CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU * Định nghĩa : Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và độ lớn của vận tốc tức thời tăng hoặc giảm đều theo thời gian
Trang 1NỘI DUNG ÔN TẬP THI HỌC KÌ I
MÔN VẬT LÝ 10
CHƯƠNG I ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
I CHUYỂN ĐỘNG CƠ CHẤT ĐIỂM
1 Chuyển động cơ : Chuyển động cơ của một vật (gọi tắt là chuyển động) là sự thay đổi vị trí
của vật đó so với vật khác theo thời gian
2 Chất điểm : Một vật chuyển động được coi là một chất điểm nếu kích thước của nó rất nhỏ so với độ dài đường đi ( hoặc so với khoảng cách mà ta đang đề cập đến ).
3 Quỹ đạo: Quỹ đạo của chuyển động là tập hợp tất cả các vị trí của một chất điểm chuyển
động tạo ra một đường nhất định
II CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU là chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là
đường thẳng có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường.
1 Tốc độ trung bình: v s
t
Trong đó : + s : quãng đường vật đi được (m); (km)
+ t : thời gian vật đi (s); (h)
+ vtb : tốc độ trung bình (m/s); (km/h)
* Ý nghĩa : Tốc độ trung bình cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động.
- Nếu vật chuyển động trên nhiều chặng đường với vận tốc và thời gian tương ứng thì ta có côngthức :
III CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
* Định nghĩa : Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và
độ lớn của vận tốc tức thời tăng hoặc giảm đều theo thời gian
* Phân loại : Có hai loại chuyển động thẳng biến đổi đều :
+ Chuyển động thẳng nhanh dần đều : là chuyển động có độ lớn vận tốc tăng đều theo thời gian + Chuyển động thẳng chậm dần đều : là chuyển động có độ lớn vận tốc giảm đều theo thời gian.
1 Gia tốc trong chuyển động biến đổi đều :
a Khái niệm gia tốc: 0
0
v v v
Trong đó : + v : độ biến thiên vận tốc tức thời (m/s)
+ t : độ biến thiên thời gian (s)
+ a : gia tốc của chuyển động (m/s2)
* Ý nghĩa gia tốc : Gia tốc cho biết vận tốc biến thiên nhanh hay chậm theo thời gian.
* Chú ý : Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, gia tốc luôn luôn không đổi.
Trang 2b Vectơ gia tốc: 0
0
v v v
+ Phương và chiều : trùng với phương chiều với các vectơ vận tốc v v , 0
+ Độ dài của vectơ gia tốc : tỉ lệ với độ lớn của gia tốc theo một tỉ xích nào đó
- Nếu vật chuyển động nhanh dần đều : a cùng dấu với v và vo; tức là : a.v > 0
* Khi vật chuyển động chậm dần đều, vectơ gia tốc là một vectơ :
+ Gốc : ở vật chuyển động
+ Phương và chiều : trùng phương và ngược chiều với các vectơ vận tốc v v , 0
+ Độ dài của vectơ gia tốc : tỉ lệ với độ lớn của gia tốc theo một tỉ xích nào đó
- Nếu vật chuyển động chậm dần đều : a ngược dấu với v và vo; tức là : a.v < 0
BẢNG TÓM TẮT CÔNG THỨC
IV SỰ RƠI TỰ DO
1 Sự rơi của các vật trong không khí :
- Vật rơi là do lực hút Trái Đất (trọng lực)
- Các vật trong không khí rơi nhanh chậm là do sức cản không khí
2 Sự rơi của các vật trong chân không :
- Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực.
- Trong không khí nếu sức cản môi trường nhỏ hơn nhiều so với trọng lực có thể xem là rơi tựdo
3 Những đặc điểm của chuyển động rơi tự do :
Trang 3+ Là chuyển động thẳng nhanh dần đều.
4 Gia tốc rơi tự do :
- Tại cùng một nơi trên Trái Đất và gần mặt đất các vật rơi tự do với cùng một gia tốc g
- Có thể lấy g gần bằng 10 m/s2
- Gia tốc rơi tự do ở những nơi khác nhau trên Trái Đất thì khác nhau
5 Các công thức tính của rơi tự do :
V CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU
Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo là đường tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau.
+ t : Khoảng thời gian rất nhỏ (s).
+ v : tốc độ dài (m/s)
* Chú ý : Trong chuyển động tròn đều, tốc độ dài của vật không đổi
2 Véc tơ vận tốc trong chuyển động tròn đều : v s
trong đó : + T : chu kì của chuyển động (s)
+ t : thời gian vật chuyển động (s)
+ N : số vòng vật đi được
b Tần số : là số vòng quay được của vật trong một giây
1 2
f T
Trang 4* Đổi đơn vị từ (vịng/phút) sang (vịng/s) là : Lấy số cần đổi
4 Gia tốc hướng tâm:
a Hướng của véctơ gia tốc trong chuyển động trịn đều:
Trong chuyển động trịn đều vận tốc cĩ độ lớn khơng đổi nhưng cĩ hướng luơn thay đổi nên
chuyển động này cĩ gia tốc Gia tốc trong chuyển động trịn đều luơn hướng vào tâm quay nêngọi là gia tốc hướng tâm
b Độ lớn của gia tốc hướng tâm:
2
2.
VI TÍNH TƯƠNG ĐỚI CHUYỂN ĐỘNG
1 Tính tương đối của quỹ đạo : Hình dạng quỹ đạovà vận tốc của chuyển động trong các hệ
quy chiếu khác nhau thì khác nhau quỹ đạo và vận tốc cĩ tính tương đối
2 Cơng thức cộng vận tốc :
- Gọi:
+ v13 : là vận tốc của thuyền so với bờ (vận tốc tuyệt đối )
+ v12 : là vận tốc của thuyền so với nước (vận tốc tương đối)
+ v23 : là vận tốc của nước so với bờ (vận tốc kéo theo)
* Lưu ý : v12 = - v21
a Trường hợp vận tốc tương đối cùng phương, cùng chiều với vận tốc kéo theo : Thuyền
chuyển động xuơi dịng nước
- Ta cĩ : v 1,3 v 1,2 v 2,3 (khơng tính được)
- Độ lớn : v13 v12 v23
v 1,3 cĩ chiều cùng chiều với véctơ v v 1,2; 2,3
b Trường hợp vận tốc tương đối cùng phương, ngược chiều với vận tốc kéo theo : Thuyền
chuyển động ngược dịng nước
Trang 5- Ta có : v 1,3 v 1,2 v 2,3 (không tính được)
- Độ lớn : v13 v122 v232
CHƯƠNG II ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
BÀI 9: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM
I 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 tốccho vật hoặc làm cho vật biến dạng
- Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật
Hai lực cân bằng là hai lực:
III 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
0
F F
IV Phân tích lực.
1 Định nghĩa.
Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó
2 Phân tích một lực thành hai lực thành phần trên hai phương cho trước
BÀI 10 : BA ĐỊNH LUẬT NIUTƠN
I Định luật I Newton.
Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không Thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
* Quán tính
Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc của về hướng và độ lớn
II Định luật II Newton.
m a F
Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng
n
F F
F1, 2, , thì
F là hợp lực của các lực đó :
Trang 6b) Trọng lượng.
Giá trị độ lớn của trọng lực tác dụng lên một vật gọi là trọng lượng của vật, kí hiệu là P.
Công thức của trọng lực : P = m.g
III Định luật III Newton.
Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực Hai lực này có cùng giá ( PHƯƠNG ), cùng độ lớn nhưng ngược chiều.
3 Đặc điểm của lực và phản lực :
+ Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời
+ Lực và phản lực có cùng giá ( PHƯƠNG ), cùng độ lớn nhưng ngược chiều Hai lực có đặc điểmnhư vậy gọi là hai lực trực đối
+ Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau
BÀI 11 : LỰC HẤP DẪN ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN
1
r
m m G
F hd ; G = 6,67Nm/kg2
III Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn.
Trọng lực tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó
Trọng lực đặt vào một điểm đặc biệt của vật, gọi là trọng tâm của vật
M m
R GM
BÀI 12 : LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO ĐỊNH LUẬT HUC
I H ướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo
+ Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng vào vật tiếp xúc (hay gắn) với lò xo, làm nóbiến dạng
+ Hướng của mỗi lực đàn hồi ở mỗi đầu của lò xo ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng
II Định luật Húc (Hookes).
Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo
Trang 7Fđh = k.| l |
k gọi là độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của lò xo, có đơn vị là N/m
BÀI 13 : LỰC MA SÁT
I Lực ma sát trượt.
Hệ số ma sát trượt t phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc
Công thức của lực ma sát trượt Fmst = t.N = t P = t m g
BÀI 14 : LỰC HƯỚNG TÂM
BÀI 15 : BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG
* Phân tích chuyển động ném ngang.
Chuyển động của các hình chiếu Mx và My trên các trục Ox và Oy gọi là các chuyển động thành phầncủa vật M
+ Trên trục Ox (CĐ THẲNG ĐỀU), ta có : ax = 0 ; vx = vo ; x = vot
+ Trên trục Oy (CĐ RƠI TỰ DO), ta có : ay = g ; vy = gt ; y =
2
1
gt2
1 Dạng của quỹ đạo và vận tốc của vật.
Phương trình quỹ đạo : y = 2g v x2
DẠNG I: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG VẬN TỐC TRUNG BÌNH.TỐC ĐỘ TRUNG
BÌNH.TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG.
x 0 v tb 0 Chiều dương của trục Ox cùng chiều với véc tơ vtb
x 0 v tb 0 Chiều dương của trục Ox ngược chiều với véc tơ vtb
Trang 8- Trong chuyển động thẳng theo một chiều, chiều dương là chiều chuyển động thì tốc độ trung bình bằng vận tốc trung bình. x s
- Nếu vật chuyển động cùng trên một quỹ đạo có nhiều giai đoạn chuyển động với các vận tốc khác nhau:
t t
Chú ý:- Tốc độ trung bình khác trung bình cộng của vận tốc
- Nếu t1 t2 t3 t n thì tốc độ trung bình bằng trung bình cộng của vận tốc
B- VẬN DỤNG BÀI TẬP: Xác định vận tốc trung bình –tốc độ trung bình trong chuyển động thẳng
VD1: Một người đi xe đạp và một người đi bộ cùng xuất phát lúc 7h tại đầu A trên một con đường
thẳng AB dài 15km Khi đi đến đầu B người đi xe đạp quay ngược lại và gặp người đi bộ tại C cách A7km lúc 8h30ph
a Biểu diễn véc tơ độ dời của 2 người trong khoảng thời gian nói trên Tỉ xích 1cm = 1km
b Tính vận tốc trung bình và tốc độ trung bình của mối người?
VD2: Một xe đạp đi nửa đoạn đường đầu tiên với tốc độ trung bình v1 = 60km/h và nửa đoạn đường
sau với tốc độ trung bình v2 = 40 km/h Tính tốc độ trung bình trên cả đoạn đường
=======================================================================
DẠNG II: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU
Loại 1:(Bài toán thuận) VIẾT PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG TÌM THỜI ĐIỂM, VỊ TRÍ GẶP NHAU CỦA HAI VẬT BẰNG PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG:
*Phương pháp
- B1: Chọn HQC
+Trục tọa độ Ox trùng với quỹ đạo chuyển động
+Gốc tọa độ (thường gắn với vị trí ban đầu của vật 1 hoắc 2)
+Gốc thời gián (Lúc vật 1 hoặc vật 2 bắt đầu chuyển dộng)
+Chiều dương (thường chọn là chiều chuyển động của vật được chọn làm gốc)
- B2 : Từ hệ quy chiếu vừa chọn, xác định các yếu tố sau cho mỗi vật:
Tọa độ đầu x0 = ? vận tốc v0 = (bao gồm cả dấu)? Thời điểm đầu t0 = ?
B3 : Thiết lập phương trình của chuyển động cho mỗi vật Đối với chuyển động thẳng đều, ta có công
thức :
Vật 1 : x1x01v t t 01 (1)
Vật 2 : x2 x02v t t 02 (2)
B4 : Viết phương trình khi hai xe gặp nhau, ta có : x1 = x2 (*)
B5 : Giải phương trình (*) ta tìm được t, là thời gian tính từ gốc thời gian cho đến thời điểm hai xe gặp
nhau Thay lại t vào (1) hoặc (2) ta tìm lại được vị trí mà tại đó hai xe gặp nhau
* Chú ý: Khoảng cách giữa hai vật: bx2 x1
*Bài tập mẫu
Có hai xe chuyển động thẳng đều, xuất phát cùng lúc từ hai vị trí A, B cách nhau 60 km Xe thứ nhất khởi hành từ A đi đến B với vận tốc v1 = 20 km/h Xe thứ hai khởi hành từ B đi đến A với vận tốc v2 =
40 km/h a Thiết lập phương trình chuyển động của hai xe?
b Tìm vị trí và thời điểm mà hai xe gặp nhau
Trang 9Tóm tắt:
Giải :
(B1 : Chọn hệ quy chiếu cho cả hai chuyển động)
Chọn gốc tọa độ 0 là tại vị trí A, chiều dương là chiều từ A đến B (như hình trên) Gốc thời gian là lúc hai xe bắt đầu xuất phát
(B2 : Xác định các yếu tố của mỗi chuyển động)
Đối với xe 1 : x01 = 0 km ; v1 = 20 km/h ; t01 = 0
Đối với xe 2 : x02 = 60 km ; v2 = - 40 km/h (do xe 2 chuyển động ngược chiều dương) ; t02 = 0
(B3 : Thiết lập phương trình chuyển động của các xe)
Phương trình chuyển động của các xe : x = x0 + v(t – t0)
Xe 1 :x1x01v t t 01 → x1 = 20t (km, h) (1)
Xe 2: x2 x02v t t 02 → x = 60 – 40t (km, h)2 (2)
(B4: Viết phương trình khi hai xe gặp nhau: x1 = x2 ; 20t = 60 – 40t
B5 : giải phương trình, tìm thời điểm hai xe gặp nhau)
Bài 1: Lúc 7h sáng một xe ô tô khởi hành từ điểm A, chuyển động đều với vận tốc v1 = 20km/h đi về
phia B cách A 60km Cùng lúc đó một xe thứ hai khởi hành từ B đi về phía A với vận tốc không đổi v2
= 40km/h
a Tìm thời điểm và vị trí 2 xe gặp nhau?
b Thời điểm và vị trí khi hai xe cách nhau 3,6km?
Bài 2: Cùng một lúc, từ hai tỉnh A và B cách nhau 20 km có hai xe chuyển động thẳng đều theo chiều
từ A đến B Sau 2 giờ chuyển động thì chúng gặp nhau Biết xe thứ nhất , xuất phát từ A có vận tốc 20 km/h Bằng cách lập phương trình chuyển động, tìm vận tốc của xe thứ hai
Bài 3: Hai xe khởi hành cùng lúc ở hai bến xe cách nhau 40 km Biết hai xe chuyển động thẳng đều
với vận tốc lần lượt là v1 và v2 Nếu chúng đi cùng chiều thì sau 2 giờ chuyển động, hai xe này sẽ đuổikịp nhau Nếu chúng đi ngược chiều, thì sau 24 phút chúng sẽ gặp nhau Tính độ lớn vận tốc của mỗixe?
2 = - 40km/h60km
x
+
Trang 10Bài 4: Lúc 7 h, cĩ một xe khởi hành từ A, chuyển động thẳng đều về B với vận tốc 40 km/h Lúc 7 h
30 min, một chiếc xe khác từ B chuyển động về hướng A với vận tốc 50 km/h Biết khoảng cách AB =
110 km
a Xác định vị trí của mỗi xe và khoảng cách giữa chúng lúc 8 h và 9 h?
b Hai xe gặp nhau ở đâu? Lúc mấy giờ?
=========
Loại 2: CHO PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG- XÁC ĐỊNH x 0 ; t 0 ; s; v
Bài 1: Cho phương trình chuyển động của 1 chất điểm: x= 18-6t (km)
a Xác định x0 ; t0?
b Xác đinh vị trí của chất điểm lúc t= 4h?
c Tính quãng đường của chất điểm đi được sau 2h kể từ thời điểm đầu?
Bài 2: Làm lại bài 1 với phương trình: x= 4t- 10 (km)
Bài 3: Một xe máy chuyển động dọc theo trục OX cĩ p/trình tọa độ dạng x= 60 –45(t – 7) với x(km);
t(h)
a) Xe máy chuyển động theo chiều dương hay chiều âm của trục OX
b) Xác định thời điểm xe máy đi qua gốc tọa độ
c) Xác định quãng đường và vận tốc xe máy đi được trong 30phút kể từ lúc bắt đầu chuyển động
Bài 4 : Một chất điểm chuyển động thẳng đều dọc theo trục tọa độ OX có phương trình chuyển
động dạng:
x= 40 + 5t với x tính bằng (m), t tính bằng (s)
a)xácđịnh tính chất chuyển động?(chiều ?vị trí ban đầu?và vận tốc đầu?)
b) Định tọa độ chất điểm lúc t= 10s c) Định quãng đường trong khoảng thời gian từ t1= 10s đến t2=30s
===========
Loại 3:VIẾT PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG TÌM VỊ TRÍ THỜI ĐIÊM HAI VẬT GẶP
NHAU BẰNG ĐỒ THỊ CHUYỂN ĐỘNG Chú ý:
1.Dạng đồ thị tọa độ thời gian cĩ dạng là đường thăng.
2.Cách vẽ: Xác định ít nhất 2 điểm
3.Đặc điểm chuyển động theo đồ thị:
+ v 0 Đồ thị dốc lên
+ v 0 Đồ thị dốc xuống
+Nếu 2 đồ thị song song thì hai vật cĩ cùng vận tốc
+Nếu hai đồ thị cắt nhau tại M : - Hồnh độ của điểm M cho ta biết thời điểm hai vật gặp nhau
- Tung độ của điểm M cho ta biết vị trí hai vật gặp nhau
4.Cơng thức vận tốc: 2 1
2 1
x x v
Trang 11a Lập phương trình chuyển động của từng người
b Dựa vào đồ thị, xác định vị trí và thời điểm
mà 2 người gặp nhau
c Từ các phương trình chuyển động, tìm lại
vị trí và thời điểm mà 2 người gặp nhau
Bài 2 Lúc 10 h, một người đi xe đạp với vận tốc 10 km/h thì gặp một người đi bộ ngược chiều với vận
tốc 5 km/h trên cùng một đường thẳng Lúc 10 h 30 min, người đi xe đạp ngừng lại nghỉ 30 min rồi quay trở lại đuổi theo người đi bộ với vận tốc như ban đầu Coi chuyển động của hai người là chuyển động thẳng đều
a Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của hai chuyển động nói trên
b Căn cứ vào đồ thị, xác định thời điểm mà hai người gặp nhau lần thứ hai
Bài 3: Một ô tô khởi hành từ Hà Nội vào lúc 8h sáng, chạy theo hướng đi Bắc Ninh với vận tốc không
đổi 60km/h Sau khi đi được 45 phút, xe dừng 15ph rồi tiếp tục chạy với vận tốc không đổi như lúc đầu Lúc 8h30ph sáng một ô tô thứ 2 khởi hành từ Hà Nội đuổi theo xe thứ nhất với vận tốc không đổi 70km/h
a Vẽ đồ thị tọa độ- thời gian của mỗi xe?
b Hai xe gặp nhau lúc nào và ở đâu?
Bài 4 : Đồ thị tọa độ – thời gian chuyển động của hai xe được biểu diễn như
DẠNG 3:CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU:
Loại 1 : TÌM CÁC ĐẠI LƯỢNG a, v, s, t TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
*Phương pháp:
B1: Chọn HQC,
+Chiều dương ( thường chọn là chiều chuyển động)
Trang 12+Gốc thời gian( thường chọn khi vật bắt đầu chuyển động)
B2: Áp dụng công thúc:
+ Khi có thời gian: v = v0+at; 0 at2
2
1 t v
+Khi không có thời gian: v v2 2 as
0 2
3.Công thức trên: a, v là các giá trị đại số s,t là các giá trị số học.
4 Quãng đường vật đi được trong t giây khác quãng đường vật đi được trong giây thứ t
( Dạng đơn giản, áp dụng thuần các công thức tính a, s, t )
Bài 1 : Chất điểm chuyển động dọc theo trục Ox với vận tốc 3,5 m/s thì tăng tốc chuyển động nhanh
dần đều, trong 2s vận tốc tăng đến 4,5 m/s Tìm gia tốc, quãng đường và vận tốc trung bình trong thờigian nói trên
Bài 2 Một vận động viên điền kinh tăng tốc từ vận tốc 3 m/s lên đến vận tốc 5 m/s trên quãng đường
dài 100 m Tính : a)Tinh gia tốc của người đó b.)Thời gian người đó chạy trên đọan đường nóitrên
Bài 3 Một ôtô đang chuyển động với vận tốc 36 km/h thì xuống dốc Nó chuyển động nhanh dần đều
với gia tốc a = 1 m/s2 Biết chiều dài dốc là 192 m Tính thời gian để ôtô đi hết dốc và vận tốc của nótại chân dốc
Bài 4 : Xe máy chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ, trong 3s đầu đi được quãng
đường 2,5m
a) Tìm gia tốc và vận tốc của xe máy lúc t= 3s
b) Tìm quãng đường xe máy đã đi trong giây thứ 3
Bài 5: Một ôtô đang chuyển động với vận tốc 12 m/s thì hãm phanh, chuyển động chậm dần đều và đi
thêm 36m thì dừng lại
a) Tìm thời gian chuyển động chậm dần đều của ôtô
b) Tìm quảng đường ôtô đi được trong 2s cuối cùng trước khi dừng hẳn
Bài 6: Viên bi chuyển động nhanh dần đều không vận tốc đầu với gia tốc a = 0,2 m/s2 Tính quãng
đường xe đi được trong 6 giây? b Tính quãng đường xe đi được trong giây thứ 6?
( Dạng bài khai thác các yếu tố của chuyển động dựa vào phương trình chuyển động )
Bài 7 Phương trình chuyển động của một vật : x = 2t2 + 10t + 100 (m, s)
a Tính gia tốc của chuyển động?
b Tìm vận tốc lúc 2 s của vật?
c Xác định vị trí của vật khi có vận tốc 30 m/s
Bài.8 Một vật chuyển động theo phương trình : x = 4t2 + 20t (cm, s)
Trang 13a Xác định vận tốc đầu và gia tốc của vật?
b Tính quãng đường vật đi được từ t1 = 2s đến t2 = 5s Suy ra vận tốc trung bình trong khoảng thời gian này?
c Tính vận tốc của vật lúc t = 3s
Bài 9 : Một vật chuyển động thẳng theo phương trình : 2
x t t (cm;s)
a Xác định xo, vo, a Suy ra loại chuyển động ?
b Tìm thời điểm vật đổi chiều chuyển động ? Tọa độ vật lúc đó ?
c Tìm thời điểm và vận tốc vật khi qua gốc tọa độ ? d Tìm quãng đường vật đi được sau 2s ?
Bài 10:Một vật chuyển động với phương trình x =10-20t-2t2 (m)Trả lời các câu hỏi sau
a/ Xác định gia tốc? Xác định toạ độ và vận tốc ban đầu?
b/ Vận tốc ở thời điểm t = 3s?
c/ Vận tốc lúc vật có toạ độ x =0?
d/ Toạ độ lúc vận tốc là v = - 40m/s?
e/ Quãng đường đi từ t = 2s đến t = 10s?
g/ Quãng đường đi được khi vận tốc thay đổi từ v1 = - 30m/s đến v2 = - 40m/s ?
( Dạng bài phức tạp hơn, cần có sự tổng hợp, chuyển động theo nhiều giai đoạn )
Bài 11 : Xe máy chuyển động thẳng nhanh dần đều, trong 5s đầu đi được quãng đường 8,75m.
Biết vận tốc xe máy lúc t= 3s là v= 2m/s
a) Tìm gia tốc và vận tốc ban đầu của xe máy b) Tìm quãng đường xe máy đi trong 10s tiếp theo
Bài 12:Một ôtô đang chuyển động thẳng với vận tốc 72km/h thì giảm đều tốc độ, khi đi được quãng
đường 50m thì vận tốc chỉ còn lại một nửa ban đầu
a) Tính gia tốc của ôtô b) Tính quãng đường từ lúc vận tốc còn một nửa đến khi dừng hẳn
Bài 13 : Một xe đang chuyển động với vận tốc 7,2 km/h thì tăng tốc Sau 4 s, xe đi thêm được 40 m
a Tìm gia tốc của xe b Tìm vận tốc của xe sau 6s
c Cuối giây thứ 6, xe tắt máy, sau 13 s thì ngừng hẳn lại Tính quãng đường xe đi thêm được kể từ khitắt máy
Bài 14 Một đòan tàu rời ga, chuyển động nhanh dần đều, sau khi đi được 1000 m thì đạt đến vận tốc
10 m/s Tính vận tốc của tàu sau khi đi được 2000 m?
Bài 15 : Một thang máy của một tòa nhà cao tầng chuyển động đi xuống theo 3 giai đoạn liên tiếp Giai
đoạn 1: chuyển động NDĐ, không vận tốc ban đầu và sau 12,5m thì đạt vận tốc 5m/s Giai đoạn 2:chuyển động đều trên quãng đường dài 25m tiếp theo Giai đoạn 3: chuyển động CDĐ và chố dừng lạicách nơi khởi hành 50m
a Lập phương trình chuyển động của mối giai đoạn?
b Vẽ đồ thị vận tốc thời gian của mối giai đoạn chuyển động?
Bài 16 : Một thang máy chuyển động như sau :
GĐ1: Chuyển động nhanh dần đều không vận tốc đầu, gia tốc 1m/s2 trong thời gian 4s
GĐ2: Trong 8s sau đó nó chuyển động đều
GĐ3: 2s sau cùng, nó chuyển động chậm dần đều và dừng lại
Tính quãng đường thang máy đi được và vẽ đồ thị vận tốc của chuyển động này ?
Bài 17 : Một đoàn tàu đang chạy với vận tốc 14,4km/h thì hãm phanh c.đ thẳng CDĐ Trong 10s đầu
nó đi được quãng đường AB dài hơn đoạn đường BC của nó trong 10s kế tiếp là 5m Tìm gia tốcchuyển động của đoàn tàu sau khi hãm phanh
Bài 18 : *Một Vật chuyển động chậm dần đều , trong giây đầu tiên đi được 9m Trong 2 giây tiếp theo
đi được 12m Tìm gia tốc của vật và quãng đường dài nhất vật đi được
Trang 14Bài 19* Một viên bi được thả lăn không vận tốc đầu trên mặt phẳng nghiêng Trong giây thứ 3, bi đi
được 25 cm a Tìm gia tốc của viên bi và quãng đường bi lăn được trong 3s đầu
b Biết rằng mặt phẳng nghiêng dài 5 m Tìm thời gian để bi lăn hết chiều dài đó?
Bài 20* Một xe chuyển động nhanh dần đều trên hai đọan đường liên tiếp bằng nhau và bằng 100 m
với thời gian lần lượt là 5 s và 3,5 s Tính gia tốc của xe?
Loại 2 : TÌM THỜI ĐIỂM VÀ VỊ TRÍ GẶP NHAU CỦA HAI VẬT BẰNG PHƯƠNG TRÌNH
CHUYỂN ĐỘNG.
Bài 21:Cùng một lúc hai xe đi qua 2 địa điểm Avà B cách nhau 280m và đi cùng chiều nhau Xe A có
vận tốc đầu 36km/h chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 40cm/s2;Xe B có vận tốc đầu 3m/s chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,4m/s2.Trả lời các câu hỏi sau:
a)Sau bao lâu hai người gặp nhau?
b)Khi gặp nhau xe A đã đi được quảng đường dài bao nhiêu?
c)Tính khoảng cách giữa hai xe sau 10s:
Bài 22:Lúc 7h30phút sáng một ô tô chạy qua địa điểm A trên một con đường thẳng với vận tốc 36km/
h,chuyển động chậm dần đều với gia tốc 20cm/s2.Cùng lúc đó tại điểm B trên cùng con đường đó cách
A 560m một ô tô khác bắt đầu khởi hành đi ngược chiều xe thứ nhất,chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,4m/s2
Trả lời các câu hỏi sau
a)Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ?
b)Địa điểm gặp nhau cách địa điểm A bao nhiêu?
Bài 23: Lúc 7giờ sáng hai người đi xe đạp cùng khởi hành từ hai địa điểm A,B cách nhau 160m và đi
ngược chiều để đến gặp nhau.Người thứ nhất có vận tốc đầu 7,2km/h chuyển động NDĐ với gia tốc0,4m/s2 Người thứ hai có vận tốc đầu 4m/s chuyển động CDĐ với gia tốc 0,2m/s2 Chọn trục ox làđường thẳng AB, góc tọa độ tại A, chiều dương AB, gốc thời gian lúc 7h
a) Lập phương trình chuyển động của mỗi xe b) Tìm thời điểm và vị trí gặp nhau ?
Bài 24 : Lúc 5giờ sáng một người đi xe đạp bắt đầu rời địa điểm O để đuổi theo một người đi bộ ở cách
đó 600m Biết người đi bộ đều bước với vận tốc 5,4km/h ,người đi xe đạp chuyển động NDĐ với giatốc 0,3 m/s2.Lấy trục ox là đường thẳng chuyển động ,gốc tọa độ tại O,chiều dương là chiều chuyểnđộng ,gốc thời gian lúc 5giờ sáng
a) Tìm vị trí mà xe đạp đuổi kịp người đi bộ b) Tìm khoảng cách giữa hai xe lúc 5h2min
Bài 25: Cùng lúc từ hai địa điểm A,B cách nhau 240m có hai học sinh đi xe đạp cùng chiều theo
chuyển động Thẳng NDĐ cùng gia tốc 0,25m/s2 .Xe đi từ A có vận tốc đầu Vo đuổi theo xe đi từ Bkhông vận tốc đầu Lấy trục ox là đường thẳng chuyển động ,gốc tọa độ tại A,chiều dương là chiềuchuyển động
a) Cho Vo = 36km/h.Tìm vị trí hai xe gặp nhau
b) Vẽ đồ thị vận tốc –thời gian của hai xe trên cùng một hình
Bài 26: Lúc 7h sáng một ô tô khởi hành từ địa điểm A đi về phía địa điểm B cách A 300m, chuyển
động nhanh dần đều với gia tốc 0,4m/s2 10 s sau một xe đạp khởi hành từ B đi cùng chiều với ô tô.Lúc 7h50ph thì ô tô đuổi kịp xe đạp Tính vận tốc của ô tô và tìm khoảng cách hai xe lúc 7h1ph
Loại 3: ĐỒ THỊ CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
Bài 27 : Một thang máy chuyển động có đồ thị
vận tốc – thời gian như hình vẽ
a/ Nêu nhận xét tính chất chuyển động trên mỗi giai đoạn
b/ Tính quãng đường chuyển động trên mỗi giai đoạn
c/ Tính VTTB trong khoảng thời gian từ t = 0 đến t = 40 giây
Bài 28: Cho đồ thị vận tốc - thời gian của 3 chuyển động như hình vẽ bên dưới
Trang 15a.Nêu tính chất của chuyển động?
b Lập các phương trình vận tốc và phương trình đường đi của mỗi chuyển động
DẠNG 4:RƠI TỰ DO CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM THEO PHƯƠNG THẲNG ĐỨNG A.
KIẾN THỨC CƠ BẢN:
I Rơi tự do:
1 Định nghĩa: Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực.
2.
Hệ quy chiếu: gắn với đất, trục Oy thẳng đứng, hướng xuống, gốc tọa độ O là điểm thả rơi.
3 Đặc điểm của chuyển động rơi tự do :
a.Phương, chiều:
-Phương: Phương thẳng đứng
-Chiều: Chiều từ trên xuống
b.Tính chất của chuyển động rơi tự do : Chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đầu v0 0 và gia tốc a = g = hằng số
c.Gia tốc rơi tự do: a g :
4 Các công thức:
- Công thức vận tốc : vv0 at v gt
- Công thức đường đi: 2
02
1
at t v
Độ lớn g = 9.7 10m/s 2
O s
+ y
Trang 16* Chú ý:Nếu chọn gốc tọa độ O ở mặt đất , phương thẳng đứng, chiều dương hướng lên:
II Chuyển động của vật bị ném theo phương thẳng đứng hướng xuống:
1 Hệ quy chiếu: gắn với đất, trục oy thẳng đứng, hướng xuống, gốc tọa độ O tại điểm ném
s v t gt
III Chuyển động của vật bị ném theo phương thẳng đứng hướng lên :
-Giả sử ném một vật từ độ cao y so với mặt đất nên trên theo phương thẳng đứng hướng lên với vận o
tốc ban đầu v o
1 Hệ quy chiếu: gắn với đất, trục Oy thẳng đứng, hướng lên, gốc tọa độ O trùng với mặt đất.
2 Đặc điểm chuyển động: Chuyển động của vật gồm 2 giai đoạn
-Giai đoạn 1: Vật từ nơi ném CĐ lên đến độ cao cực đại là CĐTCDĐ với
- Gia tốc a g
- Vận tốc đầu v0 ngược hướng với g
-Giai đoạn 2: Vật rơi tự do từ độ cao cực đại H max (so với mặt đất)
yy v t gt
4 Vật lên vị trí cao nhất: v 0
- Độ cao cực đại của vật so với điểm ném:
g 2
Trang 17Loại 1: Xác định quãng đường, vận tốc, thời gian của vật rơi tự do:
Một vật được thả rơi tự do từ độ cao h = 49 m
a Tính thời gian vật rơi cho đến khi chạm đất?
b Tính vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất?
c Tính quãng đường vật rơi được trong giây cuối?
c Gọi h là quãng đường vật rơi trong 3,16 s
Gọi h’ là quãng đường vật rơi trong thời gian t’ = 2,16 s
- Quãng đường vật rơi trong 1 s cuối là : s = h – h’
Vẽ hình Đánh dấu các vị trí khảo sát của 2 vật ghi các đại lượng động học
Chọn HQC : + Gốc tọa độ O tại vị trí đầu
+ Trục Oy thẳng đứng, chiều (+) trên xuống
Trang 18+ Gốc thời gian t = 0 lúc vật bắt đầu rơi.
Lưu ý : Nếu gốc thời gian không trùng lúc vật bắt đầu rơi thì t0 0
Từ một đỉnh tháp người ta buông rơi 1 vật Một giây sau ở tầng tháp thấp hơn 10m người buông rơi vật
thứ 2 Hai vật sẽ gặp nhau sau bao lâu kể từ khi vật thứ nhất được buông rơi Lấy g = 10m/s2
Giải: Chọn HQC và gốc thời gian như hình 1
Viết phương trình tọa độ cho 2 vật :
2gt2 + v0t+y0 (Chiều dương hướng xuống)
Vẽ hình Đánh dấu các vị trí khảo sát của 2 vật ghi các đại lượng động học
Chọn HQC : + Gốc tọa độ O tại vị trí đầu
+ Trục Oy thẳng đứng, chiều (+) trên xuống
+ Gốc thời gian t = 0 lúc vật bắt đầu ném
Lưu ý : Nếu gốc thời gian không trùng lúc vật bắt đầu rơi thì t0 0
Ở một tầng tháp cách mặt đất 45m, một người thả rơi một vật Một giây sau người đó ném vật thứ 2
xuống theo hướng thẳng đứng Hai vật chạm đất cùng lúc Tính vận tốc ném của vật thứ 2 Lấy g =
10m/s2
HD : Chọn HQC : + O tại vị trí thả vật, chiều dương hướng xuống,
+ Gốc thời gian t = 0 : lúc thả vật 1 01
Trang 19- Phương trình CĐ : 2
0 0
12
* Chú ý: Nếu vật ném từ mặt đất: y 0 0 Hmax h max
4 Xác định thời gian vật rơi cho đẽn khi chạm đất:
Cách 1: Khi vật chạm đất; y Giải phương trình: 0 2
0 0
1
02
yy v t gt Tìm được t là thời gian cần tìm.
Cách 2: Gọi t là thời gian vật đi từ lúc ném đến độ cao cực đại; 1 t là thời gian vật rơi tự do từ 2
độ cao cực đại đến khi chạm đất 0 ax
yy v t gt
Tìm được t Thay t vào phương trình vận tốc: v v0 gt Ta tìm đựoc vận tốc của vật khi chạm đất
Cách 2:Xét vật trong giai đoạn 2 ( rơi tự do): với vận tốc v , 0' 0
Quãng đường vật rơi chạm đất là: s =H max Vận tốc của vật khi chạm đất là: v' 2gH max
Dấu '' '' cho ta biết vận tốc của vật có hướng ngược chiều dương xuống dưới
*Bài tập mẫu:
Từ độ cao 5 m , một vật được ném lên theo phương thẳng đứng với vận tốc đầu là 4 m/s Bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 10 m/s2
a Viết phương trình chuyển động của vật? Công thức tính vận tốc tức thời?
b Độ cao cực đại mà vật lên được?
c Vận tốc của vật ngay trứơc khi nó chạm đất?
yy v t gt y = 5 + 4t – 5t 2 (1)
Công thức tính vận tốc : v v0 gt= 4 – 10t (2)
b Độ cao cực đại mà vật lên được?
-Gọi H max là độ cao cực đại mà vật lên được
Khi vật lên đến H, ta có v t = 0
Thay vt = 0 vào (2) : 0 = 4 -10t → t = 0,4 (s) (thời gian vật lên đến độ cao cực đại)
Thay t = 0,4 s vào (1), ta có H max = y = 5 + 4.(0,4) – 5.(0,4)2 = 5,8 (m)
Vậy độ cao cực đại mà vật có thể lên được là : H max = 5,8 m
c Tìm vận tốc ngay trứơc khi vật chạm đất?
Trang 20Khi vật chạm đất : y = 0
Thay y = 0 vào (1) ta được : 0 = 5 + 4t – 5t2
Chọn t = 1,48 s (thời gian vật rơi cho đến khi chạm đất)
Thay t = 1,48 s vào (2), ta có vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất :
- Chu kì kim giờ : T1 = 12 h
- Chu kì kim phút : T2 = 1 h
2 2
1 12
2
T T T
1
2
1 2
1 2
1 2 2 2
1 1 1
v R v
R v
A.KIẾN THỨC CƠ BẢN:
I Các khái niệm:
1 HQC chuyển động và HQC đứng yên:
- HQC đứng yên: là HQC gắn với vật đứng yên.
- HQC chuyển động: là HQC gắn với vật đứng yên
2 Vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối, vận tốc kéo theo:
h
R O
Trang 21- Vận tốc tuyệt đối: là vận tốc của vật so với HQC đứng yên.
- Vận tốc tương đối:là vận tốc của vật so với HQC chuyển động
- Vận tốc kéo theo: Là vận tốc của HQC chuyển động so với HQC đứng yên
Công thức cộng vận tốc: vuur1,3=vuuur uuur1,2+v2,3
vr1,3 = vận tốc của vật (1) đối với hệ quy chiếu đứng yên (3) = vận tốc tuyệt đối.
vr1,2 = vận tốc của vật (1) đối với hệ quy chiếu chuyển động (2) = vận tốc tương đối.
vr2,3 =vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động (2) so với hệ quy chiếu đứng yên (3) = vận tốc kéo theo.
Bước 2: Xác định loại vận tốc đã cho
Bước 3: Áp dụng công thức cộng vận tốc: vuur1,3=vuuur uuur1,2+v2,3 (1)
( Biểu diễn các véc tơ lên hình vẽ)
Bước 4: Từ hình vẽ, dữ kiện bài cho đưa (1) về dạng phương trình đại số, và lập phương trình phụ nếucần rồi tìm các đại lượng bài yêu cầu VD: s vt
* Bài toán chuyển động của thuyền đi trên dòng sông:
1 Chọn 3 đối tượng: - Thuyền(1); nước (2); bờ (3)
- Chú ý: Nếu bài toán có bè bè (2), vì v bè v nuóc
2 Các vận tốc: - Vận tốc nước chảy: v (so với bờ)2,3
Trang 22- Vận tốc thuyền: v (so với bờ)1,3
* Ghi chú: +Vận tốc của thuyền khi nước yên lặng: v1,2
+Vận tốc của thuyền khi tắt máy thả trôi: v (cùng vận tốc dòng nước)2,3
3.Các trưòng hợp:
a.Thuyền đi theo một bờ:
- Vận tốc thực của thuyền khi xuôi dòng là: v13 v12 v23
- Vận tốc của thuyền khi ngược dòng: v13 v12 v23
b.Thuyền đi từ bờ bến này sang bờ bên kia:
* Thuyền đi theo hướng vuông góc với bờ: 2
23
2 12
Ví dụ 1: Một chiếc thuyền chuyển động ngược dòng với vận tốc 14km/h đối với mặt nước Nước
chảy với tốc độ 9km/h so với bờ sông Chọn chiều dương là chiều chuyển động của thuyền Xác định
vận tốc của thuyền đối với bờ
Ví dụ 2: Một canô chạy xuối dòng từ A đến B mất 30 phút Sau đó, ca nô chạy ngược dòng từ B đến A
mất 1 giờ Biết vận tốc của canô đối với nước không đổi là 18 km/h
a Tìm khoảng cách giữa hai bến A và B?
b Tìm vận tốc của nước đối với bờ sông?
Ta gọi số 1, chỉ ca nô đang chuyển động Số 2, chỉ nước Số 3, chỉ bờ sông
a Tìm khoảng cách giữa hai bến A và B.
Theo công thức công vận tốc ta có :
- Khi canô xuôi dòng : (1)
- Khi ca nô ngược dòng : (2)
Cộng (1) và (2) Ta có : 2.v1,2 = 3sAB
Mà v1,2 = 18 km/h (gt) suy ra : sAB = 12 km
Vậy hai bờ A, B cách nhau 12 km
b Tìm vận tốc của nước đối với bờ sông?
Từ biểu thức (2) → v2,3 = v1,2 – sAB = 18 – 12 = 6 (km/h)
C.BÀI TẬP LUYỆN TẬP:
Bài1: Hai đầu máy xe lửa cùng chạy trên đoạn đường sắt thẳng với vận tốc 42km/h và 58km/h Tính
độ lớn vận tốc tương đối của đầu máy thứ nhất so với đầu máy thứ hai trong các trường hợp sau
a Hai đầu chạy ngược chiều
b Hai đầu máy chạy cùng chiều
Trang 23Bài3: Một người ngồi trên tàu A nhìn ngang qua cửa sổ thấy xuất hiện tàu B đang chạy song song và
cùng chiều với vận tốc v2 36km/h Tàu B dài l =100m và thời gian người ấy thấy tàu B là t = 20s Biết tàu A chạy nhanh hơn tàu B Hãy xác định vận tốc của tàu A
Bài4: Một hành khách ngồi trong một ôtô đang chạy với vận tốc 54km/h nhìn qua cửa sổ thấy một
đoàn tàu dài 120m chạy song song ngược chiều và đi qua trước mặt mình hết 5s Tìm vận tốc của đoàntàu
Bài5: Môt ca nô đi xuôi dòng nước từ bến A đến bến B hêt 2h, còn nếu đi ngược dòng từ B về A hết
3h Biết vận tốc của dòng nước so với bờ sông 5 km/h Vận tốc của canô so với dòng nước ?
Bài6: Một chiếc thuyền đi xuôi dòng từ A đến B trên 1 dòng sông rồi quay lại A Biết vận tốc của
thuyền trong nước yên lặng là 12 km/h; vận tốc của dòng nước so với dòng sông là 2 km/h Tính thời gian tổng cộng của thuyền, biết AB = 70 km Đs:12h
Bài7: Hai bến sông AB cách nhau 180 km Một canô xuôi dòng từ A đến B mất 4 h, còn đi ngược
dòng từ B về A mất 6 h Sau bao lâu để canô đi từ A đến B nếu canô trôi tự do theo dòng nước
Đs: t =
2324( )
AB
h
v
Bài 8: Xe A chạy ngược chiều với xe B nhưng nhanh gấp đôi nếu cùng so với mặt đất Biết vận tốc
của xe B so với mặt đất là 20 km/h Tìm vận tốc của xe A so với xe B?
Bài 9: Một người chèo thuyền qua sông với vận tốc 5,4km/h so với dòng nước và theo hướng vuông
góc với bờ sông Do sông chảy nên thuyền đã bị đưa xuôi theo dòng chảy xuống phía dưới hạ lưu mộtđoạn 120m Độ rộng của dòng sông là 450m Hãy tính vận tốc của dòng nước chảy đối với bờ sông vàthời gian thuyền qua sông ĐS: 0,4m/s; 5 phút
Bài10: Một chiếc canô chạy thẳng đều xuôi theo dòng chảy từ bến A đến bến B phải mất 3 giờ và khi
chạy ngược dòng từ bến B về bến A phải mất 4 giờ Nếu canô bị tắt máy và thả trôi theo dòng chảy thìphải mất bao nhiêu thời gian để trôi từ A đến B
Bài11: Một canô chuyển động đều và xuôi dòng từ bến A đến bến B mất 1 giờ Khoảng cách
AB=24km, vận tốc của nước so với bờ là 6km/h
a Tính vận tốc của canô so với nước
b Tính thời gian để canô quay từ B về A
Bài12: Một cái phà chuyển động sang một con sông rộng 1km, thân phà luôn vuông góc với bờ sông.
Thời gian để phà sang sông là 15phút Vì nước chảy nên phà trôi xuôi 500m về phía hạ lưu so với vị tríban đầu Tính vận tốc của dòng nước, vận tốc của phà đối với nước và vận tốccủa phà đối với bờ?
Đs: 1, 24( / )m s
Bài13: Lúc trời không có gió, một máy bay bay từ địa điểm A đến địa điểm B với vận tốc không đổi
110m/s trong thời gian 1 giờ Khi bay trở lại gặp gió nên từ B về A máy bay bay hết 1giờ 5 phút Xácđịnh vận tốc của gió Coi vận tốc của máy bay là không đổi cả đi và về
ĐS:8,5m/s
Bài14: Một ôtô chạy với vận tốc 50 km/h trong trời mưa Mưa rơi theo phương thẳng đứng Trên cửa
kính bên của xe, các vệt mưa làm với phương thẳng đứng một góc 600
a Xác định vận tốc của giọt mưa đối với xe ôtô
b Xác định vận tốc của giọt mua đối với mặt đất ĐS : 57,73 km/h ; 28,87 km/h
Trang 24Định luật II Niu Tơn (Gia tốc):
+ Điểm đặt tác dụng lên vật gây ra biến dạng đàn hồi của lò xo
+ Phơng trùng với trục của lò xo
+ Chiều ngợc với chiều gây ra sự biến dạng
+ Độ lớn tuân theo ĐL Húc: đk trong ghđh l l Max thì : Fđh = k. = kl l l 0
Độ biến dạng: ( độ giãn hoặc độ nén)l
Trang 25+ Điểm đặt: Đặt lên vật treo, kéo
+ Phơng: Trùng với sợi dây
+ Chiều: Hớng vào phần giữa sợi dây
+ Phơng: song song với bề mặt tiếp xúc
+ Chiều: ngợc chiều với chiều chuyển động tơng đối so với bề mặt tiếp xúc
+ Độ lớn: Fmst = N ;t N: Độ lớn áp lực( phản lực)
b.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 hớng chuyển động,
giúp cho vật đứng yên tơng đối trên bề mặt của vật khác
+ Điểm đặt: lên vật sát bề mặt tiếp xúc
+ Phơng: song song với bề mặt tiếp xúc
+ Chiều: ngợc 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 hớng chuyển động của vật
+ Độ lớn: Fmsn = Ft Fmsn Max = N (n >n )t
Ft: Độ lớn của ngoại lực( thành phần ngoại lực) song song với bề mặt tiếp xúc
* Chú ý: trờng hợp nhiều lực tác dụng lên vật thì Ft 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
4) Lực h ớng 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 hớng tâm
Công thức dạng véc tơ:
1
n i ht
ớc 2: Chọn hệ quy chiếu ( Cụ thể hoá bằng hệ trục toạ độ vuông góc; Trục toạ độ Ox luôn trùng với
phơng chiều chuyển động; Trục toạ độ Oy vuông góc với phơng chuyển động)
B
ớc 3: Xác định các lực và biểu diễn các lực tác dụng lên vật trên hình vẽ (phân tích lực có phơng
không song song hoặc vuông góc với bề mặt tiếp xúc)
B
ớc 4: Viết phơng trình hợp lực tác dụng lên vật theo định luật II Niu Tơn.
( Nếu có lực phân tích thì sau đó viết lại phơng trình lực và thay thế 2 lực phân tích đó cho lực ấy luôn)
1 2 1
+ Nếu lực vuông góc với phơng chiếu thì độ lớn đại số của F trên phơng đó bằng 0
+ Nếu lực song song với phơng chiếu thì độ lớn đại số của F trên phơng đó bằng :
TH: F Cùng hớng với chiều dơng phơng chiếu:
.cos
.sin
y
Trang 26
x
TH: F ngîc híng víi chiÒu d¬ng ph¬ng chiÕu:
- Giải phương trình (1) và (2) ta thu được đại lượng cần tìm
v r
r ;
T v
Bài 2: Một ôtô có khối lượng 2 tấn, đang chạy với vận tốc v0 thì hãm phanh, xe đi thêm quãng đường
15m trong 3s thì dừng hẳn Tính:
a Vận tốc v0
6666,7N
Bài 3: Một chiếc xe có khối lượng 100kg đang chuyển động với vận tốc 30,6 km/h thì hãm phanh Biết
lực hãm là 350N Tìm quãng đường xe còn chạy thêm được trước khi dừng hẳn
ĐS: 10,3m
Bài 4: Lực F truyền cho vật có khối lượng m1 gia tốc a1=2m/s2, truyền cho vật có khối lượng m2 gia tốca2=3m/s2 Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng m=m1+m2 một gia tốc là bao nhiêu? ĐS: 1,2m/s2
Bài 5: Một vật có khối lượng 0,5 kg chuyển động nhanh dần đều với vận tốc 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
b. Sau 4s đó, lực kéo ngừng tác dụng thì sau bao lâu vật dừng lại?
Bài 6: Một xe có khối lượng 1 tấn, sau khi khởi hành 10s đi được quãng đường 50m.
c. Tính lực phát động của động cơ xe Biết lực cản là 500N
d. Tính lực phát động của động cơ xe nếu sau đó xe chuyển động đều Biết lực cản khôngđổi trong suốt quá trình chuyển động
ĐỊNH LUẬT III NEWTON
.sin
y
F F F
Trang 27Bài 7: Một xe lăn chuyển động trên mặt phẳng nằm với vận tốc 50cm/s Một xe khác chuyển động với
vận tốc 150cm/s tới va chạm với nó từ phía sau Sau va chạm hai xe chuyển động với cùng vận tốc
Bài 8: Một xe A đang chuyển động với vận tốc 3,6 km/h đến đụng vào xe B đang đứng yên Sau va
chạm xe A dội lại với vận tốc 0,1 m/s ; còn xe B chạy với vận tốc 0,55 m/s Cho mB=200g Tìm mA.
ĐS:100g
Bài 9: Hai quả cầu chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang, quả cầu 1 chuyển động với vận tốc 4m/s
đến va chạm vào quả cầu 2 đang đứng yên Sau va chạm cả hai quả cầu cùng chuyển động theo hướng
cũ của quả cầu 1 với cùng vận tốc 2 m/s Tính tỉ số khối lượng của hai quả cầu ĐS: m1/m2=1
Dạng 2 : C¸c l ự c c ơ h ọ c:
LỰC HẤP DẪN Bài 1: Trái Đất có khối lượng 6.1024kg, Mặt Trăng có khối lượng 7,2.1022kg Bán kính quĩ đạo của MặtTrăng là R=3,84.108m Tại điểm nào trên đường thẳng nối tâm của chúng vật bị hút về phía Trái Đất
Bài 2: Tính gia tốc rơi tự do ở độ cao 10km và gia tốc rơi tự do ở độ cao bằng nửa bán kính Trái Đất.
Cho bán kính Trái Đất 6400km và gia tốc rơi tự do ở sát mặt đất bằng 9,81m/s2
Bài 4: Một lò xo khi treo vật m=100g thì dãn 5cm Cho g=10m/s2
a.Tính độ cứng của lò xo
b.Khi treo vật có khối lượng m’ thì lò xo dãn 3cm Tính m’
c.Khi treo một vật khác có khối lượng 0,5kg thì lò xo dãn ra bao nhiêu?
Bài 6: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 20cm và có độ cứng 75N/m Lò xo vượt quá giới hạn đàn hồi
khi nó bị kéo dãn vượt quá chiều dài 30cm Tính lực đàn hồi cực đại của lò xo
LỰC MA SÁT Bài 7: Một toa tàu có khối lượng m=80 tấn chuyển động thẳng đều chuyển động thẳng đều dưới tác
dụng của lực kéo F=6.104 N Xác định lực ma sát và hệ số ma sát giữa toa tàu và mặt đường
ĐS: 0,075
Bài 8: Một đầu máy tạo ra một lực kéo để kéo một toa xe có khối lượng m=4 tấn chuyển động với gia
tốc a=0,4m/s2 Biết hệ số ma sát giữa toa xe và mặt đường là k=0,02 Hãy xác định lực kéo của đầumáy Cho g=10m/s2 ĐS:2400N
Bài 9: Một ôtô có khối lượng m=1 tấn, chuyển động trên mặt đường nằm ngang Hệ số ma sát lăn giữa
bánh xe và mặt đường là 0,1 Tính lực kéo của động cơ nếu:
a.Ôtô chuyển động thẳng đều
b.Ôtô chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a=2m/s2 ĐS:a.1000N;
b.3000N
Bài 10: Một ôtô có khối lượng 200kg chuyển động trên đường nằm ngang dưới tác dụng của lực kéo
bằng 100N Cho biết hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là 0,025 Tính gia tốc của ôtô Cho
Trang 28ĐS:0,25m/s2
Bài 11: Một xe điện đang chạy với vận tốc v0=36km thì hãm lại đột ngột Bánh xe không lăn nữa mà
chỉ trượt trên đường ray Kể từ lúc hãm, xe điện còn chạy được bao nhiêu thì đổ hẳn? Biết hệ số ma sátgiữa bánh xe và đường ray là 0,2 Lấy g=10m/s2
ĐS:25,5m
Bài 12: Một ôtô có khối lượng 5 tấn đang đứng yên và bắt đầu chuyển động dưới tác dụng của lực
động cơ Fk Sau khi đi được quãng đường 250m, vận tốc của ôtô đạt được 72km/h Trong quá trìnhchuyển động hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là 0,05 Lấy g=10m/s2
e. Tính lực ma sát và lực kéo Fk
f. Tính thời gian ôtô chuyển động ĐS: a.2500N, 6500N;b.25s
Bài 13: Một xe lăn khi đẩy bằng lực F=20N nằm ngang thì xe chuyển động thẳng đều Khi chất lên xe
thêm một kiện hàng khối lượng 20kg nữa thì phải tác dụng lực F’=60N nằm ngang xe mới chuyển
động thẳng đều Tìm hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường
LỰC HƯỚNG TÂM Bài 14: Một ôtô có khối lượng 1500kg chuyển động đều qua một đoạn cầu vượt (coi là một cung tròn)
với vận tốc 36km/h Hãy xác định áp lực của ôtô vào mặt đường tại điểm cao nhất Biết bán kính congcủa đoạn cầu vượt 75m Lấy g=10m/s2 Hãy so sánh kết quả tìm được với trọng lượng của xe và rút ra
Bài 15: Một ôtô có khối lượng 1200kg chuyển động đều qua một đường võng (coi như một cung tròn)
với vận tốc 36km/h Xác định áp lực của ôtô vào mặt đường tại điểm thấp nhất Coi ôtô là chất điểm.Biết bán kính cong của đoạn đường võng R=50m và g=10m/s2 Hãy so sánh kết quả tìm được với trọnglượng của xe và rút ra nhận xét ĐS:14400N
ỨNG DỤNG CỦA CÁC ĐỊNH LUẬT NIU TƠN VÀ CÁC LỰC CƠ HỌC
Dạng 1 : BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA MỘT VẬT
Loại 1 : Vật chuyển động trên mặt phẳng ngang.
Bài 1: Một người dùng dây kéo một vật có trọng lượng P=50N trượt đều trên mặt sàn nằm ngang Dây
nghiêng góc 300 so với phương ngang Hệ số ma sát trượt là 0,3 Xác định độ lớn của lực kéo ?
Bài 2: Khi đẩy một cái hòm có khối lượng m= 20kg trên sàn nhà bằng một lực F = 75N hướng chếch
xuống duới và hợp với phương nằm ngang một góc 250 thì hòm chuyển động đều Tính hệ số ma sát trượt giữa sàn nhà và hòm ?
Bài3 : Một xe có khối lượng 15 tấn chuyển động chậm dần đều với gia tốc có độ lớn bằng 0,49m/s2 Biết vận tốc ban đầu cảu xe là 27km/h Hỏi :
a Độ lớn, chiều của lên xe ?
b Sau sau bao lâu xe dừng hẳn ?
Bài4 : Một ôtô có khối lượng 20tấn, chuyển động chậm dần đều dưới tác dụng của một lực hãm bằng
6000N, vận tốc ban đầu của xe bằng 15m/s Hỏi :
a Gia tốc của xe ? Sau bao lâu xe dừng hẳn ? ĐS :
b Tính quãng đường mà xe chạy được kể từ lúc hãm phanh cho đến khi dừng hẳn ?
Bài5 : 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 lần lượt là n= 0,5; t= 0,3 Lúc đầu, vật đứng yên Người ta bắt đầu kéovật 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.
Bài1: 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