2 Đại lượng vô hướng2 Đại lượng vô hướng: a Đại lượng vô hướng mang giá trị độ lớn: Là đại lượng vô hướng dươngkhông âm VD: tốc độ; quãng đường; động năng; thế năng đàn hồi… b Đại lượng
Trang 2*Chú ý: Đại lượng véc tơ không thể thay số vào được
mà phải chuyển sang đại lượng độ lớn.
b) Các phép toán về các đại lượng véc tơ:
- Cộng véc tơ, trừ véc tơ, nhân véc tơ( tích vô
hướng; tích có hướng)
- Các phép chiếu chuyển từ dạng véc tơ thành
dạng độ lớn
`
Trang 32) Đại lượng vô hướng
2) Đại lượng vô hướng:
a) Đại lượng vô hướng mang giá trị độ lớn:
Là đại lượng vô hướng dương(không âm)
VD: tốc độ; quãng đường; động năng; thế năng
đàn hồi…
b) Đại lượng vô hướng mang giá trị đại số:
Là đại lượng có thể mang giá trị dương hoặc âm VD: tọa độ; công; cơ năng; thế năng trọng
trường(hấp dẫn)…
3) Phương trình véc tơ và phương trình độ lớn: a) PT véc tơ: là phương trình chứa các đại
lượng ở dạng véc tơ
Trang 4Ví dụ: công thức cộng vận tốc;ĐL II Newton Định luật bảo toàn động lượng; độ biến
thiến động lượng và xung lượng của lực…
*Chú ý: Phương trình véc tơ không thể thay Phương trình véc tơ không thể thay
số vào được mà phải chuyển thành dạng
độ lớn.
b) Phương trình độ lớn:
Là phương trình chứa các đại lượng độ lớn VD: Định lý động năng; Hệ quả độ giảm thế năng bằng công lực thế; Định luật bảo
toàn cơ năng; Định lý biến thiên cơ năng
Trang 54) Phương pháp chuyển từ phương trình dạng véc tơ sang phương trình độ lớn:
véc tơ tổng) rồi dùng định lí Pitago(nếu
tam giác vuông), hàm số cos trong tam
giác nếu biết góc giữa hai véc tơ…
Trang 6A- Phương pháp chiếu
dương của phương chiếu.
Bước 2
Bước 2: Xác định góc hợp véc tơ với
phương chiếu α
Bước 3
Bước 3: Hình chiếu của véc tơ trên phương
đó là độ lớn kết quả chiếu véc tơ:
Trang 7Các trường hợp xảy ra:
+ Nếu véc tơ cùng
hướng với chiều
dương chiếu thì:
Fx = F.cos α
+ Nếu véc tơ ngược
chiều với chiều
Trang 8Ví dụ
Trang 9C- Phương pháp vẽ giãn đồ véc tơ
b r
a r
c r
b r
b r ⊥ a r
Trang 10– Nội dung trọng tâm vật lí 10
Trang 11Bài tập vận dụng
Ví dụ 1 : Vật chịu tác dụng lực ngang F ngược chiều cđ thẳng trong 6s, vận tốc giảm xuống
từ 8m/s còn 5m/s Trong 10s tiếp theo, lực
tác dụng tăng gấp đôi về độ lớn còn hướng không đổi Tính vận tốc ở thời điểm cuối.
thẳng đi được trong những khoảng thời gian 1,5s liên tiếp, người ta thấy quãng đường
sau dài hơn quãng đường trước 90 cm Tìm lực tác dụng lên vật, biết m = 150g
Trang 12Vớ dụ 3 : Hai quả búng ộp sỏt vào nhau trờn mặt phẳng ngang Khi buụng tay, hai quả búng lăn được quóng đường 16m và 9m rồi dừng lại Biết sau khi rời nhau, hai quả búng chuyển động chậm dần đều cựng với một gia tốc Tớnh tỉ số khối
lượng của hai quả búng.
Vớ dụ 4: Cho gia tốc rơi tự do trên mặt đất là g = 9,8m/s2 Tìm
độ cao của vật có gia tốc rơi là 8,9m/s2 Biết bán kính Trái
Đất R = 6400km
Ví dụ 5: 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 ?
Ví dụ 6: Một xe điện đang chạy với vận tốc 36km/h thì bị hãm lại đột ngột Bánh xe không lăn nữa mà chỉ trượt lên đường ray Kể từ lúc hãm, xe điện còn đi được bao xa thì dừng
hẳn ? Biết hệ số ma sát trượt giữa bánh xe và đường ray là
0,2 Lấy g = 10m/s2
Trang 13Ví dụ 7: Một lò xo có chiều dài tự nhiên là 10 =20cm và có
cứng 12,5N/m có một vật nặng m = 10g gắn vào đầu lò xo.a) Vật nặng m quay tròn đều trong mặt phẳng nằm ngang với
vận tốc 2 vòng/s.Tính độ giãn của lò xo
b) Lò xo sẽ không thể co lại trạng thái cũ nếu có độ giãn dài hơn 80cm Tính số vòng quay tối đa của m trong một phút Lấy π =10
Ví dụ 8: Một vật có khối lượng 60kg đặt trên sàn buồng thang máy Tính áp lực của vật lên sàn trong các trường hợp:
a.Thang chuyển động xuống nhanh dần đều với gia tốc 0,2m/s2
b Thang chuyển động xuống chậm dần đều với gia tốc 0,2m/s2
c Thang chuyển động xuống đều
d thang rơi tự do
Lấy g = 10m/s2
Trang 14Ví dụ 9 : Kéo một vật m = 200g đi lên một mặt phẳng nghiêng bằng một lực F nằm theo mặt phẳng nghiêng góc nghiêng α
= 300 hướng lên Cho biết hệ số ma sát nghỉ àn = , ma sát trượt àt = `
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 thế nào ? 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 ngang bao lâu và đi được
quảng đường dài bao nhiêu ? Cho hệ số ma sát với mặt
phẳng ngang à’
t = 0,1 Lấy g = 10 m/s2
3 2 3
4
Trang 15Ví dụ 10: Một buồng thang máy có khối lượng 1 tấn
a Từ vị trí đứng yên ở dưới đất, thang máy được kéo lên theo phương thẳng đứng bằng một lực có độ lớn 12000N Hỏi sau bao lâu thang máy đi lên được 25m? Lúc đó nó có vận tốc là bao nhiêu?
b Ngay sau khi đi ược 25m trên, ta phải thay đổi lực kéo thang máy thế nào để thang máy đi lên được 20m nữa thì dừng lại? Lấy g = 10m/s 2
vuông góc với tường Hỏi lực ép F nhỏ nhất bằng bao nhiêu để sách không rơi Biết àn = 0,5 và g = 10m/s 2
ờng thẳng đứng trơn nhẵn Hệ số ma sát giữa thang và sàn bằng 0,5.
a Khi góc nghiêng giữa thang và sàn là α = 60 0 thang đứng cân bằng Tính độ lớn các lực tác dụng lên thang đó.
b Để cho thang đứng yên không trượt trên sàn thì góc α phải thoả mãn
điều kiện gì? Lấy g = 10m/s 2
Trang 16Đại lượng vật lí Khái niệm và ý nghĩa
Vật Lý
Định luật – Định lý
Hệ quả Động lượng
Dạng năng lượng của vật có được do vật chuyển động có khả năng thực hiện công
Dạng năng lượng của vật có được do lực thế thực hiện công (thế năng hd, đàn hồi)
Năng lượng cơ học W = Wđ+Wt cho biết trạng thái cđ của một vật ở tại một thời điểm
W = c
∆ W = Alực không thế2) Hệ thống kiến thức cơ bản quan trọng chương IV
Trang 173) Phương pháp bảo toàn
Bước 1: Xác đinh vật(hệ vật cô lập(hệ kín)) chuyển động không có ma sát
Bước 2: Viết biểu thức đại lượng bảo toàn của vật( hệ vật) trước khi xảy ra hiện tượng( ở trạng thái đầu) và sau khi xảy ra hiện tượng(ở trạng thái cuối)
Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn ta được phương
Trang 18Vớ dụ 1: Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc v
= 300m/s thì nổ, vỡ thành hai mảnh có khối lượng m1 = 5kg và m2 = 15kg Mảnh nhỏ bay lên theo phương thẳng
đứng với vận tốc v1 = 400m/s
Hỏi mảnh to bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu ?
Bỏ qua sức cản không khí
Ví dụ 2: Một xe ô tô khối lượng m = 2 tấn chuyển động
nhanh dần đều trên đường nằm ngang với vận tốc ban
đầu bằng 0, đi được quãng đường s = 200m thì đạt được vận tốc v = 72km/h Tính công do lực kéo của động cơ ô tô và do lực ma sát thực hiện trên quãng đường đó Cho biết hệ số ma sát lăn giữa ô tô và mặt đường là à = 0,2 Lấy g = 10m/s2
Bài tập vận dụng
Trang 19Ví dụ 3: Một vật chuyển động đều trên một mặt phẳng ngang trong một phút với vận tốc 36km/h dưới tác dụng của lực
kéo 20N hợp với mặt ngang một góc α = 600 Tính công và công suất của lực kéo trên
Ví dụ 4: Một ô tô khối lượng m = 2 tấn đang chuyển động với vận tốc 72km/h thì hãm phanh (động cơ không sinh lực kéo) Tính quãng đường ô tô đi được cho đến khi dừng lại Cho
lực hãm ô tô có độ lớn Fh = 104N
Ví dụ 5: Chứng minh trong trường hợp vật chuyển động chịu tác dụng đồng thời của trọng lực và lực đàn hồi thì theo định luật bảo toàn cơ năng của vật có dạng như trường hợp lò xo nằm ngang:
W = 1/2mv2 + 1/2kx2 = không đổi
Trang 20Ví dụ 6: Một con lắc đơn chiều dài 1m kéo cho dây làm với đường thẳng đứng góc 600 rồi thả nhẹ Tính vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí mà dây làm với đường thẳng đứng góc 300 Lấy g = 10m/s2 Tính lực căng của sợi dây ở vị trí này Vị trí nào thì TMax ? Cho m = 1kg.
Ví dụ 7: Một vật nhỏ khối lượng m = 40g được gắn vào
lò xo có k = 100N/m đặt nằm ngang Kéo vật ra vị trí
lò xo dãn một đoạn 5cm rồi thả nhẹ nhàng
a) Tính vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng Bỏ qua
mọi ma sát và khối lượng lò xo
b) Nếu lò xo treo thẳng đứng thì vận tốc của vật qua vị trí cần bằng lúc này bằng bao nhiêu ?
Lấy g = 10m/s2
Trang 21+ Liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được:
+ Quỹ đạo thẳng
+ Véc tơ vận tốc tức thời giảm đều theo thời gian
+ Véc tơ vận tốc tức thời tăng đều theo thời gian
+ Véc tơ vận tốc
tức thời không đổi
+ Gia tốc: ngược hướng với véc tơ vận tốc, có độ lớn là hg số
+ Gia tốc: cùng hướng với véc tơ vận tốc, có độ lớn là hg số
Trang 22Công thức cộng vận tốc : Cho phép tính toán chuyển đổi qua lại vận tốc của vật trong các hệ quy chiếu khác nhau (HQC chuyển động, HQC đứng yên).Tại mỗi thời điểm, véc tơ vận tốc tuyệt đối
Trang 23Các loại lực cơ học
Trang 25- Phản lực đàn hồi{N}: Đặc điểm: + Do bề mặt đỡ tác dụng
- Lực căng đàn hồi sợi dây{T}:
Đặc điểm: + Điểm đặt: Đặt lên vật treo, kéo
+ Phương: Trùng với sợi dây
+ Chiều: Hướng vào phần giữa sợi dây
Trang 286) Nội lực và ngoại lực:
a) Nội lực là lực tương tác giữa các vật bên trong hệ.
b) Ngoại lực là lực tương tác của các vật bên ngoài lên các vật bên trong hệ.
Trang 30Phương phỏp động lực học
Bước 1: Chọn vật (hệ vật) khảo sát.
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
Trang 31Chuyển động và cõn bằng của vật rắn
1)Cỏc khỏi niệm và cỏc đại lượng đặc trưng:
a) Cỏc khỏi niệm:
- Vật rắnrắn:Là vật có kích thước đáng kể và không bị biến
dạng trước tác dụng của ngoại lực (là tập hợp vô số các chất điểm và khoảng cách hai điểm cố định trên vật không thay đổi theo thời gian)
- Lực tác dụng lên vật rắn:
+ Tác dụng lực lên vật rắn tại điểm nào trên vật rắn thì
điểm đặt của lực ở tại đó Ví dụ: Điểm đặt của phản lực nằm sát mép bề mặt tiếp xúc
+ Tác dụng của lực đặt vào vật rắn không bị thay đổi khi
trượt điểm đặt của lực trên giá của nó( tức là trên đường thẳng mang véc tơ lực)
Trang 32+ Có thể thay thế nhiều lực bằng một lực có tác dụng
giống hệt như các lực đó bằng phép tổng hợp lực hoặc thay
+ Các lực đồng quy là các lực có giá cắt nhau tại một điểm
+ Các lực song song thì có giá song song.( Trường hợp đặc biệt hai lực có độ lớn bằng nhau song song ngược chiều được gọi
là ngẫu lực)
1 , 2
F F
uur uur
Trang 33+ Trọng tâm G của vật rắn là điểm đặt của trọng lực , các vật đối xứng mỏng đồng chất thì trọng tâm nằm ở tâm
kỳ, tần số)
P
ur
Trang 34+ Trục quay là tập hợp cỏc điểm đứng yờn (v = 0)
- Vật rắn cõn bằng là vật đứng yờn khụng cú bất kỳ chuyển động nào
b) Cỏc đại lượng đặc trưng quan trọng:
- Mô men lực
- Mô men lực: là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm
quay của lực Kí hiệu M ; Công thức: M = F.d
F(N) : Độ lớn lực tác dụng lên vật
d(m) : Cánh tay đòn ( khoảng cách từ trục quay đến giá của lực)( Xác định bằng cách vẽ đoạn thẳng nối từ trục quay vuông góc với giá của lực)
Trang 35- Mô men quán tính I(kg.m2) là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính trong
chuyển động quay, phụ thuộc vào sự phân bố khối lượng so với trục quay và khối lượng)
C) Điều kiện cân bằng tổng quát:
2 1
F
Trang 36i i