[r]
(1)ÔN TẬP HÈ VẬT LÝ 10 PHẦN I : CÁC LỰC CƠ HỌC VÀ CÁC ĐỊNH LUẬT NEWTON :
A/Tóm tắt lý thuyết : 1) lực hấp dẫn :
a)khái niệm: lực hút vật tự nhiên ( lực hấp dẫn vật trái đất gọi trọng lực ) b)đặc điểm :+ phương nằm đường nối hai vật
+ chiều : lực hút
+ độ lớn tỷ lệ nghịch r2 ,và tỷ lệ thuận với m1m2 c) công thức độ lớn : Fhd =G m1m2
r2 ; G=6,67.10-11Nm2/kg2 d) ý : biểu thức gia tốc rơi tự
+) mặt đất :g0=G M
R2 ;( M : khối lượng trái đất ; R : bán kính trái đất) +) độ cao h so với mặt đất : g=G
R+h¿2 ¿
M
¿
;( M : khối lượng trái đất ; R : bán kính trái đất ; h:độ cao)
2) lực đàn hồi :
a)khái niệm :lực xh vật biến dạng đàn hồi ,chống lại nguyên nhân gây biến dạng b) đặc điểm : + phương nằm trục lò xo
+ chiều ngược chiều biến dạng
+ độ lớn tỷ lệ độ biến dạng Δx lò xo
c) công thức định luật húc : Fđh = - k Δx ; (k: hệ số đàn hồi lò xo N/m ) dấu (-) công thức cho ta biết chiều lực ngược chiều với biến dạng
3) lực ma sát trượt :
a) khái niệm : xuất vật trượt vật ,và chống lại trượt b) đặc điểm :+ phương : nằm mặt tiếp xúc hai vật
+ chiều : ngược chiều với vận tốc hai vật + độ lớn : tỷ lệ áp lực N
c) công thức : Fmst= μtN ; ( μt hệ số ma sát trượt < )
4) lực ma sát nghỉ :
a) khái niệm : xuất vật có ngoại lực tác dụng ,và giử cho vật không trượt b) đặc điểm : +phương : nằm mặt tiếp xúc
+ chiều : ngược chiều với ngoại lực + độ lớn : độ lớn ngoại lực
5) định luật newton
a) định luật newton : vật đứng yên đứng yên ( chuyển động thẳng chuyển động thẳng đều) khơng có lực tác dung lực tác dụng lên vật cân
b) định luật newton : ⃗a = ⃗F
m ( ⃗F hợp lực tác dụng lên vật :N ;a gia tóc chuyển
động :m/s2)
(2)B/ Các dạng tập : DẠNG lực học
phương pháp : - sử dụng công thức phần (1) ;(2) ;(3);(4)
- lưu ý : + cho gia tốc g1 để tìm gia tốc g2 thường lập tỷ số
+ mặt phẳng ngang áp lực N=P=mg ; mặt phẳng nghiêng thường N=Pcos α
+ độ biến dạng: Δx=x − x0 ( x độ dài lò xo ; x0 độ dài tự nhiên lò xo )
DẠNG định luật newton cho chuyển động vật _ hệ vật
phương pháp : B1: xác định lực tác dụng lên vật ( Fms ; F ; )
B2: viết định luật newton2 cho vật ( vật đứng yên hay chuyển động thẳng a =0 ;) B3 : chọn hệ tạo độ thích hợp
B4 : chiếu pt thiết lập trở phương trình đại số
lưu ý : - cần dùng thêm công thức động học v=v0 +at ; s=v0t + at2/2 ; v2 – v20 = 2as
- vật chuyển động nhiều giai đoạn vận tốc đầu đoạn sau vận tốc cuối đoạn trước - có hệ vật ta xét vật riêng rẽ
C/ Bài toán áp dụng :
bài 1: Cho bán kính trái đất R ,và gia tốc rơi tự mặt đất 9,8m/s2 a)tìm gia tốc rơi tự độ cao nửa bán kính trái đất ?
b)tìm độ lớn lực tác dụng lên m=1kg đặt độ cao ?
c)bán kính hỏa tinh 0,53 bán kính trái đất ,khối lượng hỏa tinh 0,11 khối lượng trái đất tìm gia tốc rơi tự bề mặt hỏa tinh ?
HD: a) mặt đất : g0= GM
R2 , độ cao h=R/2 : : g=G.
R+h¿2 ¿
M
¿
,suy gg
=
R+h¿2 ¿
R2
¿
=4/9 , suy g=4,35(m/s2)
b) P=mg=4,35 N ; c) gia tốc rơi bề mặt hỏa tinh : g’=G m
r2 ,suy
g'
g0
= mR
Mr2 ; r=0,53R ; m=0,11M , g
’=3,8 m/s2
bài 2: Một lò xo treo thẳng đứng: treo vật m1=100g có chiều dài 31cm ,,treo thêm vào lị xo vật m2=100g có chiều dài 32cm
a)tìm chiều dài tự nhiên lò xo ? độ cứng lò xo?
b) đem lò xo treo vào vật m3 ( hv) giãn 2cm tìm m3 ? biết góc nghiêng α=300
HD: a) treo m1 : P1=F1đh suy m1g= k( x1 – x0 )(1) ; treo m2 : P2= F2đh suy ( m1 +m2)g =k (x2 – x0 ) (2) lập tỷ số (2) /(1) tìm x0=0,3 m ; suy k= 100 N/m
(3)bai 3: Một gỗ m=4kg bị ép hai ván , lực nén ván lên khối gỗ N= 50(N) ,hệ số ma sát trượt gỗ ván 0,5
a) hỏi gỗ có tự trượt xuống không ?
b) cần phải tác dung lên khối gỗ lực ⃗F thẳng đứng chiều để gỗ trượt xuống ? lên đều
HD: ta có Fms=k.N=25(N) a) gỗ trượt xuống : ⃗P +2 ⃗Fms =m ⃗a suy P- 2Fms ,suy P 2Fms , 40N
50N vô lý
b)vật trượt xuống ( a=0) ⃗F
1 + ⃗P +2 ⃗Fms =0 suy F1 +P – 2Fms=0 ,suy F1=10 N ; vật trượt lên ⃗F2 + ⃗P +2
⃗Fms =0 suy F2 – P -2Fms =0 su F2=90N
bài 4: Cho hệ hinh vẽ biết m1=1,5kg ;m2=1kg khối lượng ròng rọc dây treo không đáng kể bỏ qua ma sát tìm
a) gia tốc chuyển động hệ b)sức căng dây nối vật m1 ;m2
m1
m2 HD: vật m1: ⃗P
1 + ⃗T =m1 ⃗a1 chiếu lên o x thẳng đứng xuống P1 – T= m1a1 (1) ; vật m2 ⃗P2 + ⃗T =m2 ⃗a2 chiếu lên o’x’ thẳng đứng lên :T- P2=m2 a2 (2) , từ (1) ,(2) ta có a1=a2=a= P1− P2
m1+m2
=2m/s2 ; b) suy T=12(N)
bài : Cho hệ hình vẽ ; m1=6kg ,m2=5kg ,hệ số ma sát 0,3 α=300
tìm a) gia tốc chuyển động
b)lực căng sợi dây ? lấy g=10m/s2
G F
(4)HD: vật m1: ⃗P1 + ⃗N1 + T⃗ + ⃗Fms =m1 ⃗a , chiếu lên o x trùng mf nghiêng hướng lên T-Psin α -Fms =m1 a (1) ; vật m2 : ⃗P2 + ⃗T =m2 a⃗ , chiếu lên oy thẳng đứng xuống P2 –T =m2 a (2) ; từ (1) ,(2) ta có a= P2− P1SINα − Fms
m1+m2 ; mà Fms=k.
P.cos α ; a=0,4m/s2 ; lực căng dây T=P2 –m2a =48N
Bài 6: Hai vật m1=1kg ; m2=0,5kg nối với sợi dây kéo thẳng đứng Nhờ lực F=18N đặt lên vật m1 tính gia tốc chuyển động lực căng dây dây khơng Dãn có khối lượng không đáng kể lấy g=10m/s2
HD: vật m1: ⃗F + ⃗P
1 + ⃗T = m1. ⃗a , chiếu lên o x thẳng đứng hướng lên F-P1-T =m1a (1) ,vật m2 : ⃗T + ⃗P2 =m2. ⃗a ,chiếu lên o x ta có T-P2=m2 a (2) ;từ (1) ,(2) ta a= F − P1− P2
m1+m2
=2( m/s2) suy T=6(N)
Bài 7: Cho hệ hình vẽ m1=1,6kg ,m2=400g ,g=10m/s2.bỏ qua ma sát Khối lượng dây ròng rọc tìm quãng đường mà vật sau Khi bắt đầu chuyển động 0,5s lực nén lên trục ròng rọc
HD: vật m1 : ⃗T + ⃗P
1 + ⃗N1 =m1 ⃗a ,chiếu lên o x nằm ngang chiều chuyển động T =m1a (1) ; vật m2 : ⃗P2 -+ ⃗T =m2
⃗
a , chiếu lên oy thẳng đứng xuống P2 –T =m2 a(2) ; từ (1) ,(2) ta có a= P2
m1+m2
=2m/s2 ; s=v0 t +at2/2 =at2/2 =0,25m , lực nén Tnén=T √2 =m1a √2 =4,5N
-PHẦN II: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
A/ Tóm tắt lý thuyết :
1)Cân vật rắn tác dụng hai lực: hai lực phải hai lực trực đối ⃗F
1 + ⃗F2 = ⃗0
¿ ⃗F1 ↑↓ ⃗F2
F1 ¿F2 ¿{
¿
2) Cân vật rắn tác dụng ba lực : hợp hai lực cân với lực lại ⃗F
1 + ⃗F2 +
⃗F
3 = ⃗0
Lưu ý : + ba lực phải đồng phẳng
+ ba lực phải đồng quy ba lực khơng song song ( hình vẽ mơ ) + ba lực phải song song có hai lực song song ( hình vẽ mơ : ⃗F
2 đặt hai lực ⃗F1
⃗F
3 ⃗F2 có điểm đặt thỏa mãn hệ thức chia ,và F2 =F1 + F3 )
+ quy tắc tổng hợp lực hình bình hành
⃗F m
❑1
m ❑2
m
❑1
(5)3) Mô men lực : là đại lượng đặc trưng cho tác dụng gây quay vật rắn lực : M= F.d ;
F (N)
d (m) ¿
M
¿
N (¿m) ¿{ { ¿
4) Điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định :tổng mô men lực làm vật quay theo chiều tổng mô men lực làm vật quay theo chiều ngược lại
M +¿
∑¿ = ∑M −
5) Cân vật rắn tổng quát :
∑⃗F ¿0⃗ ¿
M+¿
∑¿ ∑M− ¿{
¿
B/ Các dạng tập :
DẠNG 1: Cân vật rắn có trục cố định Phương pháp: + xác định trục quay cho vật
+ tìm M+ ; M- theo cơng thức tính mơ men lực + ADCT M
+¿
∑¿ = ∑M
−
DẠNG 2: Cân vật rắn có trục quay khơng cố định Phương pháp : + xác định lực tác dụng lên vật
+ viết ĐKCB ∑⃗F = ⃗0 (1) ; ( giải cách chiếu lên hệ trục tọa độ )
+ xác định trục quay tạm thời cho vật
+ tìm M+ ; M- theo cơng thức tính mơ men lực + ADCT M
+¿
∑¿ = ∑M
− (2)
+ từ (1) ;(2) tìm đại lượng
C/ Bài tập áp dụng :
Bài 1: Tìm lực F cần để làm quay vật hình hộp đồng chất m=10kg Quay quanh O hình vẽ biết a=50cm ; b=100cm
z
d
H ⃗F
o
a
⃗F b
(6)HD: đk : MF MP ↔ F.b P.a/2 ↔ F Pa
2b =25N
Bài 2: Thanh gỗ đồng chất AB ,khối lượng 20kg quay quanh trục A
Ban đầu nằm ngang sàn tác dụng lên B lực nâng ⃗F ( vng góc AB)
Tìm F để : a)ng AB khỏi sàn
b) giữ AB nghiêng góc 300 so với mặt sàn
HD: a) đk: MF MP ↔ F.AB P.AB/2 ↔ F P/2=100N ; b) ĐKCB : MF =MP ( trục quay tai A ) ↔ F.AB =P. AB
2 cos300 ↔ F=86,7N
Bài 3: Thanh AB có khối lượng m=1,5kg ,đầu A tựa sàn nhám ,đầu B Nối với tường nhờ dây BC nằm ngang , giả sử α=600
a)tính lực tác dụng lên
b) Biết hệ số ma sát AB sàn k= √3 /2 tìm giá trị α để cân biết BC nằm ngang
HD: ta có : ⃗P + ⃗N + ⃗Fms + ⃗T = ⃗0 ,chiếu lên x:Fms –T =0 suy Fms =T (1) ; chiếu lên oy : P= N =mg=15 (N) ; mặt khác MT=MP ( trục quay A ) , suy : T.AB.sin α =P. AB
2 .cos α suy T=
mg cotgα
2 =4,3N (2) , từ (1) (2) ta có Fms=4,3N
c) điều kiện để vật không trượt : Fms k.N hay mg cotgα
2 kmg , suy cotg α √3 suy α ≥300
……….
PHẦN III: CƠ NĂNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG – BIẾN THIÊN CƠ NĂNG:
A/Tóm tắt lý thuyết : 1)Cơ vật :
a) khái niệm : tổng động (Wđ) (Wt ) vật ; kí hiệu W ;đơn vị : J b) biểu thức năng :
+) trường hợp trọng trường : W = Wđ + Wt = mv
2 + mgz ( z độ cao vật so với gốc ) +) trường hợp lực đàn hồi : W = Wđ + Wđh = mv
2 +
kx2
2 ( x độ biến dạng lò xo ; k độ cứng lò xo )
+ trường hợp trọng trường đàn hồi : W = Wđ + Wđh + Wt = mv2 +
kx2
2 + mgz
2) định luật bảo toàn : vật chịu tác dụng lực ( trọng lực ; lực đàn hồi ) vật bảo tồn :
W = const
3) Biến thiên : vật chịu tác dụng lực không ( lực ma sát ,………) khơng bảo tồn Alực không = ΔW =W2 – W1 ;( W2 sau ; W1 ban đầu ) B/ Các dạng tập :
DẠNG 1: định luật bảo toàn
Phương pháp : + xác định vật ( hệ vật ) chịu tác dụng lực + chon gốc tùy ý
+ tính đầu sau theo công thức phần + áp dụng W1= W2
DẠNG 2: biến thiên :
Phương pháp : + xác định lực không tác dụng ( F1 ;F2; ……) + chọn mốc tùy ý
B A
C B
α
(7)+ áp dụng A lực không = W2 –W1 ↔ AF1 +AF2 +…=W2 –W1 Lưu ý: + AF1 ; AF2 ; … Có giá trị đại số
+ tìm cơng dựa theo công thức : A=FS cos α C/ tập áp dụng :
Bai 1: cho hệ hình vẽ m1=2kg ,m2=3kg ,g=10m/s2 , v0=0 Bỏ qua ma sát khối lượng dây rịng rọc dây khơng dãn tính gia Tốc chuyển động hai vật ( theo định luật bảo toàn
HD: chọn gốc vị trí ban đầu vật :cơ ban đầu hệ là: W0=Wđ0 +Wt0 =0 (1) sau hệ là: W= Wđ +Wt =
2 ( m1 +m2 ) V2 + m2 g (- s) ;( s quãng đường di chuyển ) suy V2 =2. m1
m1+m2 g.s , ; mà V
2 =2a s suy ra
a= m1
m1+m2
g =4m/s2
Bài : Qủa cầu nhỏ khối lượng m lăn không vận tốc đầu từ nơi có độ cao h ,qua vịng xiếc bán kính R bỏ qua ma sát
a)tính lực cầu nén lên vịng xiếc vị trí M xác định góc α
b) tìm h nhỏ để cầu vượt vịng xiếc
Vu hữu ich –thpt nam trực
HD: WA= WM ↔ mgh = mgR(1+cos α ) +
2 m.V2 suy V= √2g[h − R(1+cosα)] (1) M áp dụng định luật newton ⃗P + ⃗N =m ⃗a suy N=m. v
2
R - mgcos α (2) ; từ (1) (2) N=mg( 2h
R - – 3cos α )
b) cần N với góc α thấy Nmin α=0 ,đk Nmin =mg ( 2h
R - 5) 0 suy h 2,5R
Bài 3: Dây treo vật nặng kéo nghiêng góc để qua vị trí cân lực căng dây lớn gấp đôi trọng lực vật nặng
HD: vận tốc vị trí cân Vma x= √2gl(1−cosα0) suy lực căng dây vị trí cân T=mg(3-2cos α 0 ) ; giả thiêt T=2mg suy α0 =600
Bài 4: Một ô tô m=2 chuyển động với vận tốc v0=36km/h tắt máy xuống dốc , hết dốc thời gian t=10s ,góc nghiêng dốc α=180 ,hệ số ma sát lăn dốc xe k=0,01 dùng cơng thức biến thiên
tìm gia tốc xe , suy độ dài dốc cho sin180=0,309 ; cos180 =0,951 ; g=10m/s2 HD: ta có : AFms= W – W0= ( Wđ + Wt ) – ( Wd0 + Wt0 ) ,gốc chân dốc : Ams=
2 mv2 + -
2 mv02 – mgh = - Fms S= - K N S
m
❑1
m
2
A
h
C
(8)