi xe chuyển động thẳng đều, xe đột ngột hãm phanh, tất hành khách xe bị chúi phía trước II Định luật II Newton Định luật Gia tốc vật hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn lực tỉ lệ nghịch với khối lượng vật F a hay F m a m Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng F1 , F2 , , Fn F hợp lực lực : F F1 F2 Fn Khối lượng mức quán tính Thầy Huy_Chuyên luyện thi vào 10 Top Hà Nội Fb: https://www.facebook.com/N.Quy.Huy Page a) Định nghĩa Khối lượng đại lượng đặc trưng cho mức quán tính vật b) Tính chất khối lượng + Khối lượng đại lượng vô hướng, dương không đổi vật + Khối lượng có tính chất cộng Trọng lực Trọng lượng a) Trọng lực - Trọng lực lực Trái Đất tác dụng vào vật, gây cho chúng gia tốc rơi tự Trọng lực kí hiệu P - Ở gần trái đất trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ xuống Điểm đặt trọng lực tác dụng lên vật gọi trọng tâm vật b) Trọng lượng Độ lớn trọng lực tác dụng lên vật gọi trọng lượng vật, kí hiệu P Trọng lượng vật đo lực kế c) Công thức trọng lực P mg III Định luật III Newton Sự tương tác vật Khi vật tác dụng lên vật khác lực vật bị vật tác dụng ngược trở lại lực Ta nói vật có tương tác Định luật Trong trường hợp, vật A tác dụng lên vật B lực, vật B tác dụng lại vật A lực Hai lực có giá, độ lớn ngược chiều FBA FAB Lực phản lực Thầy Huy_Chuyên luyện thi vào 10 Top Hà Nội Fb: https://www.facebook.com/N.Quy.Huy Page Một hai lực tương tác hai vật gọi lực tác dụng lực gọi phản lực Đặc điểm lực phản lực : + Lực phản lực luôn xuất (hoặc đi) đồng thời + Lực phản lực có giá, độ lớn ngược chiều Hai lực có đặc điểm gọi hai lực trực đối + Lực phản lực khơng cân chúng đặt vào hai vật khác Các dạng tập có hướng dẫn Dạng 2: Áp dụng định luật Niu-tơn Cách giải: - Định luật II Niu-tơn: a F F m.a m Định luật III Niu-Tơn: FAB FBA Bài 1: Một ơtơ có khối lượng chuyển động với v = 54km/h hãm phanh, chuyển động chậm dần Biết lực hãm 3000N a/ Xác định quãng đường xe dừng lại b/ Xác định thời gian chuyển động dừng lại Hướng dẫn giải: Chọn chiều + chiều chuyển động, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh a F F a 3m / s m m v2 v02 2.a.s s 37.5m b v = v0 +at t = 5s Bài 2: Một bóng m = 0,4kg nằm yên mặt đất Một cầu thủ dá bóng với lực 300N Thời gian chân tác dụng vào bóng 0,015s Tính tốc độ bóng lúc bay Hướng dẫn giải: Thầy Huy_Chuyên luyện thi vào 10 Top Hà Nội Fb: https://www.facebook.com/N.Quy.Huy Page a F 750m / s m v = v0 +at = 11,25 m/s Bài 3: Cho viên bi A chuyển động tới va chạm vào bi B đứng yên, vA = 20m/s sau va chạm bi A tiếp tục chuyển động theo phương cũ với v = 10m/s, thời gian xảy va chạm 0,4s Tính gia tốc viên bi, biết mA = 200g, mB = 100g Hướng dẫn giải: aA v v0 2,5m / s t Theo định luật III Niu-tơn: FAB FBA aB = 5m/s2 Bài 4: Một vật đứng yên, truyền lực F sau 5s vật tăng v = 2m/s Nếu giữ nguyên hướng lực mà tăng gấp lần độ lớn lực F vào vật sau 8s, vận tốc vật bao nhiêu? Hướng dẫn giải: a1 v v0 0, 4m / s F1 ma1 0, 4m t Khi tăng F’ = 2.F1 = 0,8m a2 = 0,8m/s2 v2 = 6,4m/s Bài 5: Lực F1 tác dụng lên viên bi khoảng t = 0,5s làm thay đổi vận tốc viên bi từ đến cm/s Tiếp theo tác dụng lực F2 = 2.F1 lên viên bi khoảng t =1,5s vận tốc thời điểm cuối viên bi là? ( biết lực tác dụng phương chuyển động) Hướng dẫn giải: a1 v v0 0,1m / s F1 ma1 0,1m t Khi tăng F’ = 2.F1 = 0,2m a2 = 0,2m/s2 v2 = 0,3 m/s Bài 6: Một ôtô có khối lưọng 500kg chuyển động thẳng hãm phanh chuyển động chậm dần 2s cuối 1,8 m Hỏi lực hãm phanh tác dung lên ơtơ có độ lớn bao nhiêu? Thầy Huy_Chuyên luyện thi vào 10 Top Hà Nội Fb: https://www.facebook.com/N.Quy.Huy Page Hướng dẫn giải: v v02 2.a.s v02 2.a.s 3, 6a (1) a v v0 v0 at (2) t Từ (1) (2) ta có: a = -0,9 m/s2 F = m.a = - 450N lực hãm Bài 7: Lực F truyền cho vật khối lượng m1 vật có gia tốc a1 = 2m/s2, truyền cho vật khối lượng m2 vật có a2 = 3m/s2 Hỏi lực F truyền cho vật có khối lượng m3 = m1 + m2 vật có gia tốc bao nhiêu? Hướng dẫn giải: m1 F F ; m2 a1 a2 a3 F F a3 = 1,2 m/s2 m3 m1 m2 Bài 11 : LỰC HẤP DẪN ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN I Lực hấp dẫn Mọi vật vũ trụ hút với lực, gọi lực hấp dẫn Lực hấp dẫn Mặt Trời hành tinh giữ cho hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời Lực hấp dẫn lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian vật II Định luật vạn vật hấp dẫn Định luật : Lực hấp dẫn hai chất điểm tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng chúng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng Hệ thức : Fhd G m1 m2 r2 Thầy Huy_Chuyên luyện thi vào 10 Top Hà Nội Fb: https://www.facebook.com/N.Quy.Huy Page Trong đó: + m1 m2 khối lượng hai chất điểm (kg) + r khoảng cách hai chất điểm (m) + Fhd độ lớn lực hấp dẫn (N) + G số hấp dẫn, có giá trị 6,67.10-11 (N.m2/kg2) Định luật áp dụng cho trường hợp: + Hai vật hai chất điểm + Hai vật đồng chất hình cầu với khoảng cách chúng tính từ tâm vật đến tâm vật III Trọng lực trường hợp riêng lực hấp dẫn Trọng lực tác dụng lên vật lực hấp dẫn Trái Đất vật Trọng lực đặt vào điểm đặc biệt vật, gọi trọng tâm vật Độ lớn trọng lực (trọng lượng) : P=G m.M R h 2 Gia tốc rơi tự : g = GM R h 2 Nếu gần mặt đất (h