vật lí 10 hk1

TÀI LIỆU DÙNG TRONG MÙA DỊCH COVID NĂM 2021 CHƯƠNG I: ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM A LÝ THUYẾT Bài : CHUYỂN ĐỘNG CƠ I Chuyển động – Chất điểm Chuyển động Chuyển động vật thay đổi vị trí vật so với vật khác theo thời gian Chất điểm Những vật có kích thước nhỏ so với độ dài đường (hoặc với khoảng cách mà ta đề cập đến), coi chất điểm Khi vật coi chất điểm khối lượng vật coi tập trung chất điểm Quỹ đạo Quỹ đạo chuyển động đường mà chất điểm chuyển động vạch không gian II Cách xác định vị trí vật khơng gian Vật làm mốc thước đo Để xác định xác vị trí vật ta chọn vật làm mốc chiều dương quỹ đạo dùng thước đo chiều dài đoạn đường từ vật làm mốc đến vật Hệ toạ độ a) Hệ toạ độ trục (sử dụng vật chuyển động đường thẳng): Toạ độ vật vị trí M : x = OM b) Hệ toạ độ trục (sử dụng vật chuyển động đường cong mặt phẳng): Toạ độ vật vị trí M : x = OM x y = OM y III Cách xác định thời gian chuyển động Mốc thời gian đồng hồ Để xác định thời điểm ứng với vị trí vật chuyển động ta phải chọn mốc thời gian đo thời gian trôi kể từ mốc thời gian đồng hồ Thời điểm thời gian Vật chuyển động đến vị trí quỹ đạo vào thời điểm định vật từ vị trí đến vị trí khác khoảng thời gian định IV Hệ qui chiếu Một hệ qui chiếu gồm : + Một vật làm mốc, hệ toạ độ gắn với vật làm mốc + Một mốc thời gian đồng hồ Bài : CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU I Chuyển động thẳng Tốc độ trung bình s vtb = t Với : s = x2 – x1 ; t = t2 – t1 Chuyển động thẳng Là chuyển động có quỹ đạo đường thẳng có tốc độ trung bình quãng đường Quãng đường chuyển động thẳng s = vtbt = vt Trong chuyển động thẳng đều, quãng đường s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t II Phương trình chuyển động x = xo + s = xo + vt Trong đó: s quãng đường v vận tốc vật hay tốc độ t thời gian chuyển động x0 tọa độ ban đầu lúc t = x tọa độ thời điểm t Bài : CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU I Vận tôc tức thời Chuyển động thẳng biến đổi Độ lớn vận tốc tức thời Trong khoảng thời gian ngắn t, kể từ lúc M vật dời đoạn đường s ngắn đại s lượng: v = độ lớn vận tốc tức thời vật M t Đơn vị vận tốc m/s Véc tơ vận tốc tức thời Vectơ vận tốc tức thời v điểm chuyển động thẳng có: + Gốc nằm vật chuyển động qua điểm + Hướng trùng với hướng chuyển động + Độ dài biểu diễn độ lớn vận tốc theo tỉ xích tính bằng: v = s t Với s quãng đường nhỏ tính từ điểm cần tính vận tốc tức thời  t khoảng thời gian ngắn để đoạn s Chuyển động thẳng biến đổi - Chuyển động thẳng nhanh dần chuyển động có quỹ đạo đường thẳng có vận tốc tức thời tăng theo thời gian - Chuyển động thẳng chậm dần chuyển động có quỹ đạo đường thẳng có vận tốc tức thời giảm theo thời gian II Chuyển động thẳng nhanh dần thẳng chậm dần Gia tốc chuyển động thẳng nhanh dần thẳng chậm dần a) Khái niệm gia tốc v a= = số t Với : v = v – vo ; t = t – to Đơn vị gia tốc m/s2 b) Véc tơ gia tốc → → → v − vo  v a= = t − to t → - Chiều vectơ gia tốc a chuyển động thẳng nhanh dần chiều với vectơ vận tốc - Chiều vectơ gia tốc a chuyển động thẳng chậm dần ngược chiều với vectơ vận tốc Vận tốc, quãng đường đi, phương trình chuyển động chuyển động thẳng nhanh dần đề thẳng chậm dần đều: - Công thức vận tốc: v = v0 + at - Cơng thức tính qng đường đi: s = v0t + at 2 - Phương trình chuyển động: x = x0 + v0t + at 2 - Công thức liên hệ a, v s chuyển động thẳng biến đổi đều: v2 – vo2 = 2as Trong đó: v0 vận tốc ban đầu v vận tốc thời điểm t a gia tốc chuyển động t thời gian chuyển động x0 tọa độ ban đầu x tọa độ thời điểm t Nếu chọn chiều dương chiều chuyển động : * v0  a > với chuyển động thẳng nhanh dần * v0  a < với chuyển động thẳng chậm dần Bài : SỰ RƠI TỰ DO I Sự rơi khơng khí rơi tự Sự rơi vật khơng khí Các vật rơi khơng khí xảy nhanh chậm khác lực cản khơng khí tác dụng vào chúng khác Sự rơi vật chân không (sự rơi tự do) - Nếu loại bỏ ảnh hưởng khơng khí vật rơi nhanh Sự rơi vật trường hợp gọi rơi tự • Định nghĩa : - Sự rơi tự rơi tác dụng trọng lực II Nghiên cứu rơi tự vật Những đặc điểm chuyển động rơi tự + Phương chuyển động rơi tự phương thẳng đứng (phương dây dọi) + Chiều chuyển động rơi tự chiều từ xuống + Chuyển động rơi tự chuyển động thẳng nhanh dần Các công thức chuyển động rơi tự khơng có vận tốc đầu: v = g,t ; S= gt ; v2 = 2gS 2 Gia tốc rơi tự + Tại nơi định Trái Đất gần mặt đất, vật rơi tự với gia tốc g + Ở nơi khác nhau, gia tốc rơi tự khác : - Ở địa cực g lớn : g = 9,8324m/s2 - Ở xích đạo g nhỏ : g = 9,7872m/s2 + Nếu khơng địi hỏi độ xác cao, ta lấy g = 9,8m/s2 g = 10m/s2 Bài : CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I Định nghĩa Chuyển động tròn Chuyển động tròn chuyển động có quỹ đạo đường trịn Tốc độ trung bình chuyển động trịn Tốc độ trung bình chuyển động trịn đại lượng đo thương số độ dài cung tròn mà vật thời gian hết cung trịn s vtb = t Chuyển động tròn Chuyển động trịn chuyển động có quỹ đạo trịn có tốc độ trung bình cung trịn II Tốc độ dài tốc độ góc Tốc độ dài s v= t Trong chuyển động trịn tốc độ dài vật có độ lớn không đổi Véc tơ vận tốc chuyển động tròn → s v = t Véctơ vận tốc chuyển động trịn ln có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo Trong chuyển động tròn véctơ vận tốc có phương ln ln thay đổi Tần số góc, chu kì, tần số a) Tốc độ góc → Tốc độ góc chuyển động trịn đại lượng đo góc mà bán kính quay quét đơn vị thời gian  = t Tốc độ góc chuyển động trịn đại lượng không đổi Đơn vị tốc độ góc rad/s b) Chu kì Chu kì T chuyển động tròn thời gian để vật vịng Liên hệ tốc độ góc chu kì : 2 T=  Đơn vị chu kì giây (s) c) Tần số Tần số f chuyển động tròn số vòng mà vật giây Liên hệ chu kì tần số : f = T Đơn vị tần số vòng giây (vòng/s) héc (Hz) d) Liên hệ tốc độ dài tốc độ góc v = r II Gia tốc hướng tâm Hướng véctơ gia tốc chuyển động tròn Trong chuyển động trịn đều, vận tốc có độ lớn khơng đổi, có hướng ln thay đổi, nên chuyển động có gia tốc Gia tốc chuyển động trịn ln hướng vào tâm quỹ đạo nên gọi gia tốc hướng tâm Độ lớn gia tốc hướng tâm aht = v2 = 2r r Bài : TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG CƠNG THỨC CỘNG VẬN TỐC I Tính tương đối chuyển động Tính tương đối quỹ đạo Hình dạng quỹ đạo chuyển động hệ qui chiếu khác khác Quỹ đạo có tính tương đối Tính tương đối vận tốc Vận tốc vật chuyển động hệ qui chiếu khác khác Vận tốc có tính tương đối II Công thức cộng vận tốc Hệ qui chiếu đứng yên hệ qui chiếu chuyển động Hệ qui chiếu gắn với vật đứng yên gọi hệ qui chiếu đứng yên Hệ qui chiếu gắn với vật vật chuyển động gọi hệ qui chiếu chuyển động Công thức cộng vận tốc - Công thức cộng vận tốc: v13 = v12 + v23 Trong đó: * v13 vận tốc tuyệt đối ( vận tốc vật hệ quy chiếu đứng yên) * v12 vận tốc tương đối ( vận tốc vật hệ quy chiếu chuyển động) * v23 vận tốc kéo theo ( vận tốc hệ quy chiếu chuyển động hệ quy chiếu đứng yên) - - Trường hợp v12 phương, chiều v23 • Về độ lớn: v13 = v12 + v23 • Về hướng: v13 hướng với v12 v23 Trường hợp v12 phương, ngược chiều v23 • Về độ lớn: v13 = v12 − v23 • Về hướng: v13 hướng với v12 v12  v23 v13 hướng với v23 v23  v12 Bài : SAI SỐ CỦA PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ I Phép đo đại lượng vật lí – Hệ đơn vị SI Phép đo đại lượng vật lí Phép đo đại lượng vật lí phép so sánh với đại lượng loại qui ước làm đơn vị + Công cụ để so sánh gọi dụng cụ đo + Đo trực tiếp : So sánh trực tiếp qua dụng cụ + Đo gián tiếp : Đo số đại lượng trực tiếp suy đại lượng cần đo thông qua công thức Đơn vị đo Hệ đơn vị đo thông dụng hệ SI Hệ SI qui định đơn vị : Độ dài : mét (m) ; thời gian : giây (s) ; khối lượng : kilôgam (kg) ; nhiệt độ : kenvin (K) ; cưòng độ dòng điện : ampe (A) ; cường độ sáng : canđêla (Cd) ; lượng chất : mol (mol) II Sai số phép đo Sai số hệ thống Là sai lệch phần lẻ khơng đọc xác dụng cụ (gọi sai số dụng cụ A’) điểm ban đầu bị lệch Sai số dụng cụ A’ thường lấy độ chia dụng cụ Sai số ngẫu nhiên Là sai lệch hạn chế khả giác quan người chịu tác động yếu tố ngẫu nhiên bên ngồi Giá trị trung bình A= A1 + A2 + + An n Cách xác định sai số phép đo Sai số tuyệt đối lần đo : A1 = A − A1 ; A2 = A − A2 ; … Sai số tuyệt đối trung bình n lần đo : A + A2 + + An A = n Sai số tuyệt đối phép đo tổng sai số tuyệt đối trung bình sai số dụng cụ : A = A + A' Cách viết kết đo A = A  A Sai số tỉ đối A = A 100 % A Cách xác định sai số phép đo gián tiếp Sai số tuyệt đối tổng hay hiệu tổng sai số tuyệt đối số hạng Sai số tỉ đối tích hay thương tổng sai số tỉ đối thừa số Nếu công thức vật lí xác định đại lượng đo gián tiếp có chứa số số phải lấy đến phần thập phân lẻ nhỏ ttổng sai số có mặt cơng thức tính 10 Nếu công thức xác định đại lượng đo gián tiếp tương đối phức tạp dụng cụ đo trực tiếp có độ xác tương đối cao bỏ qua sai số dụng cụ B BÀI TẬP I Chuyển động thẳng Từ B lúc 8h, người C, chuyển động thẳng với vận tốc 60km/h a Viết phương trình chuyển động xác định vị trí người lúc 10h b Biết BC = 270km dùng phương trình tọa độ xác định thời điểm người đến C Hướng dẫn : Chọn hệ quy chiếu gồm : Trục Ox trùng với phương chuyển động Gốc O B Chiều dương chiều từ B đến C Gốc thời gian lúc a, Phương trình chuyển động : x = x0 + v0 T = + 60 t = 60.t (km;h) Vị trí lúc 10 : x = 60.(10 - 8) = 120 km Lúc 10 người cách B 120 km b, Khi người tới c : x = 270 60.t = 270 t = 4,5 Vậy người đến C lúc 12 30 phút Một xe ôtô chuyển động thẳng qua A với tốc độ không đổi v = 40km / h Chọn trục tọa độ Ox trùng với hướng chuyển động, gốc tọa độ O trùng với vị trí A Gốc thời gian lúc xuất phát a Viết phương trình chuyển động b Dùng phương trình chuyển động xác định vị trí ơtơ sau 1,5h c Tìm thời gian ôtô đến B cách A 30km Hai ôtô lúc qua hai địa điểm A B cách 40km, chuyển động thẳng chiều từ A đến B với tốc độ 60km/h 40km/h Chọn trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng AB, gốc tọa độ O trùng với A, chiều dương A → B Gốc thời gian lúc hai xe xuất phát a Viết cơng thức tính qng đường xe? b Viết phương trình chuyển động xe? c Tìm thời gian xe từ A đuổi kịp xe từ B vị trí hai xe gặp nhau? d Vẽ đồ thị tọa độ- thời gian chuyển động hai xe II Chuyển động thẳng biến đổi Một xe chuyển động thẳng nhanh dần đều, sau khởi hành 10s đạt vận tốc 54km/h a Tìm gia tốc xe? b Tìm vận tốc quãng đường xe sau khởi hành 6s? Hướng dẫn : Chọn hệ quy chiếu gồm : Trục Ox trùng với phương chuyển động Gốc O vị trí ban đầu Chiều dương chiều chuyển động Gốc thời gian lúc bắn đầu khởi hành Đổi 54 km/h = 15 m/s v − v 15 − a, Gia tốc xe: a= 0= = 1,5 m/s2 t 10 b, Vận tốc xe : v2= v0 + a.t = + 1,5.6 = m/s Quãng đường xe : S= v0 t + ½ a.t2 = + 0,5 1,5 62 =27 m Một ôtô chuyển động thẳng nhanh dần từ A đến B phút vận tốc tăng từ 18km/h lên đến 72km/h a Tìm gia tốc ơtơ? b Tìm qng đường AB? c Nếu ơtơ từ A đến C với AC=400m thời gian bao lâu? Một đoàn tàu chạy với vận tốc 36km/h hãm phanh chuyển động thẳng chậm dần đều, sau 10s dừng lại a Tìm gia tốc đoàn tàu? b Sau thời gian 4s kể từ lúc hãm phanh, tàu chạy đoạn đường bao nhiêu? Tìm vận tốc tàu đó? III Rơi tự Một vật thả rơi từ độ cao 20m so với mặt đất Lấy g = 10m / s a Tìm thời gian để vật rơi đến đất? b Tìm vận tốc vật chạm đất? c Sau rơi 1s vật cách mặt đất bao nhiêu? Hướng dẫn : a, Thời gian rơi vật : t= 2h 2.20 = = 2s g 10 b, Vận tốc chạm đất : v = g.t = 10.2 = 20 m/s c, Quãng đường vật sau giây : s=1/2 g.t2 = 0,5 10 = m Sau giây vật cách mặt đất : h1 = h – s = 20 – =10 m Một vật thả rơi tự do, vật chạm đất vận tốc vật 20m/s Lấy g = 10m / s a Tìm độ cao lúc thả vật? b Tìm thời gian rơi đến đất? c Khi vận tốc vật 10m/s vật cách mặt đất bao nhiêu? Còn vật rơi đến đất? Một hịn đá rơi từ miệng giếng cạn xuống đến đáy giếng 3s Lấy g = 10m / s a Tính độ sâu giếng vận tốc hịn đá chạm đáy giếng? b Tính qng đường hịn đá rơi giây thứ ba? IV Chuyển động tròn Một tơ có bánh xe bán kính 30cm quay giây 10 vịng Tính tốc độ góc, tốc độ dài điểm bánh xe ? Hướng dẫn: Tốc độ góc :  = 2 f = 2.3,14.10 = 62,8 rad/s Tốc độ dài : v = R  = 0,3 62,8 =18,84 m/s Tìm tốc độ góc điểm Trái đất trục quay Trái đất? Một người ngồi ghế đu quay quay với tần số 5vòng/phút Khoảng cách từ chỗ ngồi đến trục quay đu 3m Tìm gia tốc hướng tâm người đó? V Cơng thức cộng vận tốc Trên đoàn tàu chạy với vận tốc 10m/s, người từ cuối toa xuống đầu toa với vận tốc 2m/s Tính vận tốc người mặt đất? Hướng dấn: Chọn chiều dương chiều chuyển động người Vận tốc người với mặt đất v nd = v nt + v td Chiếu lên chiều dương ta có : vnd = vnt + vtd = +10 = 12 m/s Một ô tô chạy đường thẳng với vận tốc 40km/h Một ô tô B đuổi theo ô tô A với vận tốc 60km/h Xác định vận tốc ô tô B ô tô A A ngồi toa tàu chuyển động với vận tốc 15km/h rời ga B ngồi toa tàu khác chuyển động với vận tốc 10km/h vào ga Hai đường tàu song song với Tính vận tốc B A Chương II ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM A LÝ THUYẾT 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 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 yên 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 10 Chiều dương chiều chuyển động Theo định luật II Niu tơn ta có : F + F ms + P + N = m.a Chiếu lên trục Ox ta có : F – Fms = m.a Chiếu lên trục Oy ta có : - P + N =0  N= P= mg Vậy : F = m.a + Fms = m.a +  N Vì vật chuyển động nên a = Ta có : F = +  m g = 0,1 1000 10 = 1000 N Một xe khối lượng m = chuyển động trền đường ngang Hệ số ma sát lăn bánh xe với mặt đường 0,1 Lấy g = 10 m/s2 a Phân tích lực tác dụng lên xe xe chuyển động? b Tính lực kéo động xe khi: + Xe chuyển động thẳng nhanh dần với gia tốc a = 2m/s2 + Xe chuyển động thằng Một ô tô khối lượng tấn, bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần đường nằm ngang, 150m đạt vận tốc 54km/h Lực ma sát xe mặt đường luôn 400N a Tính gia tốc tơ? b Tìm lực kéo động cơ? c Sau tài xế tắt máy Hỏi xe chạy thêm thêm qng đường dừng lại? VII Bài tốn chuyển động ném ngang Một máy bay ném bom bay theo phương ngang độ cao 2km với v = 504km/h Hỏi viên phi công phải thả bom từ xa cách mục tiêu ( theo phương ngang) để bơm rơi trúng mục tiêu?, lấy g = 10m/s2 Hướng dẫn : Khoảng cách ném bom : L = v0 t = v0 2.h 2.2000 = = 140.20 = 2800 m g 10 Một vật ném theo phương ngang từ độ cao h = 80m, có tầm ném xa 120m Bỏ qua sức cản KK, g = 10m/s2 Tính vận tốc ban đầu vận tốc vật lúc chạm đất Từ độ cao h = 80m, người ta ném cầu theo phương nằm ngang với v0 = 20m/s Xác định vị trí vận tốc cầu chạm đất Cho sức cản KK không đáng kể, g = 10m/s2 17 Chương III: CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN I TRỌNG TÂM KIẾN THỨC Cân vật chiu tác dụng hai lực ba lực không song song 1.1 Cân vật chịu tác dụng hai lực Muốn cho vật chịu tác dụng hai lực trạng thái cân hai lực phải giá, độ lớn ngược chiều: F1 = −F2 1.2 Cân vật chịu tác dụng ba lực khơng song song Qui tắc tổng hợp hai lực có giá đồng qui Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng qui tác dụng lên vật rắn, trước hết ta phải trượt hai véc tơ lực giá chúng đến điểm đồng qui, áp dụng qui tắc hình bình hành để tìm hợp lực Cân vật chịu tác dụng ba lực không song song Muốn cho vật chịu tác dụng ba lực không song song trạng thái cân : - Ba lực phải đồng phẳng đồng qui - Hợp lực hai lực phải cân với lực thứ ba: F1 + F2 = −F3 Cân vật có trục quay cố định 2.1 Mômen lực Mômen lực trục quay đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay lực đo tích lực với cánh tay địn nó: Momen lực M=F.d 2.2 Quy tắc mơmen lực - Muốn cho vật có trục quay cố định trạng thái cân bằng, tổng mơmen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải tổng mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược lại - Qui tắc mơmen cịn áp dụng cho trường hợp vật khơng có trục quay cố định tình cụ thể vật xuất trục quay Quy tắc hợp lực song song chiều 3.1 Quy tắc - Hợp lực hai lực song song chiều lực song song, chiều có độ lớn tổng độ lớn hai lực - Giá hợp lực chia khoảng cách hai giá hai lực song song thành đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn hai lực F = F1 + F2  F = F1 + F2 ; F1  F2   F1 d  F = d (chia trong)  18 3.2 Phân tích lực thành hai lực song song chiều - Là phép làm ngược lại với phép tổng hợp lực - Lực F phân tích thành hai lực thành phần F1 , F2 thỏa mãn:  F = F1 + F2   F1 d F = d  3.3 Điều kiện cân vật chịu tác dụng ba lực song song Muốn cho vật chịu tác dụng ba lực song song trạng thái cân hợp lực hai lực chiều phải giá, độ lớn ngược chiều với lực lại: F1 + F2 = −F3 Các dạng cân Cân vật có mặt chân đế 4.1 Các dạng cân + Có ba dạng cân cân bền, cân không bền cân phiếm định + Khi vật bị kéo khỏi vị trí cân chút mà trọng lực vật có xu hướng: - kéo trở vị trí cân vị trí cân bền - kéo xa vị trí cân vị trí cân khơng bền - giữ đứng n vị trí vị trí cân phiếm định Chú ý: Nguyên nhân gây dạng cân khác vị trí trọng tâm vật: - Cân không bền, trọng tâm vị trí cao so với vị trí lân cận - Cân bền, trọng tâm vị trí thấp so với vị trí lân cận - Cân phiếm định, vị trí trọng tâm khơng thay đổi ỏ độ cao không đổi 4.2 Cân vật có mặt chân đế Mặt chân đế Mặt chân đế hình đa giác lồi nhỏ bao bọc tất diện tích tiếp xúc vật với mặt đỡ Điều kiện cân vật có mặt chân đế Giá trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm "rơi" mặt chân đế) Mức vững vàng cân Mức vững vàng cân xác định độ cao trọng tâm diện tích mặt chân đế Trọng tâm vật cao mặt chân đế nhỏ vật dễ bị lật đổ ngược lại Chuyển động tịnh tiến chuyển động quay vật rắn 5.1 Chuyển động tịnh tiến vật rắn a Định nghĩa Chuyển động tịnh tiến vật rắn chuyển động đường nối hai điểm vật ln ln song song với 19 b Gia tốc vật chuyển động tịnh tiến - Trong chuyển động tịnh tiến, tất điểm vật chuyển động Nghĩa có gia tốc Gia tốc vật chuyển động tịnh tiến Gia tốc vật chuyển động tịnh tiến xác định theo định luật II Newton: a= F hay F = ma m Trong F = F1 + F2 + hợp lực lực tác dụng vào vật 5.2 Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định a Đặc điểm chuyển động quay Tốc độ góc - Khi vật rắn quay quanh trục cố định điểm vật có tốc độ góc  gọi tốc độ góc vật - Nếu vật quay  = const Vật quay nhanh dần  tăng dần Vật quay chậm dần  giảm dần b Tác dụng mômen lực Mômen lực tác dụng vào vật quay quanh trục cố định làm thay đổi tốc độ góc vật c Mức qn tính chuyển động quay - Mọi vật quay quanh trục có mức qn tính Mức qn tính vật lớn vật khó thay đổi tốc độ góc ngược lại - Mức qn tính vật quay quanh trục phụ thuộc vào khối lượng vật phân bố khối lượng trục quay Khối lượng vật lớn phân bố xa trục quay mức quán tính vật lớn ngược lại Ngẫu lực 6.1 Định nghĩa Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn tác dụng vào vật 6.2 Tác dụng ngẫu lực vật rắn - Ngẫu lực tác dụng vào vật làm cho vật quay không chuyển động tịnh tiến - Trường hợp vật khơng có trục quay cố định: ngẫu lực làm vật quay quanh trục qua trọng tâm vng góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực - Trường hợp vật có trục quay cố định: ngẫu lực làm vật quay quanh trục cố định 6.3 Mơmen ngẫu lực - Cơng thức tính: M = F.d với F độ lớn lực; d cánh tay đòn ngẫu lực (khoảng cách hai giá hai lực tạo nên ngẫu lực) - Mômen ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí trục quay vng góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực II CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH 20 Ví dụ 1: Một cứng đồng chất, tiết diện đều, chiều dài = AB = 60 cm, khối lượng m = kg quay không ma sát xung quanh lề đầu A Thanh giữ cân nằm ngang sợi dây nhẹ, không dãn BC Biết khoảng cách AC = 20 cm Tính độ lớn lực mà lề tác dụng lên A Lấy g = 10 m/s2 A N B N C 10 N D 15 N Lời giải: Có tan  = AC 20 = = →  = 30 AB 60 + Quy tắc mô men lực trục A: T.AH = P.AO  T.AB.sin 30 = P  AB  T = P = 10N + Điều kiện cân AB: T + P + Q = Chiếu lên phương thẳng đứng nằm ngang: Q x = T cos 30 = 5Q x = T cos 30 = 3N Q y = P − T sin 30 = 5N  Q = Q 2x + Q 2y = 10N Đáp án C STUDY TIPS: - Để xác định xác hướng Q ta lưu ý AB chịu tác dụng ba lực không song song nên điều kiện cân ba lực phải đồng quy, nghĩa giá Q qua giao hai giá P T - Gọi  góc Q AB ta có: tan  = Qy Qx Ví dụ 2: Khối gỗ hình hộp hình chữ nhật có tiết diện thẳng hình chữ nhật ABCD vơi AB = 20 cm, AD = 10 cm đặt mặt phẳng nghiêng góc  hình vẽ Giả thiết ma sát đủ lớn để không xảy trượt Tìm  lớn để khối hộp khơng bị lật A 63,4° B 30° C 60° D 26,6° Lời giải 21 Để khối gỗ khơng bị lật giá trọng lực phải rơi mặt chân đế BC Khi khối gỗ bắt đầu lật P có giá qua C hình vẽ:  max = BAC BC =   max = 26,6 AB Từ hình vẽ ta có: tan  max = Đáp án D Ví dụ 3: Ba cầu nhỏ khối lượng m1, m2 m3 gắn theo thứ tự điểm A, B C cứng, nhẹ AC, Biết m1 = 2m2 = 2m B trung điểm AC Thanh cân nằm ngang điểm tựa O trung điểm AB Khối lượng m3 m Lời giải: A B 3m C 2m D 3m Theo quy tắc mô men lực trục quay qua O vng góc với mặt phẳng hình vẽ: P1.OA = P2 OB + P3 OC  m1.OA = m OB + m3 OC  2m AC AC 3AC m =m + m3  m3 = 4 Đáp án A R đĩa tròn đồng chất bán kính R Trọng tâm phần cịn lại cách tâm đĩa trịn lớn bao nhiêu? Ví dụ 4: Người ta kht lỗ trịn bán kính A R B R C R D R Lời giải Ta có: P = P1 + P2 Gọi x khoảng cách từ tâm hình trịn lớn O đến trọng tâm phần lại O1  P = P1 + P2  Theo quy tắc hợp lực song song:  R  P1x = P2  22 2  R R  R R   R2 −     x =     → x =   2  2  Đáp án B STUDY TIPS: Đối với vật mỏng, phẳng, đồng chất, khối lượng tỉ lệ thuận với diện tích III BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG Câu 1: Khi lực tác dụng vào vật rắn, yếu tố sau lực thay đổi mà không ảnh hưởng đến tác dụng lực? A Độ lớn B Chiều C Giá D Điểm đặt dọc theo giá Câu 2: Kết luận điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng ba lực không song song nhất? A ba lực phải đồng phẳng đồng quy B ba lực phải đồng quy C ba lực phải đồng phẳng D hợp lực hai lực phải cân với lực thứ ba Câu 3: Chọn kết luận A Khi vật rắn cân trọng tâm điểm đặt tất lực B Trọng tâm vật rắn nằm trục đối xứng vật C Mỗi vật rắn có trọng tâm điểm khơng thuộc vật D Trọng tâm vật rắn đặt điểm vật Câu 4: Trong trường hợp sau đây, lực có tác dụng làm cho vật rắn quay quanh trục? A Lực có giá qua trục quay B Lực có giá song song với trục quay C Lực có giá nằm mặt phẳng vng góc với trục quay khơng qua trục quay D Lực có giá nằm mặt phẳng vng góc với trục quay qua trục quay Câu 5: Nhận xét sau sai? Hợp lực hai lực song song chiều có đặc điểm A Cùng giá với lực thành phần B Có giá nằm hai giá hai lực thành phần theo quy tắc chia C Cùng chiều với hai lực thành phần D Có độ lớn tổng độ lớn hai lực thành phần Câu 6: Chọn kết luận Cân bền loại cân mà vật có vị trí trọng tâm vị trí A thấp so với vị trí lân cận B cao với vị trí lân cận C cao so với vị trí lân cận D so với vị trí lân cận Câu 7: Nhận xét sau ngẫu lực sai? 23 A Có thể thay ngẫu lực hợp lực tìm quy tắc hợp lực song song (ngược chiều) B Ngẫu lực hệ gồm hai lực song song, ngược chiều có độ lớn C Momen ngẫu lực tính theo cơng thức: M = F d (trong d cánh tay địn ngẫu lực) D Nếu vật khơng có trục quay cố định chịu tác dụng ngẫu lực quay quanh trục qua trọng tâm vng góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực Câu 8: Khi dùng Tua-vít để vặn đinh vít, người ta tác dụng vào đinh vít A ngẫu lực B hai ngẫu lực C cặp lực cân D cặp lực trực đối Câu 9: Một vật quay quanh trục cố định với tốc độ góc không đổi Nếu nhiên tất mômen lực tác dụng lên vật A Vật quay chậm dần dừng lại B Vật quay nhanh dần C Vật dừng lại D Vật tiếp tục quay Câu 10: Đối với vật quay quanh trục cố định, kết luận sau đúng? A Khi tốc độ góc vật thay đổi chắn có momen lực tác dụng lên vật B Nếu khơng có mơmen lực tác dụng lên vật vật phải đứng yên C Vật quay nhờ có mơmen lực tác dụng lên vật D Khi tất mômen lực tác dụng lên vật nhiên vật quay dừng lại Câu 11: Một vật khơng có trục quay cố định, chịu tác dụng ngẫu lực vật A chuyển động tịnh tiến B chuyển động quay C vừa quay, vừa tịnh tiến D nằm cân Câu 12: Mức quán tính vật chuyển động quay quanh trục cố định không phụ thuộc vào A Khối lượng vật B Tốc độ góc vật C Hình dạng, kích thước vật D Sự phân bố khối lượng vật trục quay Câu 13: Tác dụng lực F có giá qua trọng tâm vật vật A chuyển động tịnh tiến B chuyển động quay C vừa quay vừa tịnh tiến D quay chuyển động tịnh tiến Câu 14: Chọn kết luận sai: A Tốc độ góc đặc trưng cho quay nhanh hay chậm vật rắn 24 B Khi vật rắn quay quanh trục cố định, điểm gần trục quay có tốc độ góc nhỏ so với điểm xa C Khi vật quay đều, tốc độ góc khơng đổi D Đơn vị tốc độ góc rad/s Câu 15: Một vật rắn quay quanh trục cố định Các điểm vật rắn không thuộc trục quay có tốc độ góc A có tốc độ góc B có tốc độ dài C có gia tốc hướng tâm D có gia tốc toàn phần Câu 16: Một cứng AB đồng chất, tiết diện có trọng lượng P = 100N trạng thái cân nằm ngang Đầu A tựa vào tường thẳng đứng đầu B giữ sợi dây nhẹ, không dãn BC hình vẽ Biết BC = 2AC Tìm độ lớn lực căng dây BC A 200N B 150N C 75 N D 100 N Câu 17: Một AB dài 7,5m; trọng lượng 200N có trọng tâm G cách đầu A đoạn 2m Thanh quay xung quanh trục qua điểm O nằm với OA = 2,5m Phải tác dụng vào đầu B lực có độ lớn để AB cân nằm ngang? A 100 N B 25 N C 10 N D 20 N Câu 18: Một AB có trọng lượng 150N có trọng tâm G chia đoạn AB theo tỉ lệ BG = 2AG Thanh AB giữ cân nhờ lề A dây nhẹ, khơng giãn B hình vẽ Biết góc  = 30° Tính lực căng dây A 75 N B 100 N C 150 N D 50 N Câu 19: Hai lực F1 , F2 song song chiều, cách đoạn 30cm Biết F1 = 18N hợp lực F = 24N Giá hợp lực cách lực F2 đoạn bao nhiêu? A 7,5cm B 10cm C 22,5cm D 20cm Câu 20: Một người gánh hai thúng: thúng gạo có trọng lượng 300N, thúng ngơ có trọng lượng 200N hai đầu địn gánh nhẹ, dài 1,5m Tìm lực tác dụng lên vai người đòn gánh cân nằm ngang A 600N B 120N C 250N D 500N 25 ... 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... g.t = 10. 2 = 20 m/s c, Quãng đường vật sau giây : s=1/2 g.t2 = 0,5 10 = m Sau giây vật cách mặt đất : h1 = h – s = 20 – =10 m Một vật thả rơi tự do, vật chạm đất vận tốc vật 20m/s Lấy g = 10m... lượng vào đầu lị xo có độ cứng 100 N/m để giãn 10cm? Lấy g = 10m/s2? Hướng dẫn : Khi vật cân ta có : P = Fđh = k |  l| = 100 0,1 = 10 N Khối lượng vật m = P/g = 10/ 10 = 1kg Mơt lị xo treo thẳng