Các Dạng Toán Cốt Lỏi Phần ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM VẬT LÝ 10 Chuẩn cấu trúc năm 2019

TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM I: LÝ THUYẾT CẦN LƯU Ý. 1. Lực. Cân bằng lực. Lực là đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng. Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. Đơn vị của lực là Niutơn (N). 2. Tổng hợp lực. a. Định nghĩa. Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy. Lực thay thế này gọi là hợp lực. b. Qui tắc hình bình hành. Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng. 3. Điều kiện cân bằng của chất điểm. Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không. 4. Phân tích lực. Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó. Các lực thay thế gọi là các lực thành phần. Chú ý: Khi các lực tác dụng lên vật thì ta đi phân tích các lực không theo phương Ox và Oy thành hai lực + Một lực theo phương Ox + Một lực theo phương Oy II: DẠNG BÀI TẬP CẦN LƯU Ý. Dạng 1: Xác định lực tổng hợp tại một điểm có nhiều lực tác dụng Phương pháp giải bài tập: Nguyên lí chồng chất của lực: Xét trường hợp tại điểm đang xét chỉ có 2 lực thành phần thành phần: Ví Dụ Minh Họa: Câu 1: Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1= 40N, F2= 30N . Hãy tìm độ lớn của hai lực khi chúng hợp nhau một góc 00; 600 ;900 ;1200 ;1800. Vẽ hình biểu diễn cho mỗi trường hợp. Nhận xét ảnh hưởng của góc đối với độ lớn của lực. Giải: Ta có Trường hợp 1: Trường hợp 2: Trường hợp 3: Trường hợp 4: Trường hợp 5: Ta nhận thấy càng lớn thì F càng nhỏ đi Câu 2: Cho 3 lực đồng quy, đồng phẳng lần lượt hợp với trục Ox những góc 00, 600, 1200;F1=F3=2F2=30N. Tìm hợp lực của ba lực trên. Giải: Theo bài ra nên theo quy tắc tổng hợp hình bình hành và tính chất hình thoi Ta có Mà Vậy Câu 3: Hai lực 10N và 14N đặt tại một điểm có thể cho một hợp lực bằng 2N, 4N, 10N, 24N, 30N được không? Giải: Ta có lực tổng hợp thỏa mãn tính chất Vậy lực tổng hợp có thể cho bằng 4N;10N;24N Câu 4: Hai lực đồng quy có độ lớn 4N và 5N hợp với nhau góc . Tính biết rằng hợp lực của hai lực trên có độ lớn 7,8N. Giải: Ta có Bài5: Cho hai lực đồng qui có độ lớn F1 = 3N, F2 = 4N. a. Hợp lực của chúng có thể có độ lớn 5N hay 0,5N không? b.Cho biết độ lớn của hợp lực là 5N. Hãy tìm góc giữa hai lực F1 và F2 Giải: a.Ta có lực tổng hợp thỏa mãn tính chất Vậy hợp lực của chúng có thể là 5N b. Ta có Bài tập tự luyện : Câu 1: Cho hai lực F1 = F2 = 40 N biết góc hợp bởi hai lực là . Hợp lực của là bao nhiêu ? vẽ hợp lực đó. Câu 2: Hãy dùng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực của ba lực F1 = F2 = F2 = 60 N nằm trong cùng một mặt phẳng. Biết rằng lực 2 làm thành với hai lực 1 và 3 những góc đều là 60o Câu 3: Cho ba lưc đồng quy cùng nằm trong một mặt phẳng, có độ lớn bằng nhau bằng 80N và từng đôi một làm thành góc 1200. Tìm hợp lực của chúng. Câu 4: Theo bài ra ta có lực tổng hợp và độ lớn của hai lực thành phần và góc giữa lực tổng hợp và bằng . Độ lớn của hợp lực và góc giữa với bằng bao nhiêu? Câu 5: Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = F2 = 100 N. Hãy tìm góc hợp lực của hai lực khi chúng hợp nhau một góc  = 00, 600, 900, 1200 , 1800. Vẽ hình biểu diễn mỗi trường hợp của hợp lực. Hướng dẫn giải: Câu 1: Vẽ hợp lực. F = 40 N Câu 2: Theo bài ra nên theo quy tắc tổng hợp hình bình hành và tính chất hình thoi Ta có Mà Vậy Câu 3: Theo bài ra nên theo quy tắc tổng hợp hình bình hành và tính chất hình thoi Ta có Mà Vậy Câu 4: Vì F1 = F2 mà tạo thành hình bình hành với đường chéo là nên Ta có: Câu 5: Ta có Trường hợp 1: Trường hợp 2: Trường hợp 3: Trường hợp 4: Trường hợp 5: Dạng 2: Xác định lực tổng hợp tác dụng lên vật. Phương pháp giải Phân tích tất cả các lực tác dụng lên vật Theo điều kiên cân bằng tổng các lực tác dụng lên vật bằng không Theo quy tắc tổng hợp hình bình hành, lực tổng hợp phải cân bằng với lực còn lại Sử dụng các tính chất trong tam giác để giải Ví Dụ Minh Họa: Câu 1: Một vật có khối lượng 6kg được treo như hình vẽ và được giữ yên bằng dây OA và OB. Biết OA và OB hợp với nhau một góc 450. Tìm lực căng của dây OA và OB. Giải: Ta có P = mg = 6.10=60 (N) Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽ Theo điều kiện cân bằng Góc là góc giữa OA và OB: = 450. Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ. Phân tích thành hai lực như hình vẽ Theo điều kiện cân bằng Chiếu theo Ox:

- Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một

vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều

Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình

bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng qui biểu diễn

3 Điều kiện cân bằng của chất điểm.

Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nóphải bằng không

- Chú ý: Khi các lực tác dụng lên vật thì ta đi phân

tích các lực không theo phương Ox và Oy thành

hai lực

+ Một lực theo phương Ox

+ Một lực theo phương Oy

II: DẠNG BÀI TẬP CẦN LƯU Ý.

Dạng 1: Xác định lực tổng hợp tại một điểm có nhiều lực tác dụng

Phương pháp giải bài tập:

Giải: Ta có F Fr r 1Fr2

Trường hợp 1: uur r  0

2 1

Bài5: Cho hai lực đồng qui có độ lớn F1 = 3N, F2 = 4N.

a Hợp lực của chúng có thể có độ lớn 5N hay 0,5N không?

b.Cho biết độ lớn của hợp lực là 5N Hãy tìm góc giữa hai lực F1 và F2

Câu 2: Hãy dùng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực của ba lực F1 = F2 = F2 =

60 N nằm trong cùng một mặt phẳng Biết rằng lực F 2 làm thành với hai lực F 1 và

Hướng dẫn giải:

Câu 1: Vẽ hợp lực.

3

- Theo điều kiên cân bằng tổng các lực tác dụng lên vật bằng không

- Theo quy tắc tổng hợp hình bình hành, lực tổng hợp phải cân bằng với lực còn lại

- Sử dụng các tính chất trong tam giác để giải

Ví Dụ Minh Họa:

Câu 1: Một vật có khối lượng 6kg được treo như hình vẽ và được giữ yên bằng dây OA và OB Biết OA và OB hợp với nhau một góc 450 Tìm lực căng của dây OA và OB

Giải: Ta có P = mg = 6.10=60 (N)

Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽ

Theo điều kiện cân bằng urTOBurTOA  P 0ur �F Tr ur OA 0

Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽ

Theo điều kiện cân bằng ur uur urT N P 0   �F T 0r ur 

AB

Lấy g=10m/s2

Câu 2: Một vật có khối lượng 3kg được treo như hình

vẽ,thanh AB vuông góc với tường thẳng đứng, CB lệch góc

600 so với phương ngang Tính lực căng của dây BC và áp

lực của thanh AB lên tường khi hệ cân bằng

6

Câu 3: Một đèn tín hiệu giao thông ba màu

được treo ở một ngã tư nhờ một dây cáp có

trọng lượng không đáng kể Hai đầu dây cáp

được giữ bằng hai cột đèn AB,A’B’ cách nhau

8m Đèn nặng 60N được treo vào điểm giữa O của

dây cáp, làm dây cáp võng xuống 0,5m Tính lực

căng của dây

Hướng dẫn giải:

Câu 1: Ta có P = mg = 3.10=30 (N)

Cách 1: Biểu diễn các lực như hình vẽ

Theo điều kiện cân bằng

5

BC BC

A.F không bao giờ nhỏ hơn cả F1 và F2

B F không bao giờ bằng F1 hoặc F2

C Trong mọi trường hợp , F luôn luôn lớn hơn cả F1 và F2

D.Trong mọi trường hợp ,F thỏa mãn: F1 F2 � � F F1 F2

Câu 2 Một vật đang chuyển động bỗng nhiên lực phát động triệt tiêu chỉ còn các

lực cân bằng nhau thì:

A Vật dừng lại

B.Vật tiếp tục chuyển động chạm đều

C.Vật chuyển động thẳng đều với vận tốc vừa có

D.Vật chuyển động chậm dần, sau đó sẽ chuyển động đều

Câu 3 Có 2 lực đồng qui có độ lớn bằng 8N và 11N.Trong các giá trị sau đây, giá

Câu 8.Một vật trọng lượng P=20N được treo vào dây AB=2m.

Điểm treo (ở giữa) bị hạ xuống 1 đoạn CD=5cm Lực căng dây

Câu 13.Ba nhóm học sinh kéo 1 cái vòng được biểu diễn

như hình trên Không có nhóm nào thắng cuộc Nếu các

lực kéo được vẽ trên hình (nhóm 1 và 2 có lực kéo mỗi

nhóm là 100N) Lực kéo của nhóm 3 là bao nhiêu?

    

C.F1sin   F2sin 

Câu 2 Đáp án C

Để nhận trọn bộ tài liệu Vật Lý VIP (10 + 11 + 12) luyện thi THPT Quốc Gia 2019 quý thầy cô đăng ký theo link dưới đây

https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLScqJ78h Kic1EktNm_I9b7SMihlYQdC6B_wBqDb8JzBWhHD PJQ/viewform?c=0&w=1

A Định luật I Newton.

Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực cóhợp lực bằng không Thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyểnđộng sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều

Quán tính: Là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc của nó cả về

hướng và độ lớn

Ví dụ 1: Đang ngồi trên xe chuyển động thẳng đều, xe rẽ sang trái, tất cả các hành

khách đều nghiêng sang phải theo hướng chuyển động cũ

Ví dụ 2: Đang ngồi trên xe chuyển động thẳng đều, xe đột ngột hãm phanh, tất cả

các hành khách trên xe đều bị chúi về phía trước

F1, 2, , thì F là hợp lực của

các lực đó :      

n

F F

F

F 1 2

2 Khối lượng và mức quán tính.

- Định nghĩa: Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật

- Tính chất của khối lượng: Là một đại lượng vô hướng, dương và không đổi đốivới mỗi vật Khối lượng có tính chất cộng

3 Trọng lực Trọng lượng.

- Trọng lực: là lực của Trái Đất tác dụng vào vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự

do Trọng lực được kí hiệu là P

- Ở gần trái đất trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống Điểm đặt củatrọng lực tác dụng lên vật gọi là trọng tâm của vật

- Trọng lượng: Độ lớn của trọng lực tác dụng lên một vật gọi là trọng lượng củavật, kí hiệu là P Trọng lượng của vật được đo bằng lực kế

+ Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời

+ Lực và phản lực có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều Hai lực có đặcđiểm như vậy gọi là hai lực trực đối

+ Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau

II: DẠNG BÀI TẬP CẦN LƯU Ý.

Dạng 1: Khi một vật chuyển động, mối liên hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc.

Phương pháp giải bài tập:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật

- Áp dụng công thức định luật II Newton

m

F a





 hay F  ma

Chiếu lên chiều dương

- Sử dụng các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều

+ Công thức vận tốc: v = v0 + at

+ Quãng đường S v t 0 1at2

2

+ Công thức độc lập thời gian: v2 – v0 = 2.a.S

Trong đó: a > 0 nếu chuyển động nhanh dần đều

a < 0 nếu chuyển động chậm dần đều

Ví Dụ Minh Họa:

Câu 1: Lấy một lực F truyền cho vật khối lượng m1 thì vật có gia tốc là a1 = 6m/s2,truyền cho vật khối lượng m2 thì vật có là a2 = 4m/s2 Hỏi lực F sẽ truyền cho vật cókhối lượng m3 = m1 + m2 thì vật có gia tốc là bao nhiêu?

Câu 2: Một vật đang đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang, bỏ qua ma sát giữa vật

và măt phẳng, thì được truyền 1 lực F thì sau 10s vật này đạt vận tốc 4m/s Nếu giữ nguyên hướng của lực mà tăng gấp 2 lần độ lớn lực F vào vật thì sau 15s thì vận tốc của vật là bao nhiêu?

Câu 3: Một ôtô có khối lượng 1,5 tấn đang chuyển động với v = 54km/h thì hãm

phanh, chuyển động chậm dần đều Biết lực hãm 3000N.Xác định quãng đường và thời gian xe đi được cho đến khi dừng lại

Câu 4: Một vật có khối lượng 500g chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban

đàu 2m/s Sau thời gian 4s, nó đi được quãng đường 24m Biết vật luôn chịu tác dụng của lực kéo Fk và lực cản Fc = 0,5N

a.Tính độ lớn của lực kéo

a Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe

Theo định luật II newton ta có F Fr r cmar

Chiếu lên chiều dương ta có F F c ma�F ma F  c (1)

Câu5: Một chiếc ô tô có khối lượng 5 tấn đang chạy thì bị hãm phanh chuyển động

thẳng chậm dần đều Sau 2,5s thì dừng lại và đã đi được 12m kể từ lúc vừa hãmphanh

a Lập công thức vận tốc và vẽ đồ thị vận tốc kể từ lúc vừa hãm phanh

a.Tính lực kéo, biết lực cản bằng 0,04N

b.Sau quãng đường ấy lực kéo phải bằng bao nhiêu để vật có thể chuyển động thẳng đều?

Giải:

a Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe

Theo định luật II newton ta có F Fr r cmar

Chiếu lên chiều dương ta có F F c ma�F ma F  c (1)

s v t at 1,2 0.4 a.4 a 0,15m / s

 

�F ma Fc 0,25.0,15 0,04 0,0775 N

b Để vật chuyển động thẳng đều thì a=0 m / s 2

Theo định luật II newton ta có F Fr r cmar�F F C 0,04 N 

Bài tập tự luyện :

Câu 1: Tác dụng một lực F ur

lần lượt vào các vật có khối lượng m1, m2, m3 thì cácvật thu được gia tốc có độ lớn lần lượt bằng 2m/s2, 5 m/s2, 10 m/s2 Nếu tác dụnglực F ur

nói trên vào vật có khối lượng (m1 + m2 + m3) thì gia tốc của vật bằng baonhiêu?

Câu 2: Một vật đang đứng yên, được truyền 1 lực F thì sau 5s vật này tăng v =

2m/s Nếu giữ nguyên hướng của lực mà tăng gấp 2 lần độ lớn lực F vào vật thì sau8s, vận tốc của vật là bao nhiêu?

Câu 3: Một ôtô có khối lưọng 500kg đang chuyển động thẳng đều thì hãm phanh

chuyển động chậm dần đều trong 2s cuối cùng đi được 1,8 m Hỏi lực hãm phanh tác dung lên ôtô có độ lớn là bao nhiêu?

Câu 4: Lực F1 tác dụng cùng phương chuyển động lên viên bi trong khoảng  t= 0,5s làm thay đổi vận tốc của viên bi từ 0 đến 5 cm/s Tiếp theo tác dụng lực F2 = 2.F1 cùng phương chuyển động lên viên bi trong khoảng  t=1,5s thì vận tốc tại thời điểm cuối của viên bi là?

Câu 5: Một đoàn tàu có khối lượng 1000 tấn đang chạy với vận tốc 36km/h thì bắt

đầu tăng tốc Sau khi đi được 125m, vận tốc của nó lên tới 54km/h Biết lực kéocảu đầu tầu trong cả giai đoạn tăng tốc là 25.105N Tìm lực cản chuyển động cảuđoàn tàu

Câu 6: Cho một ô tô khởi hành rời bến chuyển động nhanh dần đều sau khi đi

được đoạn đường 100m có vận tốc ô tô khởi hành rời bến chuyển động nhanh dần đều sau khi đi được đoạn đường 100m có vận tốc 36km/h Biết khối lượng của xe

là 1000kg và g 10m / s 2 Cho lực cản bằng 10% trọng lực xe Tính lực phát động vào xe

Câu 7: Một vật có khối lượng 30kg chuyển động lên một mặt dốc nghiêng một góc

300 so với mặt phẳng ngang Lấy g = 10m/s2 Bỏ qua lực cản Lực kéo song song với mặt dốc.Hãy vẽ các lực tác dụng lên vật

a.Tính lực kéo F để vật đi đều trên mặt dốc

b.Tính lực kéo F để vật đi với gia tốc a = 2m/s2 trên mặt dốc

Câu 8: Một vật có khối lượng 30kg trượt xuống nhanh dần đều trên một con dốc

dài 25m, vận tốc tại đỉnh dốc bằng 0m/s Cho lực cản bằng 90N Góc nghiêng 300

a.Tính gia tốc trong quá trình trượt trên mặt dốc Vận tốc tại chân dốc, thời gian trượt hết dốc

b Sau khi rời khỏi mặt dốc, vật tiếp tục trượt trên mặt ngang với lực cản không đổinhư trên Hỏi sau bao lâu vật dừng lại, quãng đường vật đi được trên mặt ngang này

1, 25 / 5.10 10.2 2.5

.Thời gian va chạm là 0,04s Tính lực do tường tác dụng vào quả bóng

Giải: Chọn chiều dương như hình vẽ

Gia tốc quả bong thu được khi va chạm là

lượng của hai xe

Giải: Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai xe

Đối với xe hai:  2 02  

2

v v 100 150 50a

Câu 1: Cho hai vật chuyển động trên cùng một đường thẳng bỏ qua ma sát đến va

chạm vào nhau với vận tốc lần lượt là 1m/s;0,5m/s Sau va chạm cả hai bị bật ngược trở lại với vận tốc là 0,5m/s;1,5m/s Biết vật một có khối lượng 1kg xác định khối lượng quả cầu hai

Câu 2: Cho viên bi A chuyển động với vận tốc 20cm/s tới va chạm vào bi B đang

đứng yên, sau va chạm bi A tiếp tục chuyển động theo phương cũ với vận tốc 10cm/s, thời gian xảy ra va chạm là 0,4s Tính gia tốc của 2 viên bi, biết mA = 200g, mB = 100g

Câu 3: Một học sinh của Trung Tâm Giáo Dục Thiên Thành đá quả bóng có

khối lượng 0,2kg bay với vận tốc 25m/s đến đạp coi như vuông góc với bức tường rồi bật trở lại theo phương cũ với vận tốc 15m/s Khoảng thời gian va chạm giữa bóng và tường bằng 0,05s Tính lực tác dụng của tường lên quả bóng Hướng của lực?

Trắc Nghiệm Câu 1 Hiện tượng nào sau đây không thể hiện tính quán tính?

A Khi bút máy bị tắc mực người ta vẫy mực để mực văng ra

B Viên bi có khối lượng lớn lăn xuống máng nghiêng nhanh hơn viên bi

C Vật chuyển động sang trạng thái chuyển động thẳng đều

D Vật chuyển động chậm dần trong 1 thời gian sau đó sẽ chuyển độngthẳng đều

Câu 4 Kết luận nào sau đây chính xác nhất?

A Vật có khối lượng càng lớn thì rơi càng nhanh

B Khối lượng riêng của vật tùy thuộc và khối lượng vật đó

C.Vật có khối lượng càng lớn thì càng khó thay đổi vận tốc

D Để đo khối lượng người ta dùng lực kế

Câu 5 .Lực F lần lượt tác dụng vào vật có khối lượng m1 và m2 thì chúng thuđược gia tốc là a1 và a2 Nếu lực chịu tác dụng vào vật có khối lượng  m1 m2

thì vật sẽ thu được gia tốc bao nhiêu?

Câu 7 .Lực F lần lượt tác dụng vào vật có khối lượng m1 và m2 thì chúng thuđược gia tốc là  2

Câu 9 Kết luận nào sau đây là không chính xác

A Hướng của lực có hướng trùng với hướng của gia tốc mà lực đã truyềncho vật

B Một vật chuyển động thẳng đều vì các lực tác dụng vào vật cân bằngnhau

C Vật chịu tác dụng của 2 lực cân bằng thì chuyển động thẳng đều nếu vậtđang chuyển động

D Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh trái đất là do các lực tácdụng lên vệ tinh cân bằng nhau

Câu 10 Điều nào sau đây chưa chính xác khi nói về định luật I Niutơn?

A Định luật I Niutơn còn gọi là định luật quán tính

B Định luật I Niutơn chỉ là trường hợp riêng của định luật II Niutơn

C Hệ qui chiếu mà trong đó định luật I Niutơn được nghiệm đúng gọ là hệqui chiếu quán tính

D Định luật I Niutơn cho phép giải thích về nguyên nhân của trạng tháicân bằng của vật

Câu 11.Vật khối lượng 2kg chịu tác dụng của lực 10N đang nằm yên trở nên

chuyển động Bỏ qua ma sát Vận tốc vật dạt được sau thời gian tác dụng lực 0,6slà?

Câu 12.Một ô tô đang chuyển động đều với vận tốc 36km/h, tài xế tăng vận tốc

đến 72km/h trong thời gian 10s Biết xe có khối lượng 5 tấn thì lực kéo của động

cơ là:

Câu 14 Có 2 quả cầu trên mặt phẳng ngang Qủa cầu một chuyển động với vận

tốc 4m/s đến va chạm với quả cầu hai đang nằm yên Sau va chạm 2 quả cầu cùng chuyển động theo hướng cũ của quả cầu một với vận tốc 2m/s Tính tỉ số khối lượng của 2 quả cầu

Câu 15.Một xe khối lượng m=100kg đang chạy với vận tốc 30,6km/h thì hãm

phanh Biêt lực hãm 250N Tìm quãng đường xe còn chạy thêm trước khi dừng hẳn

A.Áp dụng cho chuyển động rơi tự do ta có công thức trọng lượngur P mg  ur

B Vật chịu tác dụng của lực luôn chuyển động theo chiều của hợp lực F ur

C Khối lượng m càng lớn thì vật càng khó thay đổi vận tốc

D Nếu vật là chất điểm thì điều kiện cân bằng của vật làF ur r  0

*Có 2 vật trọng lượng P P1, 2 được bố trí như hình vẽ ur F

là lực nén vuông góc do người thực hiện thí nghiệm tác dụng Áp dụng các

định luật Niu tơn để trả lời các câu hỏi từ 18 đến 20

Câu 18 Có bao nhiêu cặp (lực-phản lực) liên quan đến các

vật đang xét?

…

Câu 23 Đáp án A

Vận tốc khi chạm nhau:v1 a t1  1 / ; m s v2  a t2  0,8m/ s

Để nhận trọn bộ tài liệu Vật Lý VIP (10 + 11 + 12) luyện thi THPT Quốc Gia 2019 quý thầy cô đăng ký theo link dưới đây

https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLScqJ78h Kic1EktNm_I9b7SMihlYQdC6B_wBqDb8JzBWhHD PJQ/viewform?c=0&w=1

LỰC HẤP DẪN ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN I: LÝ THUYẾT CẦN LƯU Ý.

Định luật : Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối

lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

Ta có 1.2 2

r

m m G

Fhd 

Trong đó:

+ m1 và m2 là khối lượng của hai chất điểm (kg)

+ r là khoảng cách giữa hai chất điểm (m)

M m

G ; go = 2

R GM

Ta có gia tốc trọng trường của một vật ở độ cao h:

2 0

Khối lượng Trái ĐấtM 6.10 kg 24

II: DẠNG BÀI TẬP CẦN LƯU Ý.

M m



Ví Dụ Minh Họa:

Câu 1: Cho hai xà lan trên biển có khối lượng lần lượt là 80 tấn và 100 tấn cách

nhau 1km Tính lực hấp đãn của hai xà lan hỏi hai xà lan có tiến lại gần nhau đượckhông nếu chúng không chuyển động

Giải: Lực hấp đãn giữa hai xà lan Áp dụng công thức

Câu 2: Biết khối lượng của sao hỏa bằng 0,11 khối lượng trái đất, còn bán kính của

sao hỏa bằng 0,53 bán kính trái đất Xác định gia tốc rơi tự do trên sao hỏa biết trái đất là9.8m / s2 Nếu một người trên trái đất có trọng lượng là 600N thì trên sao hỏa có trọng lượng bao nhiêu?

Giải: Ta có F G Mm2 mg

R

Khi ở trên Trái Đất G.MTD  2

TD 2RTD

Câu 1: Cho biết khối lượng Trái dất là M = 6.1024 kg, khối lượng của một hòn đá là

m = 2,3kg, gia tốc rơi tự do là g = 9,81m/s2 Hỏi hòn đá hút Trái Đất với một lực bằng bao nhiêu?

Câu 2: Nếu khối lượng của 2 vật đều tăng gấp đôi để lực hấp dẫn giữa chúng

không đổi thì khoảng cách giữa chúng phải là bao nhiêu?

Câu 3: Tính lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trời biết khối lượng của trái đất là

M m

h 0 2

Câu 1: Tìm gia tốc rơi tự do tại một nơi có độ cao bằng nửa bán kính trái đất Biết

gia tốc trọng trường tại mặt đất là g=10 m/s2

M m

h 0 2

2

Cách 2 : Gia tốc ở mặt đất: g GM2 10( / ) m s2

R

Câu 1: Một vật có m = 10kg khi đặt ở mặt đáy có trọng lượng là 100N Khi đặt ở

nơi cách mặt đất 3R thì nó có trọng lượng là bao nhiêu?

Câu 2: Gia tốc rơi tự do trên bề mặt của mặt trăng là 1,6m/s2 và RMT = 1740km Hỏi ở độ cao nào so với mặt trăng thì g = 1/9 gMT

Câu 3: Một vật có m = 20kg Tính trọng lượng của vật ở 4R so với mặt đất, Biết

gia tốc trọng trường trênbề mặt đất là 10m/s2

Gia tốc ở mặt trăng: T 2T

T

GM g

T

GM g

R h





2 2

M m

G ; GM

0 2

2 2 0

Câu 1: Cho hai vật m116kg;m24kg Đặt tại hai điểm AB cách nhau 20 cm,

xác định vị trí đặt m34kg ở đâu để lực hấp dẫn giữa chúng cân bằng

Giải: Theo điều kiện cân bằng   � �� ���



�

uuur uuuruuur uuur

Vậy m3 phải đặt trong khoảng hai vật và đặt trên đường thẳng nối hai vật

Gọi x là khoảng cách từ vật m1 đến m3 thì khoảng cách từ m2 đến m3 là 0,2 – x

Câu 1: Cho hai vật 4m1m2 Đặt tại hai điểm AB cách nhau 36 cm, xác định vị

trí đặt m32kg ở đâu để lực hấp dẫn giữa chúng cân bằng

Câu 2: Một con tàu vũ trụ bay về hướng mặt trăng, biết khoảng cách giữa tâm trái

đất và mặt trăng bằng 60 lần bán kính trái đất và khối lượng mặt trăng nhỏ hơnkhối lượng của trái đất 81 lần xác định vị trí con tàu sao cho lực hất đãn của tráiđất và mắt trăng tác dụng lên con tàu cân bằng

Vậy m3 phải đặt trong khoảng hai vật và đặt trên đường thẳng nối hai vật

Gọi x là khoảng cách từ vật m1 đến m3 thì khoảng cách từ m2 đến m3 là 0,36 – x

A

2

gR M

G

2

GR M

R h







Câu 3.Khi khối lượng của mỗi vật tăng lên gấp bốn lần và khoảng cách giữa chúng

cũng tăng lên gấp bốn lần thì lực hấp dẫn giữa chúng sẽ?

A.Tăng lên gấp bốn lần B Tăng lên gấp mười sáu lần

C Không thay đổi D Giảm đi bốn lần

Câu 4 Đơn vị đo hằng số hấp dẫn là đơn vị nào sau đây

Câu 7.Hai tàu thủy mỗi chiếc có khối lượng 50000 tấn ở cách nhau 1km

7A So sánh lực hấp dẫn giữa chúng với trọng lượng của 1 quả cân có khối lượng

20g Lấy g  10 / m s2

C.Lớn hơn D.Chưa thể biết

7B Hai thuyền có dịch chuyển lại gần nhau không

C.Chúng đẩy nhau C Tùy thuộc khoảng cách

Câu 8 Khi khối lượng của 2 vật và khoảng cách giữa chúng giảm đi phân nửa thì

lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn:

A Gỉam đi 8 lần B.Giảm đi 1 nửa

C Giữ nguyên như cũ D.Tăng gấp đôi

Câu 9 Hai quả cầu đồng chất đặt cách nhau 1 khoảng nào đó Nếu bán kính mỗi

quả cầu giảm đi phân nửa thì lực hấp dẫn giữa chúng sẽ ra sao? Cho

A.Giảm đi 2 lần B.Giảm đi 4 lần

C.Giảm đi 8 lần D.Giảm đi 16 lần

Câu 10 Phát biểu nào sau đây là đúng nhất?

A Càng lên cao thì gia tốc rơi tự do càng nhỏ

B Để xác định trọng lực tác dụng lên vật người ta dụng lực kế

C Trọng lực tác dụng lên vật tỉ lệ với trọng lượng của vật

D Trọng lượng của vật phụ thuộc vào trạng thái chuyển động

1 Lực đàn hồi: Lực đàn hồi là lực xuất hiện khi một vật bị biến dạng đàn hồi và

có xu hướng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng

2 Một vài trường hợp về lực đàn hồi thường gặp:

a Lực đàn hồi của lò xo:

+ Điểm đặt: ở hai đầu của lò xo ( trên vật tiếp xúc với lò xo )

+ Phương: Trùng với phương của trục lò xo.

+ Chiều: Ngược với chiều biến dạng của lò xo.

+ Độ lớn: Fdh k l

Trong đó:   l l l0 là độ biến dạng của lò xo đơn vị mét

k là độ cứng của lò xo

b Lực căng của dây:

+ Điểm đặt: ở hai đầu của dây ( trên vật tiếp xúc với dây )

+ Phương: Trùng với phương của sợi dây.

+ Chiều: Từ hai đầu dây vào phần giữa của dây.

c Lực đàn hồi của vật bị ép:

+ Điểm đặt: ở hai đầu của vật bị ép ( trên vật tiếp xúc với nó )

+ Phương: Vuông góc với mặt tiếp xúc.

+ Chiều: Từ hai đầu vật bị ép ra ngoài.

3 Định luật Hooke:

Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo

ta có Fdh  k l

Độ lớn: Fdh k l

Dấu “-” chỉ lực đàn hồi luôn ngược chiều với chiều biến dạng

II: DẠNG BÀI TẬP CẦN LƯU Ý.

Dạng 1: Treo một vật lên lò xo, vận dụng định luật Hooke

Phương pháp giải bài tập:

Áp dụng công thức của định luật Húc: Fdh = k. l

với l = l l  0 độ biến dạng của lò xo

l là chiều dài lúc sau của lò xo, l0 là chiều dài tự nhiên ( ban đầu)

Khi lò xo treo vật lên lò xo ở trạng thái cân bằng thì:

FdhP�k l mg  �k l l 0 mg

Ví Dụ Minh Họa:

Câu 1: Người ta dùng hai lò xo Lò xo thứ nhất khi treo vật 9 kg có độ dãn 12cm

Lò xo thứ hai khi treo vật 3 kg thì có độ dãn 4cm Hãy so sanh đọ cứng của hai lò

Vậy hai độ cứng bằng nhau

Câu 2: Treo vật có khối lượng 500g vào một lò xo thì làm nó dãn ra 5cm, cho g =

Câu 3: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 40cm được treo thẳng đứng Đầu trên cố

định đầu dưới treo một quả cân 500g thì chiều dài của lò xo là 45cm Hỏi khi treo vật có m = 600g thì chiều dài lúc sau là bao nhiêu? Cho g = 10m/s2

Giải: Ta có khi lò xo ở vị trí cân bằng F = P

Câu 4: Một lò xo được treo thẳng đứng Lần lượt treo vật nặng P1=2N, P2=4N vào

lò xo thì lò xo có chiều dài lần lượt là l1=42cm, l2=44cm.Tính độ cứng k và chiều dài tự nhiên l0 của lò xo

Giải: Khi ở vị trí cân bằng F  P � k l P   � k l l (  0)  P

Giải: Khi ở vị trí cân bằng F  P � k l P   � k l l (  0)  mg

b Muốn l= 5cm thì teo thêm m’ là bao nhiêu?

Câu 2: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 30cm được treo thẳng đứng Treo vào đầu

tự do của lò xo vật có m = 25g thì chiều dài của lò xo là 31cm Nếu treo thêm vật

có m = 75g thì chiều dài của lò xo là bao nhiêu? Với g = 10m/s2

Câu 3: Một lò xo có chiều dài tự nhiên l0, được treo vào điểm cố định O Nếu treo vào lò xo vật 100g thì chiều dài của lò xo là 21cm, treo thêm vật m2 = 200g thì chiều dài của lò xo là 23cm Tìm độ cứng và độ dài tự nhiên của lò xo, g = 9,8m/s2,

bỏ qua khối lượng lò xo

Hướng dẫn giải:

Câu 1:

100 / 0,02

Câu 1: Một lò xo có độ cứng là 100N/m Nếu cắt lò xo ra làm 3 phần bằng nhau

thì mỗi phần sẽ có độ cứng là bao nhiêu ?

Giải: Ta có khi cắt lò xo ban đầu thành ba phần bằng nhau thì

dãn của mỗi lò xo khi treo vật m = 1kg

Đối với hình 1 lò xo ghép nối tiếp: Ta có F F 1 F2

được treo thẳng đứng như hình vẽ (Hình 3) Đầu dưới 2 lò xo nối

với 1 vật có khối lượng m = 1kg Tính chiều dài lò xo khi vật cân

bằng Lấy g = 10m/s2

Câu2: Hai lò xo độ cứng k1=100N/m;k2=300N/m.Tìm độ cứng của

hệ lò xo mắc theo hai trường hợp mắc nối tiếp và song song

Câu 3:Hai lò xo L1 và L2 có độ cứng lần lượt là k1 và k2 được móc

vào một quả cầu (Hình 4) Cho biết tỉ số k13

k2 2 và

2 lò xo đều ở trạng thái tự nhiên Nếu dùng một lực

5N thì có thể đẩy quả cầu theo phương ngang đi 1

đoạn 1cm Tính độ cứng K1 và K2 của 2 lò xo

Khiều dài lò xo khi vật cân bằng lcb   l0 l 20 4 24cm 

Câu 2: Ghép nối tiếp: Ta có F F 1 F2

Câu 3.Khi treo quả cầu khối lượng 100g thì lò xo dài 31cm Khi treo thêm vật khối

lượng 200g thì lò xo dài 33cm Chiều dài tự nhiên và độ cứng lò xo là? Lấy g=102

/

m s

C.30cm; 50N/m D.35cm; 50N/m

Câu 4 Chọn câu sai:

A Lực đàn hồi xuất hiện khi vật bị biến dạng và trong giới hạn đàn hồi,lực đàn hồi tỉ lệ với độ biến dạng

B.Lực đàn hồi có hướng ngược với hướng của biến dạng

C Độ cứng k phụ thuộc vào kích thước và bản chát của vật đàn hồi

D Giới hạn đàn hồi là độ giãn tối đa mà lò xo chưa bị hư

Câu 5.Điều nào sau đây là sai khi nối về đặc điểm của lực đàn hồi?

A.Lực đàn hồi xuất hiện khi lực có tính đàn hồi bị biến dạng

B Khi độ biến dạng của vật càng lớn thì lực đàn hồi cũng càng lớn, giá trịcủa lực đàn hồi là không giới hạn

C Lực đàn hồi có độ lớn tỉ lệ với độ biến dạng của vật biến dạng

k k

D Lực đàn hồi luôn ngược hướng với biến dạng

Câu 6 Một lò xo khi đặt nằm ngang có chiều dài tự nhiên bằng 20cm Khi bị kéo

lò xo có chiều dài 24 cm bằng một lực 5N Hỏi lực đàn hồi của lò xo bằng 10N thìchiều dài của nó bàng bao nhiêu?

Câu 7.Phải treo 1 vật có khối lượng bằng bao nhiêu vào lò xo có độ cứng 100N/m

để lò xo giãn ra được 5cm.Lấy g=10m s / 2

C.100kg D 1000kg

Câu 8 Cho một lò xo chiều dài tự nhiên bằng 21 cm Lò xo được giữ cố định tại

một đầu , còn đầu kia chịu tác dụng của lực kéo bằng 2,0N.Khi ấy lò xo dài25cm.Hỏi độ cứng của lò xo bằng bao nhiêu?

Câu 9 Một lò xo có chiều dài tự nhiên l0 và độ cứng k0 được cắt làm 2 đoạn có chiều dài l l1, 2 Đặt k1 và k2 là các độ lớn của 2 đoạn này Giữa các độ cứng và các chiều dài có hệ thức liên hệ nào sau đây?

A mg

2mg k

A Lốp xe ô tô khi đang chạy

B Áo len co lại khi giặt bằng nước nóng

C Qủa bóng bàn nảy lên khi rơi xuống mặt bàn

D.Mặt bàn gỗ khi đặt quả tạ

Câu 12.Phát biểu nào sau đây là không chính xác?

A Một quả bóng bàn rơi chạm sàn rồi bật trở lại do tính đàn hồi của vật vàsàn

B Mặt lưới của vợt cầu lông được đan căng để tăng tính đàn hồi

C Một viên gạch rơi xuống sàn bị vỡ ra vì nó không có tính đàn hồi

D Lực căng của1 sợi dây có bản chất là lực đàn hồi

k k

Câu 13 Một lò xo có chiều dài tự nhiên 40cm và độ cứng 100  N m /  được cắt làm 2 đoạn có chiều dài 30     cm ;10 cm Xác định độ cứng của hai lò xo bị cắt

Câu 14 Hai lò xo giống nhau có cùng độ cứng 100 N/m được bố trí như hình vẽ,

Vật m có khối lượng 200g Khi có cân bằng, độ dãn của mỗi lò xo

có biểu thức nào sau đây?

1 Cách xác định độ lớn của ma sát trượt.

Móc lực kế vào vật rồi kéo theo phương ngang cho vật trượt gần như thẳng đều.Khi đó, lực kế chỉ độ lớn của lực ma sát trượt tác dụng vào vật

2 Đặc điểm của độ lớn của ma sát trượt.

+ Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật

Hệ số ma sát trượt t phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc

4 Công thức của lực ma sát trượt.

 là hệ số ma sát trượt, không có đơn vị

II: DẠNG BÀI TẬP CẦN LƯU Ý.

Dạng 1: Vận dụng công thức tính ma sát và phương pháp động lực học

Phương pháp giải chung:

Cho hệ quy chiếu Oxy với Ox là trục song song với mặt phẳng chuyển động Trục

Oy là trục vuông góc với chuyển động

Phân tích các lực tác dụng lên vật

Công thức lực ma sát: Fms = t.N

Áp dụng phương trình định luật II: uur uur F1 F2   F uurn  m a r (1)

Chiếu (1) lên trục Ox:F1x F2x  Fnx  m a (2)

Chiếu (1) lên Oy: F1y F2y  Fny  0 (3)

Từ (2) và (3) suy ra đại lượng cần tìm

Có thể áp dụng các công thức về chuyển động thẳng biến đổi đều

Chiếu lên Ox: F cos   Fms  ma (1)

Chiếu lên Oy:

ur

k F

uuur

Thay vào (1): F cos     m g F1  sin    ma

Áp dụng các công thức về biến đổi đều để xác định gia trị

Ví Dụ Minh Họa:

Câu 1: Cho một vật có khối lượng m đang đứn yên trên mặt phẳng nằm ngang, tác

dụng một lực là 48N có phương hợp với phương ngang một góc 600 Sau khi đi được 4s thì đạt được vận tốc 6m/s

a Ban đầu bỏ qua ma sát, xác định khối lượng của vật

b Giả sử hệ số ma sát giữa vật và sàn là 0,1 thì sau khi đi được quãng đường 16m thì vận tốc của vật là bao nhiêu? Cho g 10m / s 2

Giải:

a Chọn chiều dương là chiều chuyển động

Theo định luật II newton ta có

Chiếu lên Ox: F cos   Fms  ma (1)

Chiếu lên Oy:

Áp dụng công thức v2v022as�v 2as 2.5,59.16 13,4m / s

Câu 2: Cho một vật có khối lượng 10kg đặt trên một sàn nhà Một người tác dụng

một lực là 30N kéo vật theo phương ngang, hệ số ma sát giữa vật và sàn nhà là

  0,2 Cho g 10m / s 2

ms F

uuur

a Tính gia tốc của vật

b Sau khi đi được quãng đường 4,5m thì vật có vận tốc là bao nhiêu, thời gian đi hết quãng đường đó ?

c Nếu bỏ qua ma sát và lực kéo hợp với phương chuyển động một góc600thì vật

có gia tốc bao nhiêu? Xác định vận tốc sau 5s?

Giải:

a Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ , chiều dương (+) Ox là chiều chuyển động

Áp dụng định luật II Newton

Ta có F ur ur  fms   N P ma r r r

Chiếu lên trục Ox:F f msma  1

Chiếu lên trục Oy:

c Chọn chiều dương là chiều chuyển động

Theo định luật II newton ta có F N P mar uur ur   r

Chiếu lên Ox:Fcos ma

Theo định lụât II Newton ta có: uur ur uuur ur N P F   ms  F ma r

Chiếu lên trục Ox: F c os   Fms  ma (1)

38

0,51 1.10 5sin 30

�



Bài tập tự luyện :

Câu 1: Một vật khối lượng 1kg đang đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang Tác

dụng một lực có độ lớn là 2 2N và hợp với phương ngang một góc

0

45 cho g = 10m/s2 và biết hệ số ma sát giữa sàn và vật là 0,2

a Sau 10s vật đi được quãng đường là bao nhiêu ?

b Với lực kéo trên, xác định hệ số ma sát giữa vật và sàn để vật chuyển động thẳngđều

Câu 2: Một vật khối lượng 2kg đặt trên mặt phẳng nằm ngang.Khi tác dụng một

lực có độ lớn là 1N theo phương ngang vật bắt đầu trượt trên mặt phẳng nằm ngang

a Tính vận tốc của vật sau 4s Xem lực ma sát là không đáng kể

b Thật ra, sau khi đi được 8m kể từ lúc đứng yên, vật dạt được vận tốc 2m/s Tínhgia tốc chuyển động, lực ma sát và hệ số ma sát Lấy g = 10m/s2

Câu 3: Một ôtô có khối lượng 3,6 tấn bắt đầu chuyển động trên đường nằm ngang

với lực kéo F Sau 20s vận tốc của xe là 15m/s Biết lực ma sát của xe với mặt đường bằng 0,25Fk, g = 10m/s2 Tính hệ số ma sát của đường và lực kéo của xe

Theo định lụât II Newton ta có: uur ur uuur ur N P F   ms  F ma r

Chiếu lên trục Ox: F c os   Fms  ma (1)

Chiếu lên trục Oy: