Loại 2 : Tính vận tốc, gia tốc, quãng đường đi trong chuyển động thẳng.Phương pháp: - Từ dữ kiện xác định các đại lượng đã cho tìm mối liên hệ áp dông các công thưc tính : a, v, s.. + Đ
Trang 1TUYỂN TẬP VÀ PHÂN LOẠI BÀI TẬP CƠ BẢN VẬT LÍ 10
CHươNG I:ĐộNG HọC CHấT đIểM
Loại 1 : Tính tốc độ trung bình, quãng đường đi trong chuyển động thẳng.
Phương pháp: Dựa vào dữ kiện biễu diễn các đại lượng vận tốc v, vị trí của chất điểm
chuyển động thẳng đều tương ứng trên quỹ đạo
- Kết hợp hình vẽ và tính chất chuyển động tìm mối liên hệ giữa đại lượng chưa biết và đạilượng đã cho
Trang 2Loại 2 : Tính vận tốc, gia tốc, quãng đường đi trong chuyển động thẳng.
Phương pháp:
- Từ dữ kiện xác định các đại lượng đã cho tìm mối liên hệ áp dông các công thưc tính : a,
v, s
- Nếu cho v0, v, s a, t ngược lại cho a, s,v(v0) v, t
Ví dụ 1 : Một đoàn tàu bắt đầu rời ga chuyển động nhanh dần đều, sau 20s đạt đến vận tốc 36 km/
h Hỏi sau bao lâu tàu đạt đến vận tốc 54 Km/h ?
Ví dụ 2: một vật chuyển động thẳng nhanh dần đều đi được đoạn đường s1 = 24m và s2 = 64m trong hai khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau là 4s Xác định vận tốc ban đầu và gia tốc của vật
Ví dụ 3: Một vật chuyển động thẳng nhanh dần đều với vận tốc đầu v0 = 18 km/h Trong giây thứ tư kể từ lúc bắt đầu chuyển động nhanh dần, vật đi được 12m Hãy tính:
a) Gia tốc của vật
b) Quãng đường đi được sau 10s
Loại 3: Viết công thức quãng đường đi, phương trình chuyển động, xác định vị trí và thời điểm hai vật gặp nhau.
Phương pháp:
*Bài toán thuận: Viết PTCĐ
- Chọn :
Gốc toạ độ O cách vị trí xuất phát x01, x02
Trục toạ độ Ox chiều dương tuỳ theo quy ước
Gốc thời gian t01 của vật 1 và t02 của vật 2
*Khoảng cách hai vật ở thời điểm t :d x2 x1
* Bài toán ngược : Cho PTCĐ xác định loại CĐBĐ và v0, a, x0
* Chú ý : Dấu và chiều của các đại lượng x 0 , v 0 , a.
Ndđ : a.v > 0 ; cdđ : a.v < 0.
Ví dụ : Hai người đi xe đạp khởi hành cùng 1 lúc và đi ngược chiều nhau Người thứ nhất có
vận tốc đầu là 18km/h và lên dốc chậm dần đều với gia tốc 20cm/s2 Người thứ 2 có vận tốc đầu là 5,4 km/h và xuống dốc nhanh đều với gia tốc 0,2 m/s2 Khoảng cách giữa hai người là130m Hỏi sau bao lâu 2 ngưòi gặp nhau và vị trí gặp nhau
ĐS :20s; 60m
Loại 4: Đồ thị chuyển động: toạ độ - thời gian và đồ thị vận tốc - thời gian.
Phương pháp:
- Bài toán thuận lập công thức vận tốc vẽ đồ thị: v v a t t 0 ( 0 )
- Bài toán ngược: dựa vào đồ thị mô tả tính chất chuyển động của vật bằng các phương trình cđ
Trang 3Loại 5 : Bài toán chuyển động rơi tự do và gia tốc rơi tự do.
Loại 6: Tính các đại lượng trong chuyển động tròn đều.
Loại 7 : áp dụng công thức cộng vận tốc -tính vận tốc.
Phương pháp:
Bước 1: Xác định vật cđ(1), HQC chuyển động(2), HQC đứng yên(3)
Bước 2: Xác định loại vận tốc đã cho và phương chiều của nó
Bước 3: áp dụng công thức cộng vận tốc, biễu diễn các véc tơ vận tốc lên hình vẽ
Bước 4: Chuyển công thức dạng véc tơ sang dạng vô hướng cho từng trường hợp
- TH cùng phương thì sử dụng công thức dạng độ lớn:
+ Chọn chiều dương là chiều của một véc tơ vận tốc đã cho
+ Chiếu các véc tơ vận tốc lên phương của chúng
Nếu cùng chiều(+) thì v > 0 dấu(+)
Nếu ngược chiều (+) thì v < 0 dấu (-)
Nếu chưa biết chiều thì để dấu (+) sau đó tính ra v > 0 thi cùng chiều (+)còn v < 0 ngược chiều (+)
- TH khác phương áp dụng công thức dạng độ lớn tổng quát
4
O A
Trang 4dhF
+ Điểm đặt tác dụng lên vật gây ra biến dạng đàn hồi của lò xo
+ Phương trùng với trục của lò xo
+ Chiều ngược với chiều gây ra sự biến dạng
+ Độ lớn tuân theo ĐL Húc: đk trong ghđh l l Max thì : Fđh = k l = kl l 0
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
+ Phương vuông góc với bề mặt đỡ
+ Chiều hướng 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}:
Trang 5+ Điểm đặt: Đặt lên vật treo, kéo
+ Phương: Trùng với sợi dây
+ Chiều: Hướng vào phần giữa sợi dây
c) Lực ma sát:
- Lực ma sát trượt:
+ Xuất hiện tại bề mặt tiếp xúc khi có chuyển động tương đối 2 bề mặt tiếp xúc và cản trở chuyển động của vật
+ Điểm đặt lên vật sát bề mặt tiếp xúc
+ Phương: song song với bề mặt tiếp xúc
+ Chiều: ngược chiều với chiều chuyển động tương đối so với bề mặt
tiếp xúc
+ Độ lớn: Fmst = tN ; 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 hướng chuyển động,giúp cho vật đứng yên tương đối trên bề mặt của vật khác
+ Điểm đặt: lên vật sát bề mặt tiếp xúc
+ Phương: song song với bề mặt tiếp xúc
+ Chiều: ngược chiều với lực ( hợp lực) của ngoại lực( các ngoại
lực và
thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc F t
) hoặc xu hướng chuyển động của vật
+ Độ lớn: Fmsn = Ft Fmsn Max = nN (n>t)
Ft: Độ lớn của ngoại lực( thành phần ngoại lực) song song với bề mặt tiếp xúc
* Chú ý: trường 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
5) Lực hướng 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 hướng tâm
Công thức dạng véc tơ:
1
n i ht
Bước 2: Chọn hệ quy chiếu ( Cụ thể hoá bằng hệ trục toạ độ vuông góc; Trục toạ độ Ox luôn
trùng với phương chiều chuyển động; Trục toạ độ Oy vuông góc với phương chuyển động)
Bước 3: Xác định các lực và biểu diễn các lực tác dụng lên vật trên hình vẽ (phân tích lực có
phương không song song hoặc vuông góc với bề mặt tiếp xúc)
Bước 4: Viết phương trình hợp lực tác dụng lên vật theo định luật II Niu Tơn.
Trang 6+ Nếu lực vuông góc với phương chiếu thì độ lớn đại số của F trên phương đó bằng 0.
+ Nếu lực song song với phương chiếu thì độ lớn đại số của F trên
phương đó bằng :
Fx (y) = + F nếu F
cùng chiều với phương chiếu
Fx (y) = - F nếu F ngược chiều với phương chiếu
x
+ Nếu lực F hợp với phương chiếu góc thì:
TH: F Cùng hướng với chiều dương phương chiếu:
TH: F ngược hướng với chiều dương phương chiếu:
- Giải phương trình (1) và (2) ta thu được đại lượng cần tìm
y
F F F
sin
y
F F F
Trang 7Ví dụ 1: Một lực không đổi tác dụng vào 2 vật có khối lượng 5kg làm vận tốc của nó tăng
dần từ 2 m/s đến 8 m/s trong 3s Hỏi lực tác dụng vào vật là bao nhiêu ?
Ví dụ 2: Một ôtô đang chạy với tốc độ 60km/h thì người lái xe hãm phanh, xe đi tiếp được
quãng đường 50 m thì dừng lại Hỏi nếu ôtô chạy với tốc độ 120 km/h thì quãng đường điđược từ lúc hãm phanh đến khi dừng lại là bao nhiêu ? Giả sử lực hãm trong hai trườnghợp bằng nhau
Ví dụ 3: Một có khối lượng 1kg, chuyển động về phía trước với tốc độ 5 m/s, va chạm vào
vật thứ hai đứng yên Sau va chạm, vật thứ nhất chuyển động ngược trở lại với tốc độ 1m/s, còn vật thứ hai chuyển động với tốc độ 2 m/s Hỏi khối lượng của vật thứ hai bằngbao nhiêu ?
Dạng 2 : Biểu diễn và xác định độ lớn các lực cơ học tác dụng lên vật.
Loại 1 : Lực hấp dẫn :
Ví dụ : 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 go = 9,8 m/s2
Loại 2 : Lực đàn hồi :
Ví dụ : Một lò xo có khối lượng không đáng kể, một đầu giữ cố định một đầu treo vật m có
khối lượng 100g Cho biết chiều dài ban đầu lo = 30 cm, chiều dài của lò xo lúc treo vật m
là l = 31 cm Lấy g = 10 m/s2 Tính độ cứng k của lò xo
Loại 3 : Phản lực đàn hồi hay áp lực(lực nén, lực đè, lực ép)
Ví dụ : Một vật có khối lượng m = 20kg đặt trên sàn thang máy Tính lực nén 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/s2
Thang máy đi lên chậm dần đều với gia tốc a = 1m/s2
Loại 4 : Lực ma sát trượt :
Ví dụ : 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 mặtphẳng là 0,35 Tính gia tốc của thùng Lấy g = 9,8 m/s2
Loại 5* : Lực ma sát nghỉ :
Ví dụ : Tác dụng lực lên một vật trọng lượng 20N đặt trên mặt phẳng
nghiêng góc = 300 từ trạng thái nghỉ bằng một lực F = 12N song song
với mặt phẳng nghiêng Nhưng vật không chuyển động vì sao ? Biểu
diễn các lực tác dụng lên vật Tính độ lớn lực ma sát nghỉ Tìm điều
kiện lực F tối thiểu để vật chuyển động
Trang 8Loại 6 : Ma sát lăn :
Ví dụ : Một ôtô khối lượng m = 50kg sau khi bắt đầu chuyển bánh đã chuyển động nhanhdần đều Khi đi được S = 25 m vận tốc ôtô là v = 18 km/h Hệ số ma sát lăn giữa bánh xevới mặt đường là t 0,05 Lấy g = 10 m/s2 Tính lực kéo của động cơ
Dạng 3 : Ứng dụng của các định luật Niutơn và các lực cơ học ( Phương pháp động lực
học).
Loại 1 *: Vật chuyển động trên mặt phẳng ngang.
Ví dụ: Một vật có khối lượng m = 0,5 kg đặt trên mặt sàn nằm ngang Hệ số ma sát nghỉ và
hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn và vật lần lượt là n= 0,5; t= 0,3 Lúc đầu, vật đứng yên Người ta bắt đầu kéo vật bằng một lực Fk = 3 N Sau 2s lực này ngừng tác dụng Tính quãng đường mà vật đi được cho tới lúc dừng lại và thời gian vật chuyển động Lấy g = 10 m/s2
a) Lực kéo theo phương ngang
b) Lực kéo hợp với phương ngang góc = 600 hướng lên
c) Lực kéo hợp với phương ngang góc = 600 hướng xuống
Loại 2 : Vật chuyển động theo phương thẳng đứng.
Ví dụ 1: Một khúc gỗ có khối lượng m = 4kg bị ép chặt giữa hai tấm gỗ dài song
song thẳng đứng Mỗi tấm ép vào khúc gỗ một lực Q = 50N Tìm độ lớn của lực F
cần đặt vào khúc gỗ đó để có thể kéo đều nó xuống dưới hoặc lên trên Cho biết hệ
số ma sát giưa mặt khúc gỗ và tấm gỗ băng 0,5
Ví dụ 2 : Một sợi dây có thể treo một vật đứng yên có khối lượng tối đa là 50 kg mà
không bị 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 để dây không bị đứt là bao nhiêu ?
Loại 3 : Vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng.
Ví dụ : Kéo một vật m = 200g đi lên một mặt phẳng nghiêng bằng một lực F nằm theo mặt
phẳng nghiêng góc nghiêng = 300 hướng lên Cho biết hệ số ma sát nghỉ n= 3
2 , ma sáttrượt t= 3
4
a) Xác định độ lớn của lực kéo nhỏ nhất để vật trượt từ trạng thái nghỉ
b) Tính độ lớn lực kéo Fk để vật chuyển động với gia tốc a = 2m/s2
c) Sau 4s kể từ lúc bắt đầu kéo thì ngừng tác dụng lực Vât sẽ tiếp tục chuyển động như thếnào ? 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 ngangbao lâu và đi được quảng đường dài bao nhiêu ? Cho hệ số với mặt phẳng ngang t1 = 0,1.Lấy g = 10 m/s2
Loại 4 : Vật chuyển động trên đường tròn, cung tròn.
Trang 9d = 9 m
Ví dụ : Một ô tô có khối lượng 1200Kg chuyển động đều qua 1 đoạn cầu vượt (coi là cungtròn) với tốc độ 36Km/h Hỏi áp lực của ô tô vào mặt đường tại điểm cao nhất bằng baonhiêu? Biết bán kính cong của đoạn cầu vượt là 50m Lấy g = 10m/s2
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 Người 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/s2 Bỏ qua ma sát
Ví dụ: Một người đi xe đạp vào khúc quanh nằm ngang có bán kính 16m Hỏi vận tốc tối đa
của người đó để khỏi trượt ngã Tính góc nghiêng của người so với phương thẳng đứngkhi vận tốc bằng 10,8 km/h Cho biết hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là 0,1 lấy g =10m/s2
Loại 5 : Bài toán về chuyển động của hệ vật.
Ví dụ : Một người khối lượng m1 = 50kg đứng trên thuyền khối lượng m2 = 150kg Người này dùng dây kéo thuyền thứ hai có khối lượng m2 = 250kg về phía mình Ban đầu hai
thuyền nằm yên trên mặt nước và cách nhau 9m Lực kéo không đổi và bằng 30N Lực cản của nước tác dụng vào mỗi thuyền là 10N Tính :
a) Gia tốc của mỗi thuyền
b) Thời gian để hai thuyền chạm nhau kể từ lúc bắt
đầu kéo
c) Vận tốc của mỗi thuyền khi chạm nhau
Dạng 4 : Bài toán về chuyển động ném ngang, xiên
Loại 1 : Vật chuyển động ném ngang.
Ví dụ : Một hòn bi lăn dọc theo một cạnh của mặt bàn hình chữ nhật nằm ngang cao h =
1.25m Khi ra khỏi mép bàn , nó rơi xuống nền nhà tại điểm cách mép bàn L = 1.50m(theo phương ngang)? Lấy g = 10m/s2 Tính tốc độ của viên bi lúc rời khỏi bàn ?
Loại 2 : Vật chuyển động ném xiên.
Ví dụ : Một vật được ném lên từ mặt đất với vận tốc ban đầu v0 = 40m/s và với góc ném
=300
Lấy g = 10m/s2
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 phương thẳng đứng.
Loại 3 : Vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng.
Loại 4 : Vật chuyển động trên đường tròn, cung tròn.
CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Loại 1: Tính động lượng của một vật, một hệ vật.
Trang 10Động lượng của một vật:
- Xác định m, v: pmv
Độ lớn: p = mv (kgm/s)Động lượng của một hệ
- Xác định khối lượng m1, m2 và vận tốc v1, v2 của các vật trong hệ
- Xác định góc hợp bởi 2 véc tơ động lượng là góc hợp bởi v v1 , 2
Bài 1: Một vật 0,1 kg được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc đầu 15m/s
a) Tìm động lượng của vật ở độ cao cực đại
b) Tìm động lượng ucả vật ở vị trí giữa độ cao cực đại khi đi lên và đi xuống
Bài 2: Tìm động lượng của hệ hai vật có khối lượng m1 = 1,5kg và m2 = 0,5kg chuyển động với vận tốc
v1 = 2m/s và v2 = 6m/s trong trường hợp hai vận tốc
Loại 2: Tính độ biến thiên động lượng của vật; xung lượng của lực; lực tác dụng lên vật.
Trang 11đứng Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng và lực do sàn tác dụng lên biết thời gian
va chạm là 0,1s
Bài 4: Một quả bings 500g đang nằm yên Người ta tác dụng một lực F1 = 3N lên vật trong khoảng thời gian 1,5s
a) Vận tốc của vật v1 ngay sau thời điểm này bằng bao nhiêu ?
b) Đúng vào thời điểm đó, tác dụng lên vật một lực khác F2 = 4N ngược chiều với lực F1
trong khoảng thời gian 3s Tìm vận tốc cuối v2 của vật sau 3s này
Đs: 9m/s; -15m/sBài 5: Một chiến sĩ bắn súng liên thanh tì bá súng vào vai và bắn với vận tốc 600viên/ phút.Biết rằng mỗi viên đạn có khối lượng 20g và vận tốc rời khỏi nòng súng 800m/s Tính lực trung bình ép lên vai chiên sĩ đó
Loại 3: Giải các bài toán bằng vận dụng định luật bảo toàn động lượng:
Phương pháp sử dụng định luật bảo toàn động lượng
Bước 1: Xác định hệ khảo sát chứa vật là hệ cô lập( hệ kín) Giải thích vì sao hệ cô lập
Bước 2: Xác định động lượng của hệ vật trước tương tác và sau tương tác và viết biểu thức động lượng của hệ vật trước và sau tương tác:
+ Động lượng của hệ trước khi xảy ra tương tác : p hÖ tr p1 p2 m v1 1 m v2 2
- Sử dụng phương pháp chiếu:
+ Dựng giãn đồ véc tơ động lượng(*)
+ Chiếu phương trình véc tơ (*) lên phương thích hợp(đã chọn quy ước phương và chiều chiếu lên)
Nếu phức tạp thì chiếu lên hai phương vuông góc Ox và Oy
- Sử dụng phương pháp hình học:
+ Dựng giãn đồ véc tơ động lượng(*)
+ Nhận xét giãn đồ véc tơ thu được xem thuộc dạng hình đặc biệt nào: tam giác
vuông, đều, cân và sử dụng các tính chất tam giác: định lý Pi ta go, công thức hàm số cos trong tam giác v.v.v
Bước 5: Giải phương trình độ lớn và tìm, biện luận đại lượng ẩn số
Bài toán: Va chạm
Bài 1: Một toa xe có khối lượng m 1 = 5,4 T chạy với vận tốc v1 = 5m/s đến va chạm vào mộttoa xe đang đứng yên có khối lượng m2 = 4T Toa xe này chuyển động với vận tốc v2 = 4,5m/s Hỏi toa xe thứ nhất chuyển động thế nào sau va chạm
Bài 2: Một hòn bi khối lượng m1 = 50g lăn trên một mặt phẳng nằm ngang với vận tốc v1 = 2m/s Một hòn bi thứ hai m2 = 80g lăn trên cùng một quỹ đạo thẳng của m1 nhưng ngược chiều
Trang 12a) Tìm vận tốc của m2 trước va chạm để sau va chạm hai hòn bi đứng yên.
b) Muốn sau va chạm, m2 đứng yên , m1 chạy ngược chiều với vận tốc 2m/s thì v2 bằng bao nhiêu ?
Bài 3: Một viên bi đang chuyển động với vận tốc v = 5m/s thì va vào viên bi thứ 2 có cùng khối lượng đang đứng yên Sau va chạm, hai viên bi chuyển động theo hai hướng khác nhau
và tạo với hướng của v một góc lần lượt là , Tính vận tốc mỗi viên bi sau va chạm khi:a) = = 300
b) = 300, = 600
Bài toán: Va chạm mềm
* Chú ý: Hai vật sau tương tác cùng vận tốc.
Bài 1: Hai xe lăn có khối lượng 10kg và 2,5kg chuyển động ngược chiều nhau trên một mặt nằm ngang không ma sát với các vận tốc tương ứng 6m/s và 3m/s Sau va chạm chúng dính vào nhau và chuyển động cùng vận tốc Hãy tìm vận tốc này
Bài 2: Một viên bi có khối lượng m1 = 500g đang chuyển động với vận tốc v1 = 4m/s đến va chạm vào bi thứ hai có khối lượng m2 = 300g Sau va chạm chúng dính lại với nhau chuyển động theo hướng vuông góc với viên bi m1 ban đầu với vận tốc v = 3m/s Tính vận tốc v2 củaviên bi m2 trước va chạm
Bài 3: Một cái bè có khối lượng m1 = 500g đang chuyển động với vận tốc v1 = 2m/s dọc theo
bờ sông Một người có khối lượng m2 = 50kg nhảy lên bè với vận tốc v2 = 4m/s Xác định vận tốc của bè sau khi người nhảy vào trong các trường hợp sau:
a) Nhảy cùng hướng với chuyển động của bè
b) Nhảy ngược hướng với chuyển động của bè
c) Nhảy vuông góc với bờ sông
d) Nhảy vuông góc với bè đang trôi Bỏ qua sức cản của nước
Bài 4: Một người có khối lượng m1 = 50 kg đang chạy với vận tốc v1 = 4m/s thì nhảy lên mộtchiếc xe khối lượng m2 = 80kg chạy song song ngang với người này một vận tốc v2 = 3m/s Sau đó người và xe vẫn chạy theo phương cũ Tính vận tốc xe sau khi người nhảy lên nếu ban đầu xe và người chuyển động
a) Cùng chiều ; b) Ngược chiều; c) vuông góc
Bài 5: Một xe trở cát khối lượng M = 100kg chuyển động theo phương ngang với vận tốc v
= 5m/s Hòn đá có khối lượng m = 3kg bay đến cắm vào cát Tìm vận tốc của xe khi hòn đá rơI vào trong cát ở hai trường hợp sau:
a) Hòn đá rơi thẳng đứng
b) Hòn đá bay ngang ngược chiều với xe vận tốc v1 = 20m/s
Bài toán : Chuyển động bằng phản lực.
* Chú ý: Ban đầu các vật trong hệ cùng vận tốc.
Bài 1: Một người đứng trên một toa xe 200kg đang chạy trên đường ray nằm ngang với vận tốc 4m/s Bỏ qua ma sát của xe:
a) Nếu người đó nhảy ra phía sau với vận tốc 2m/s
b) Nếu người đo nhảy ra phía trước xe với vận tốc 3m/s
Bài 2: Một tên lửa khối lượng tổng cộng 100 tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với Trái Đất thì phụt ra tức thời 20 tấn khí với vận tốc 500m/s đối với tên lửa Tính vận tốc của tên lửa sau khi phụt khí trong hai trường hợp
Trang 13a) Phụt ra phía sau.
b) Phụt ra phía trước
Bài 3: Một tên lửa gồm vỏ có khối lượng m0 = 4T và khí có khối lượng m = 2T Tên lửa đang bay với vận tốc v0 = 100m/s thì phụt ra phía sau tức thời với lượng khí nói trên Tính vận tốc của tên lửa sau khi khí phụt ra với giả thiết vận tốc khí là:
a) V1 = 400m/s đối với đất
b) V1 = 400 m/s đối với tên lửa trước khi phụt khí
c) V1 = 400 m/s đối với tên lửa sau khi phụt khí
Bài 4: Một người đang đứng ở mũi con thuyền đang nằm yên trên mặt nước phẳng lặng Sau
đó người bắt đầu đi về phía đuôi thuyền Biết thuyền dài l = 3m, khối lượng người m = 50kg
và thuyền M= 150kg Bỏ qua sức cản của nước Tính độ dời của thuyền khi người đã về đến đuôi thuyền
Bài 5: Thuyền dài l = 4m, khối lượng M = 160kg, đậu trên mặt nước Hai người có khối lượng m1 = 50kg, m2 = 40kg đứng ở hai đầu thuyền Hỏi khi họ đổi chỗ cho nhau thì thuyền dịch chuyển một đoạn bằng bao nhiêu ?
ĐS: 0,16 m
Bài 6: Tại thời điểm ban đầu, một tên lửa khối lượng M có vận tốc v0 Cho biết cứ mỗi giây
có một khối lượng khí thoát ra khỏi tên lửa là m và vận tốc của khí thoát ra so với tên lửa là u
Bài 7 Một xe khối lượng M, trượt từ đỉnh một dốc nghiêng Sau khi đi được đoạn đường
l, từ xe người ta bắn một phát pháo hiệu thẳng đứng lên cao Tính vận tốc của xe sau khi bắn Biết khối lượng đạn pháo hiệu m, vận tốc ban đầu v
Bài 8 Một người có khối lượng m = 50 kg mang theo một vật có khối lượng m = 5kg,
chuyển động từ ván nhẩy với vận tốc ban đầu v0 = 6m/s có phương hợp với phương ngang một góc = 600 Tại điểm cao nhất của quỹ đạo người ấy ném vật theo phương ngang về phia sau với vận tốc tương đối v’ = 2m/s Tính xem tầm bay xa của người ấy tăng thêm bao nhiêu do việc ném vạt nói trên cho g= 10m/s2
Bài 9: Một con ếch khối lượng m ngồi ở đầu một tấm ván nổi trên mặt hồ Tấm ván có khối lượng M và dài L Con ếch nhảy lên tạo với phương ngang một góc Hãy xác định vận tốc ban đầu của con ếch sao cho khi rơi xuống ếch tơi đúng vào đầu kia
Bài toán : Đạn nổ…
* Chú ý: Ban đầu các mảnh đạn cùng vận tốc của đạn và tổng khối lượng các mảnh đạn là
khối lượng của viên đạn
Bài 1: Một viên đạn có khối lượng m = 1,5kg bay đến điểm cao nhất với v = 180m/s theo phương ngang thì nổ thành hai mảnh Một mảnh có khối lượng m1 = 1kg văng thẳng đứng xuống dưới với vận tốc v1 = 150m/s Hỏi mảnh kia bay theop hướng nào và với vận tốc bằngbao nhiêu ?
Bài 2: Một viên đạn có khối lượng m = 1,8kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 240m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau Biết mảnh thứ nhất bay với vận tốc 240m/s theo phương lệch phương đứng góc 600 Hỏi mảnh kia bay theo phương nào với vận tốc bằng bao nhiêu ?
Bài 3: Viên đạn có khối lượng m = 1,2kg đang bay ngang với vận tốc v= 14m/s ở độ cao h = 20m thì vỡ làm 2 mảnh Mảnh thứ nhất có khối lượng m1 = 0,8kg, ngay sau khi nổ bay thẳng
Trang 14đứng xuống dưới và khi sắp chạm đất có vận tốc v1’ = 40m/s Tìm độ lớn và hướng vận tốc của mảnh thứ hai ngay sau khi vỡ Bỏ qua sức cản không khí.
Loại 3: Tính công và công suất.
Phương pháp:
Cách 1: Sử dụng công thức tính A và P theo định nghĩa để tính, trong đó kết hợp sử dụng
phương pháp động lực học tìm F , công thức chuyển động biến đổi đều tính s, và xác đinh góc
Cách 2: Sử dụng định lí động năng để tính A của các lực tác dụng khi biết m và v1, v2 (vận tốc đầu và cuối)
Bài tập vận dụng
+ Bài toán: Tính công và công suất khi biết lực F ; quãng đường dịch chuyển và góc
(hợp bởi hướng lực F và hướng dich chuyển s).
Bài 2: Một vật có khối lượng m = 20kg chịu tác dụng bởi hai lực F1 = F2 = 750 N chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng ngang Lực kéo F1 có phương hợp với phương ngang một góc 1 = 450, lực đâ F2 có phương hợp với phương ngang góc 2 = 600 Tính công của lực F1,
F2 và hợp hai lực F khi vật chuyển động được 15m
+ Bài toán: Tính công và công suất khi biết các đại lượng liên quan đến lực( pp động lực học) và động học.
Phương pháp:
- Xác định lực F tác dụng lên vật theo phương pháp động lực học
- Xác định quãng đường s bằng các công thức động học
- Xác định góc hợp bởi chiều lực F và chiều chuyển động v
*Chú ý: Nếu vật chịu nhiều lực tác dụng thì công của hợp lực F bằng tổng công các lực tác dụng lên vật
a) Lên đều trong 20s
b) Máy kéo thùng ấy đi lên nhanh dần đều và sau 4s đã kéo lên thì công và công suất của máy bằng bao nhiêu ? Lấy g = 10m/s2
Bài 3: Một xe tải khối lượng 2,5T bắt đầu chuyển động nhanh dần đều sau khi đi được quảngđường 144m thì vận tốc đạt được 12m/s Hệ số ma sát giữa xe và mặt đường = 0,04