Đơn vị Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật.. Ý nghĩa các đại lượng và đơn vị Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ
Trang 1TRƯỜNG THPT CHUYÊN HƯỚNG DẪN ÔN TẬP HỌC KỲ 1
NGUYỄN QUANG DIÊU MÔN VẬT LÝ KHỐI 10 NÂNG CAO
Tổ VẬT LÝ- KTCN
A PHẦN LÝ THUYẾT :
1 Định nghĩa chuyển động thẳng đều biến đổi đều Công thức vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều, giải thích.
ban đầu, a là gia tốc của vật
2 Các trường hợp chuyển động thẳng biến đổi đều:
thời tăng đều theo thời gian gọi là chuyển động thẳng nhanh dần đều
thời giảm đều theo thời gian gọi là chuyển động thẳng chậm dần đều
3 Các công thức, phương trình trong chuyển động thẳng biến đổi đều:
1
2at2
1
2at2
Công thức liên hệ: v2 – v02 = 2as ; v = v0 + at
4 Định nghĩa Sự rơi tự do Đặc điểm:
Định nghĩa: Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực
Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều
5 Công thức tính vận tốc và quãng đường của vật rơi tự do:
Nếu vật rơi tự do, không có vận tốc ban đầu thì: v = gt
Công thức tính quãng đường đi được của vật rơi tự do là: s =
1
2gt2 ; v2 = 2g.h
6 Định nghĩa chuyển động tròn đều Chu kì, tần số của chuyển động tròn đều, đơn vị:
Chuyển động tròn đều là chuyển động tròn và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi cung tròn
Chu kì T của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng :
2
Đơn vị đo chu kì là giây (s)
1 f T
Đơn vị đo tần số là Hertz (Hz)
7 Phát biểu định luật I Newton Quán tính là gì?
bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, vật đang chuyển động sẽ tiếp tục
Trang 2 Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc.
8 Phát biểu định luật II Newton.Công thức Đơn vị
Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn của gia tốc tỉ lệ với độ lớn
m
9 Phát biểu định luật III Newton.Công thức
⃗F AB=−⃗F BA
10 Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn Công thức Ý nghĩa các đại lượng và đơn vị
Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
1 2
m m
r
11 Phát biểu định luật Hooke Công thức Ý nghĩa các đại lượng và đơn vị.
Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò
hồi) của lò xo (N.m)
12 Sự xuất hiện của lực ma sát nghỉ? Đặc điểm lực ma sát nghỉ Công thức tính lực ma sát nghỉ cực đại, ý nghĩa các đại lượng.
làm vật chuyển động nhưng chưa đủ để thắng lực ma sát
ngược chiều với với ngoại lực
13 Định nghĩa hệ quy chiếu phi quán tính Đặc điểm.
quán tính
14 Định nghĩa Lực hướng tâm, công thức, Ý nghĩa các đại lượng và đơn vị.
gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm
2
2
mv
r
(rad./s), v là vận tốc dài của vật chuyển động tròn đều (m/s)
15 Khi nào có lực quán tính? So sánh lực quán tính và lực thông thường :
tượng cơ học xảy ra giống như là mỗi vật có khối lượng m chịu thêm lực tác dụng
Trang 3⃗F qt=−m⃗a gọi là lực quán tính Lực quán tính luôn ngược chiều với gia tốc của hệ và
không có phản lực
cho vật Lực quán tính xuất hiện do tính chất phi quán tính của hệ quy chiếu nên không có phản lực
16 Điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế Các dạng cân bằng, nhận xét độ cao trọng tâm trong các dạng cân bằng
gặp mặt chân đế
a Nếu vật trở lại vị trí cân bằng thì vật đã ở vị trí cân bằng bền, trọng tâm vật ở độ cao thấp nhất
b Nếu vật rời xa vị trí cân bằng thì vật đã ở vị trí cân bằng không bền, trọng tâm vật ở ở
độ cao cao nhất
c Nếu vật cân bằng ở bất cứ vị trí nào: vật đã ở vị trí cân bằng phiếm định, trọng tâm vật
ở độ cao không đổi
17 Tổng hợp, phân tích lực :
Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy
Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt lực đó Các lực thay thế gọi là các lực thành phần
18 Quy tắc hợp lực đồng quy Điều kiện Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của 3 lực không song song:
Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy : Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên một vật rắn, trước hết ta trượt hai vectơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực
Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song :
Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy
1+ ⃗F2 = -⃗F3
19 Quy tắc hợp lực của hai lực song song cùng chiều
những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực :
trong đó, d1 và d2 là khoảng cách từ giá của hợp lực tới giá của lực ⃗F1 và giá của lực ⃗F2.
20 Định nghĩa moment lực (momen), Công thức Ý nghĩa các đại lượng và đơn vị.
Moment của lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực
và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó
Công thức tính moment của lực: M = F.d
vuông góc với trục quay)
Trong hệ SI, đơn vị của moment lực là Newton mét (N.m)
B DẠNG BÀI TẬP:
- Dùng các công thức động học (trong các bài toán động lực học)
- CĐ tròn đều
Trang 4- Lực hấp dẫn.
- Hệ 2 vật cùng gia tốc có ma sát: tìm gia tốc và lực căng dây
- Tìm hợp lực của 2 lực song song cùng chiều.Vẽ hình
- Cân bằng của vật rắn có trục quay cố định, quy tắc moment lực
C
MỘT SỐ BÀI TẬP THAM KHẢO CÁCH TRÌNH BÀY:
Bài 1 : Một vệ tinh nhân tạo khối lượng m = 40 kg, chuyển động tròn đều xung quanh Trái đất với
vận tốc v = 8km/s và cách mặt đất một khoảng h = 600 km Tính :
a Chu kỳ và tần số của vệ tinh
b Gia tốc hướng tâm và lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh
Cho bán kính trái đất là R = 6400km
Bài giải
a Chu kỳ và tần số của vệ tinh
8000 )
v
=
8
7 .10-3 rad/s
* Mặt khác : T =
2.π
ω =
2.7.π
* Tần số : f =
1
T =
1
5495 =1,82.10
−4
Hz
b Gia tốc hướng tâm :
* aht =
v2
( R+h ) =
( 8000 )2 ( 6400000+600000 = 9,14 m/s2
* Fht = m aht = (40)(9,14) = 365,6 N
Bài 2 : Lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 25 cm, đầu trên cố định, khi treo một vật có khối lượng m =
Bài giải
Độ cứng lò xo:
* Độ dãn lò xo : Δl = l – l0 = 35 – 25 = 10 cm
* Khi vật cân bằng: ⃗ Fdh+⃗ P=0
* P = Fđh ⇔ m.g = k Δll
* Suy ra k =
m.g Δll =
1.10
Bài 3 : Hai tàu thủy có khối lượng bằng nhau m1 = m2 = 400 tấn ở cách nhau một khoảng R thì hút
Bài giải
Khoảng cách giữa hai tàu thủy:
* Ta có : Fhd = G
m1 m2
R2
* Suy ra R = √G m1.m2
F hd = √6 , 67.10−11(4000000)
2
6 ,67 10−5 = 400 m.
Trang 5Bài 4: Cho hệ vật như hình vẽ, m1 = m2 = 1 kg, lực kéo F = 4N hệ số ma sát giữa vật và mặt tiếp xúc
là 0,1 Lấy g = 10m/s2
a Tính gia tốc của hệ
b Tính lực căng dây
Bài giải
a Gia tốc của hệ:
Xét hệ vật m1 + m2: áp dụng định luật II Newton : ⃗F + ⃗ F ms1+⃗F ms 2 = (m1+m2) ⃗a.
a =
F−F ms1−F ms2
m1+m2
a =
F−μ (m1+m2)g
m1+m2 =
4−(0,1) (1+1)10 1+1
a = 1m/s2
b Lực căng dây :
Xét vật thứ 2 : ⃗T + ⃗ F ms 2 = m2 ⃗a.
T – Fms2 = m2 a
Suy ra : T = m2.a + Fms2 = m2.a – μm2g
T = 2N
Bài 5 : Người ta treo trên trần thang máy một lực kế và mắc vào đầu còn lại của lực kế một vật khối
lượng m = 5kg Lực kế sẽ chỉ bao nhiêu nếu :
a Thang máy lên nhanh dần đều với gia tốc a =
g
2
b Thang máy xuống nhanh dần đều với gia tốc a =
g
2 (lấy g = 10m/s2 )
Bài giải
a Thang máy lên nhanh dần đều:
* Ta có : ⃗ Fk+⃗ P=m.⃗a
* Chọn chiều dương hướng lên
Fk – P = m.a
b Thang máy xuống nhanh dần đều:
* ⃗ Fk+⃗ P=m.⃗a
* Chọn chiều dương hướng xuống: P – Fk = m.a
Bài 7: Cho 2 lực song song thẳng đứng hướng xuống: lực ⃗F1 đặt tại A có độ lớn F1 = 5 N, lực ⃗F2 đặt
b Vẽ hình
Bài giải
a Hợp lực :
* F = F1 + F2 = 5 + 3 = 8 N
* d1 + d2 = d = 4 dm (1)
* d2
d1=
F1
F2 =
5
3 (2)
Trang 6b Vẽ hình:
A O B
⃗F2
⃗F1
⃗F
Bài 8 : Một thanh AB = 3m đồng chất có khối lượng m = 10 kg có thể quay quanh trục vuông góc với
thanh cách đầu bên phải 1m Tính khối lượng vật m cần treo vào đầu bên trái của thanh để nó cân
Bài giải
Khối lượng vật m cần treo:
* Chọn chiều dương là ngược chiều quay của kim đồng hồ
(Có thể chọn quy ước đại số : Mm + Mp = 0 với Mm < 0, Mp > 0 )
OG
0,5
Pm = 50 N ⃗ P
* Suy ra : m =
Pm
D
LƯU Ý CÁCH TRÌNH BÀY BÀI THI:
1 Trình bày câu lý thuyết:
a Mỗi câu phải ghi thứ tự câu, chủ đề, gạch dưới, rồi xuống hàng làm bài.
b Phải đánh dấu từng ý (*) và xuống hàng sau mỗi ý
c Nên làm theo thứ tự của đề thi
d Thí dụ:
* Chuyển động tròn đều là
* Công thức :
2 Trình bày bài toán:
a Cũng đánh dấu từng ý (*) và ghi đầy đủ: công thức, thay số (đúng đơn vị), đáp số có đơn vị Thí dụ:
Câu 4: Vận tốc:
* v = v0 + a.t = 1.30 = 30 m/s
b Nếu phải tìm đại lượng suy dẫn, học sinh phải ghi công thức chính, suy ra công thức của đại lượng cần tìm, thay số, đáp số có đơn vị
Thí dụ : * s =
1
2.S
t2 =
2.100
c Nếu đáp số xuống hàng, phải ghi lại tên đại lượng bên trái
2.S
t2 =
2.100
102
a = 2 m/s2
Trang 7d.Trường hợp áp dụng định luật II Newton: phải ghi biểu thức vectơ, chọn chiều dương, chiếu ra biểu thức đại số
e Trường hợp bài toán từ 2 vật: phải ghi rõ đối tượng khảo sát: hệ vật hay vật nào, rồi mới áp dụng định luật II Newton, chú ý chỉ ghi ngoại lực mà thôi
f Hình vẽ phải vẽ bằng viết mực, không vẽ bằng viết chì, trừ vẽ vòng tròn bằng compa