Vận tốc - Là đại lợng cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động và đợc xác định bằng độ dài quãng đờng đi đợctrong một đơn vị thời gian... - Vận tốc trung bình của một chuyển động k
Trang 1Ngày 12/11/2017
Buổi 1: Cơ học
A Mục tiêu
- Ôn lại cho học sinh những kiến thức trọng tâm về chuyển
động, cách biểu diễn lực, sự cân bằng lực, các loại lực masát đã học
- Rèn cho học sinh kỹ năng vận dụng công thức tính vận tốc
1 Chuyển động đều và đứng yên :
- Chuyển động cơ học là sự thay đổi vị trí của một vật sovới vật khác đợc chọn làm mốc
- Nếu một vật không thay đổi vị trí của nó so với vật khácthì gọi là đứng yên so với vật ấy
- Chuyển động và đứng yên có tính tơng đối (Tuỳ thuộcvào vật chọn làm mốc)
- Các dạng chuyển đông thờng gặp: chuyển động thẳng,chuyển động cong, chuyển động tròn
2 Vận tốc- Chuyển động đều, chuyển động không
đều.
a Vận tốc
- Là đại lợng cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển
động và đợc xác định bằng độ dài quãng đờng đi đợctrong một đơn vị thời gian
- Công thức tính vận tốc:
V = S t Trong đó : V là vận tốc Đơn vị : m/s hoặckm/h
S là quãng đờng Đơn vị : m hoặckm
t là thời gian Đơn vị : s ( giây ), h( giờ )
Trang 2b Chuyển động đều: Là chuyển động mà vận tốc có độ
lớn không thay đổi theo thời gian
c Chuyển động không đều: Là chuyển động mà độ lớn
vận tốc thay đổi theo thời gian
- Vận tốc trung bình của một chuyển động không đều trênmột quãng đờng đợc tính bằng độ dài quãng đờng đó chiacho tổng thời gian đi hết quãng đờng đó
Vtb=
2 1
2 1
+ +
+ +
=
t t
s s t s
3 Lực và vận tốc- Biểu diễn lực
a Lực và sự thay đổi vận tốc
- Lực là nguyờn nhõn làm thay đổi vận tốc của chuyển động
b Biểu diễn lực: Lực là đại lượng vộc tơ được biểu diễn bằng mũi tờn cú:
+ Gốc là điểm đặt của lực
+ Phương, chiều trựng với phương và chiều của lực
+ Độ dài biểu thị cường độ lực theo tỉ lệ xớch cho trước
4 Sự cõn bằng lực- Quỏn tớnh
a Hai lực cõn bằng: Là hai lực cựng đặt lờn một vật, cú cường độ bằng
nhau, phương nằm trờn cựng một đường thẳng, chiều ngược nhau
b Tỏc dụng của hai lực cõn bằng lờn một vật
Dưới tỏc dụng của cỏc lực cõn bằng, một vật đang đứng yờn sẽ tiếp tục đứngyờn, vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều Chuyển độngnày gọi là chuyển động theo quỏn tớnh
c Quỏn tớnh
Tớnh chất giữ nguyờn vận tốc của vật gọi là quỏn tớnh
Vật cú khối lượng lớn thỡ quỏn tớnh lớn
Bài 1: Một vật chuyển động trong 20 giây đầu đợc 50m,
một phút tiếp theo chuyển động với vạn tốc 18km/h và trong0,5 phút cuối vật chuyển động với vận tốc 4m/s
a Tính quãng đờng vật đi trong toàn bột thời gian
b Tính vận tốc trung bình trên toàn bộ quãng đờng
c Tính vận tốc trung bình trong 1,5 phút cuối
Trang 3s s
s
/ 110
470 30 60 20
470
3 2
1
3 2
+ +
= +
Chú ý : ôtô chuyển động đều từ A đến B hoặc từ B về Acòn chuyển động không đều trên đoạn đờng cả đi lẫn về
2
S
(2 )
Thời gian cả đi lẫn về là : t = t1 + t2 (3)
Gọi S là quãng đờng ôtô chuyển động cả đi lẫn về là :
2 1
t t
S S
2 1
V
S V S
S S
2
V
S V S
S
+
=
2 1
2 1 1 2 1
2
V V
S V S V
S
2 1 1 2
2 1 1
2
S V S V
V V S
1 1 1 2
2 1 1
2
S V S V
V V S
) (
2
2 1 1
2 1 1
V V S
V V S
+
Trang 4= (2 )
2 1
2 1
V V
V V
+ = (302.30+.4040)=
70
2400
= 34,3km/hNếu tính trung bình cộng thì không đúng vì :
Bài 3: Hai xe chuyển động thẳng đều từ A đến B cách
nhau 120km Xe thứ nhất đi liên tục không nghỉ với vận tốc
V1 = 15km/h Xe thứ hai khởi hành sớm hơn xe thứ nhất 1hnhng dọc đờng phải nghỉ 1,5h Hỏi xe thứ hai phải đi vớivận tốc bao nhiêu để tới B cùng lúc với xe thứ nhất
Giải
Do đi liên tục từ A đến B nên , thời gian xe I đi là :
t1 = S / V1 = 120/15 = 8h Muốn đén B cùng lúc với xe I thì thời gian chuyển độngcủa xe II phải là :
t2 = t1 + 1 - 1,5 = 8 +1
- 1,5 = 7,5h
Vậy vận tốc xe II là : V2 = S/t2 = 120/7,5 = 16km/h
Bài 4 : Hai xe cùng khởi hành lúc 8h từ hai địa điểm A và B
cách nhau 100km Xe thứ nhất đi từ A về phía B với vận tốc60km/h Xe thứ hai đi từ B với vận tốc 40km/h theo hớng ngợcvới xe thứ nhất Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặpnhau ?
Giải
Gọi S1, v1, t1 là quãng đờng, vận tốc , thời gian xe đi từ A Gọi S2, v2, t2 là quãng đờng, vận tốc , thời gian xe đi từ B Gọi G là điểm gặp nhau Gọi S là khoảng cách ban đầu củahai xe
Do xuất phát cùng lúc nên khi gặp nhau thời gian chuyển
Trang 5Bài 5: Biểu diễn các lực sau với tỉ lệ xích 1cm ứng với 2N
a Lực F1 có phơng ngang, chiều từ trái sang phải, cờng
độ 5N
b Trọng lực của vật có khối lơng 500g
c Lực F3 có phơng hợp với phơng ngang một góc 450 chiều
từ trái sang phải hớng lên trên và có cờng độ 6N
HD
Bài 6: Hãy so sánh 2 lực tác dụng vào các vật
b Tìm hợp lực tác dụng vào các vật?
Bài 7: Một vật đang chuyển động thẳng đều chịu tác
dụng của hai lực F1 và F2 biết F1 = 15N
a Các lực F1 và F2 có đặc diểm gì? Tìm độ lớn của lực F2?b.Tại một thời điểm nào đó F1 mất đI vật sẽ chuyển động
Trang 6b Nừu không có lực kéo thì vật sẽ chuyển động thế nào? Coi lực ma sát không đổi.
HDBài 9: Một quả cầu có khối lợng 0,3kg đợc treo bằng sợi dây mảnh Hãy phân tích các lực tác dụng lên quả cầu? Các lực này có đặc điểm gì? Dùng hình vẽ để minh họa?
HD *************************************************************
- Ôn lại những kiến thức về áp suất chất khí
- Ôn lại cho học sinh những kiến thức về lực đẩy ác si mét,
điều kiện vật nổi và sự cân bằng lực
- Giúp học sinh vận dụng những kiến thức đã học để giải một số bài tập vận dụng
B Chuẩn bị
Giáo viên chuẩn bị sẵn một số bài tập cơ bản và nâng cao
để giúp học sinh luyện tập những kiến thức liên quan
Trang 7p = d.h với
- Tại những điểm có cùng độ sâu trong lòng chất lỏng thì
áp suất bằng nhau theo mọi hớng
b Bình thông nhau là bình có hai hoặc nhiều nhánh thông
đáy với nhau
Trong những bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng
đứng yên thì áp suất bằng nhau theo mọi hớng
3 áp suất khí quyển
- Khí quyển là lớp không khí bao bọc quanh trái đất dày hàng ngàn km
- Do có trọng lợng không khí gây ra áp suất tác dụng lên trái
đất, các vật trên trái đất, các vật trong lòng nó, áp suất này tác dụng theo mọi phơng
- Càng lên cao thì áp suất khí quyển càng giảm và càng lêncao thì không khí càng loãng
- Đo độ lớn của áp suất khí quyển bằng độ lớn của áp suất ở
đáy cột thủy ngân trong ống tôrixenli
- Đơn vị áp suất khí quyển là mmHg hoặc cmHg
- ở những nơi ngang bằng mặt biển thì áp suất khí quyển
là 760mmHg
4 Lực đẩy ác si mét
- Mọi vật nhúng vào chất lỏng hoặc chất khí sẽ bị chất lỏng hoặc chất khí sẽ bị chất lỏng hoặc chất khí tác dụng một lực đẩy từ dới lên lực này có độ lớn bằng trọng lợng của chất lỏng hoặc khí bị vật chiếm chỗ
- Công thúc tính lực đẩy ác si mét
FA = d.V với
5 Điều kiện để vật nổi , vật chìm
- Khi chúng ta thả một vật M vào trong một chất lỏng , muốnbiết vật nổi lên trên mặt chất lỏng, nằm dới đáy vật đựng chất lỏng hay lơ lửng trong chất lỏng thì chúng ta chỉ cần
Trang 8- Lực đẩy Acsimét F của chất lỏng tác dụng lên vật M ( thể tích V của khối chất lỏng bị chiếm chỗ bằng thể tích của vật )
Nếu P > F : Vật chìm
Nếu P = F: Vật lơ lửng trong chất lỏng
Nêu p < F : vật nổi lên
Chú ý:
Trờng hợp vật nổi trên mặt chất lỏng
Có một phần của vật nằm trong chất lỏng
Gọi V0 là thể tích của phần vật nằm trong chất lỏng
Lực đẩy Acsimét : F = d V0
Trọng lợng của vật: P
Hai lực này cân bằng nhau F = P
II Bài tập
Bài 1: Tính áp suất tác dụng lên đáy bình đựng đầy nớc
có chiều cao 1,5 và lên vị trí cách đáy bình 0,5m ?
Bài 2: Một bình thông nhau chứa nớc biển Ngời ta đổ
thêm xăng vào một nhánh Hai mặt thoáng ở hai nhánh trên lệch nhau 18 m m
Tính độ cao của cột xăng Cho biết trọng lơng riêng của nớc biển là
Trang 9Bài 3: Một ngời thợ lặn mặc bộ áo lặn chỉ chịu đợc áp
suất tối đa là 300000N/m2
a) Hỏi thợi lặn có thể lặn sâu nhất là bao nhiêu trong nớcbiển có d = 10300N/m3
b)Tính lực của nớc biển tác dụng lên cửa kính quan sát của
áo lặn có diện tích là 200cm2 khi lặn sâu 25m
Bài 5: Một bình hình trụ tiết diện S1 = 10cm2chứa nớc
đến độ cao20cm, Một bình trụ khác tiết diện S2=
15cm2chứa nớc đến độ cao 40cm Nối thông đáy của chúng
Trang 10với nhau bằng ống nhỏ dung tích không đáng kể Tìm độ cao cột nớc mỗi bình?
450
− = 75000 N/m2
Bài 7: Một ô tô có khối lợng 2,5 tấn chạy trong 5 giờ Biết
rằng trong 2 giờ đầu ô tô chạy với vận tốc 60km/h, trong 3 giờ sau ô tô chạy với vận tốc 50km/h
Trang 11a Tính vận tốc trung bình của ô tô trong suốt thời gian chuyển động.
b Tính lực kéo làm ô tô chuyển động theo phơng nằm ngang Biết ô tô đang chuyển động đều và lực cản bằng 0,4 trong lợng ô tô
c Biểu diễn các lực tác dụng lên ô tô khi đang chuyển độngthẳng đều?
HD
a v tb 56km/h
5
2 50 3
Bài 8: Một cỏi cốc hỡnh trụ, chứa một lượng nước và thủy ngõn cựng khối
lượng Độ cao tổng cộng của chất lỏng trong cốc là H = 150cm Tớnh ỏp suấtcủa cỏc chất lỏng lờn đỏy cốc, biết KLR của nước là D1 = 1g/cm3 và của thủy ngõn là
Khối lượng của nước là: m1 = V1.D1 mà V1 = h1.S Nờn m1 = h1.S.D1
Khối lượng của thủy ngõn là : m2 = V2.D2 mà V2 = h2.S Nờn m2 = h2.S.D2
Do 2 vật cú khối lượng bằng nhau nờn ta cú : h1.S.D1= h2.S.D2(2)
Áp suất của thủy ngõn và của nước lờn đỏy bỡnh là
P = P P1 2 10.m1 10.m2 10.Sh D1 1 10.Sh D2 2 10 (S h D1 1 h D2 2 )
= 10(h1.D1+h2.D2) (3)
Trang 12Bµi 10: Mét khèi gç h×nh lËp ph¬ng c¹nh a =10cm næi trªn
mÆt níc T×m chÒu cao phÇn gç ngËp trong níc? BiÕt tronglîng riªng cña níc lµ 10000N/m3 vµ cña gç lµ 7000N/m3
Bài 11 : Một vật bằng kim loại, nếu bỏ vào bình chứa có vạch chia thể tích
thì làm cho nước trong bình dâng lên thêm 50cm3 Nếu treo vật vào một lực
kế thì lực kế chỉ 3,9N cho biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3
a Tính lực đẩy Ác-Si-Mét tác dụng lên vật
b Xác định khối lượng riêng của chất làm lên vật
HD
a Khi thả vật vào bình thì thể tích nước dâng lên thêm 50cm3 đó chính là thểtích của vật Do đó lực đẩy Ác-Si-Mét tác dụng lên vật là
FA = d.V = 10000.0,00005 = 0,5(N)
Trang 13b Khi treo vật vào một lực kế thì lực kế chỉ 3,9N đó cũng là trọng lượng củavật do đó ta có P = F = 3,9(N)
a Tính thể tích phần quả cầu ngập trong nước khi đã đổ dầu
b Nếu tiếp túc rót thêm dầu thì thể tích phần ngập trong nước của quả cầu
có thay đổi không?
Cho biết trọng lượng riêng của dầu d2 =7000N/m3, của nước d3 = 10000N/m3
Trang 14Vậy thể tớch phần quả cầu ngập trong nước khi đó đổ dầu là 40(cm3)
Bài 14: Một phanh ô tô dùng dầu gồm 2 xi lanh nối với nhau
bằng một ống nhỏ dẫn dầu Pít tông A của xi lanh ở đầu bàn đạp có tiết diện 4cm2, còn pít tông nối với 2 má phanh
có tiết diện 8cm2 Tác dụng lên bàn đạp một lực 100N Đòn bẩy của bàn đạp làm cho lực đẩy tác dụng lên pít tông giảm đi 4 lần Tính lực đã truyền đến má phanh
HD
áp lực tác dụng lên pít tông là F2 = 1
4F1 = 100
4 = 25(N)Khi đó áp suất lên pít tông bàn đạp là p1 = 2
1
F
S đợc truyền nguyên vẹn đến pít tông phanh có diện tích S2 là p2 =
2
F S
áp suất, lực đẩy ác si mét
A Mục tiêu
- Giúp học sinh vận dụng những kiến thức đã học để giải một số bài tập vận dụng về chuyển động cơ học, áp suất, lực đẩy ác si mét
B Chuẩn bị
Giáo viên chuẩn bị sẵn một số bài tập cơ bản và nâng cao
để giúp học sinh luyện tập những kiến thức liên quan
C Hoạt động dạy học
Bài 1: Một vật bằng nhôm có thể tích 2dm3
a Treo vật vào lực kế trong không khí lực kế chỉ bao nhiêu?
b Nhúng ngập trong nớc lực kế chỉ bao nhiêu
Trang 15BiÕ träng lîng riªng cña níc vµ nh«m lÇn lît lµ 10000N/m3 vµ 27000N/m3.
HD
a Trong lùc cña vËt
P = 0,002.27000 = 54N
Trong kh«ng khÝ lùc kÕ cho iÕt träng lîng cña vËt lµ 54N
b Nhóng vËt ngËp trong níc th× lùc ®Èy c¸ si mÐt t¸c dông lªn vËt lµ
Theo gi¶ thiÕt, ta cã: P= 30 N; P1= 20 N; P2= 24 N
Gäi F1 lµ lùc ®Èy AcsimÐt do níc t¸c dông lªn vËt khi vËt nhóng ch×m trong níc Ta cã F1= V ρ0.g; Víi V lµ thÓ tÝch
Trang 16Vậy khối lợng riêng của chát lỏng A là: ρ= 600 kg /m3
Bài 4: Một vật có trọng lợng riêng là 26.000N/m3.Treo vật vàomột lực kế rồi nhúng ngập trong nớc thì lực kế chỉ 150N Hỏi treo lực kế ở ngoài không khí thì lực kế chỉ bao nhiêu?Biết trọng lợng riêng của nớc là 10.000 N/m3
Hớng dẫn
Gọi P và Pn là trọng lợng của vật ngoài không khí và trong
n-ớc, F là độ lớn của lực đẩy Acsimét
Theo bài ra ta có F = P - Pn hay
Chú ý : ôtô chuyển động đều từ A đến B hoặc từ B về A
còn chuyển động không đều trên đoạn đờng cả đi lẫn về
2
S
(2 )
Thời gian cả đi lẫn về là : t = t1 + t2 (3)
Gọi S là quãng đờng ôtô chuyển động cả đi lẫn về là :
S = S1 + S2 = 2S1 = 2S2 (4)
Trang 17Vậy vận tốc trung bình của ôtô chuyển động cả đi lẫn về là:
2 1
t t
S S
2 1
V
S V S
S S
2
V
S V S
S
+
=
2 1
2 1 1 2 1
2
V V
S V S V
S
2 1 1 2
2 1 1
2
S V S V
V V S
1 1 1 2
2 1 1
2
S V S V
V V S
2 1 1
2 1 1
V V S
V V S
+
= (2 )
2 1
2 1
V V
V V
+ = (302.30+.4040)=
70
2400
= 34,3km/h Nếu tính trung bình cộng thì không đúng vì :
40
30 +
= 35km/h
Bài 6 Một ngời đi xe đạp trên một đoạn đờng thẳng AB
Trên 1/3 đoạn đờng đầu đi với vận tốc 12km/h, 1/3 đoạn ờng tiếp theo đi với vận tốc 8km/h và 1/3 đoạn đờng cuối cùng đi với vận tốc 6km/h
đ-Tính vận tốc trung bình của xe đạp trên cả đoạn đờng AB
Trang 18Vận tốc trung bình trên cả đoạn đờng S là :
S
+
1 3 3 2 2 1
3 2 1
3
V V V V V V
V V V
+ +
Thay số : ta đợc Vtb = 8km/h
Bài 7: Một đầu tàu kộo một đoàn tàu chuyển động từ ga A tới ga B trong 15 phỳt với vận tốc 30km/h Tại ga B đoàn tàu được mắc thờm toa và do đú chuyển động đều từ ga B đến C với vận tốc nhỏ hơn trước 10km/h Thời gian đi từ ga B đến ga C là 30 phỳt Tớnh cụng của đầu tàu đó sinh ra biết rằng lực kộo của đầu tàu khụng đổi là 40 000N
Áp dụng cụng thức A = F.s suy ra s = A/F
Quóng đường chuyển động của xe
S = A/F = 400000/2000 = 200m
Vận tốc của xe
V = s/t = 200/10 = 20m/s
*************************************************************
Trang 19Ngày 2/4/2018
Buổi 3: Công - Công suất
A Mục tiêu
- Ôn lại những kiến thức về công cơ học, công thức tính công và định luật về công
- Ôn lại cho học sinh những kiến thức về công suất, công thức tính công suất - Giúp học sinh vận dụng những kiến thức đã học để giải một số bài tập vận dụng
B Chuẩn bị
Giáo viên chuẩn bị sẵn một số bài tập cơ bản và nâng cao
để giúp học sinh luyện tập những kiến thức liên quan
- Định luật về công: Không một máy cơ đơn giản nào cho
ta lợi về công đợc lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêulần về đờng đi và ngợc lại
- Hiệu suất là tỉ số giữa công có ích và công toàn phần
P Công suất (W)
t thời gian thực hiện công (s)
Trang 20Bài 1 Một thang máy có khối lợng là 800kg, đợc kéo lên từ
hầm sâu 120m lên mặt đất bằng lực căng của một sợi dâycáp do máy thực hiện
a Tính công nhỏ nhất của lực căng để thực hiện việc trên
b Biết hiệu suất của máy là 75% Tính công do máy thựchiện và công hao phí do lực cản
c Nếu vật chỉ có khối lợng là 500kg, Tìm giá trị của lực cẩulúc này
Trang 21100 2000
Bµi 3: Ngêi ta kÐo mét vËt cã khèi lîng 100kg lªn cao 2m
b»ng mÆt ph¼ng nghiªng cã chiÒu dµi 4m
a Bá qua ma s¸t gi÷a vËt vµ mÆt ph¼ng nghiªng T×nh lùc kÐo vËt lªn theo mÆt ph¼ng nghiªng?
b Thùc tÕ cã ma s¸t vµ hiÖu suÊt cña hÖ thèng lµ 75% TÝnh lùc kÐo vËt lªn theo mÆt ph¼ng nghiªng lóc nµy?
A
75
100 2000 100
A
4
7 ,
Trang 22a Tính công mà máy đã thực hiện trong thời gian nâng vật?
b Tìm hiệu suất của máy trong quá trình làm việc?
Giải
a Công mà máy thực hiện trong thời gian nâng vật
j t
P A
Bài 5: Để kéo một vật lên cao 5m theo phơng thẳng đứng
ngời ta cần một lực 850N Cũng để thực hiện việc này ngời
ta dùng một máy tời có công suất 1450W và hiệu suất 70% Tính thời gian máy thực hiện công?
Giải
Công cần thiết để kéo vật lên Aci = F.h = 850.5 = 4250JCông thực hiện thông qua máy
J H
A A A
A
Tp Tp
% 70
% 100 4250
% 100
A t
Bài 6: Ngời ta dùng một máy bơm để bơm nớc lên độ cao
6m Mỗi phút máy sinh r một công 240kj Hỏi mỗi giờ máy đã bơm đợc bao nhiêu mét khối nớc nếu bỏ qua lực ma sát?
P
Bài 7: Công cung cấp để kéo một vật lên cao 1,2m bằng
mặt phẳng nghiêng có chiều dài 3,2m là 600J Biết hiệu suất của mặt phawgr nghiêng là 85%
a Tính khối lợng của vật
b Tính lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng?