s s t t - áp dụng công thức tính quãng đờng đi trong chuyển động thẳng đều: là: s = v.t - Nếu vật chuyển động cùng trên một quỹ đạo có nhiều giai đoạn chuyển động với các vận tốc khác nh
Trang 1GV soạn: Nguyễn Song Toàn – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh THPT Trần Phú – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Móng Cái – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Quảng Ninh
Tuyển tập và phân loại bài tập cơ bản vật lí 10
Phần I – Cơ học Chơng I - Động học chất điểm
Loại 1 : Tính tốc độ trung bình, quãng đờng đi trong chuyển động thẳng.
Ph
ơng pháp : Dựa vào dữ kiện biễu diễn các đại lợng vận tốc v, vị trí của chất điểm chuyển động thẳng đều
tơng ứng trên quỹ đạo
- Kết hợp hình vẽ và tính chất chuyển động tìm mối liên hệ giữa đại lợng cha biết và đại lợng đã cho
- Tốc độ trung bình:
s s
t t
- áp dụng công thức tính quãng đờng đi trong chuyển động thẳng đều:
là:
s = v.t
- Nếu vật chuyển động cùng trên một quỹ đạo có nhiều giai đoạn chuyển động với các vận tốc khác nhau thì cũng chọn mốc thời gian tơng ứng cho từng giai đoạn đó
Ví dụ 1: Một xe đạp đi nửa đoạn đờng đầu tiên với tốc độ trung bình v1 = 12 km/h và nửa đoạn đờng sau với
Loại 2 : Tính vận tốc, gia tốc, quãng đờng đi trong chuyển động thẳng.
Phơng pháp:
Ví dụ 1 : Một đoàn tàu bắt đầu rời ga chuyển động nhanh dần đều, sau 20s đạt đến vận tốc 36 km/h Hỏi sau bao lâu
tàu đạt đến vận tốc 54 Km/h ?
Ví dụ 2: một vật chuyển động thẳng nhanh dần đều đi đợc đoạn đờng s1 = 24m và s2 = 64m trong hai khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau là 4s Xác định vận tốc ban đầu và gia tốc của vật
Ví dụ 3: Một vật chuyển động thẳng nhanh dần đều với vận tốc đầu v0 = 18 km/h Trong giây thứ t kể từ lúc bắt đầu chuyển động nhanh dần, vật đi đợc 12m Hãy tính:
a) Gia tốc của vật
b) Quãng đờng đi đợc sau 10s
Loại 3: Viết công thức quãng đờng đi, phơng trình chuyển động, xác định vị trí và thời điểm hai vật gặp nhau.
Ph
ơng pháp:
*Bài toán thuận: Viết PTCĐ
Trục toạ độ Ox chiều dơng tuỳ theo quy ớc
2
x x v t t a t t
2
x x v t t a t t
* Chú ý : Dấu và chiều của các đại lợng x 0 , v 0 , a.
Ndđ : a.v > 0 ; cdđ : a.v < 0.
Ví dụ : Hai ngời đi xe đạp khởi hành cùng 1 lúc và đi ngợc chiều nhau Ngời thứ nhất có vận tốc đầu là
trí gặp nhau
ĐS :20s; 60m
Loại 4: Đồ thị chuyển động: toạ độ - thời gian và đồ thị vận tốc - thời gian.
Trang 22
F
1
F
F
GV soạn: Nguyễn Song Toàn – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh THPT Trần Phú – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Móng Cái – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Quảng Ninh
Ph
ơng pháp:
0
v v v
a
t t t
Ví dụ:
giai đoạn
b)Viết công thức vận tốc và phơng trình chuyển động mô tả từng giai đoạn
chuyển động của vật
Loại 5 : Bài toán chuyển động rơi tự do và gia tốc rơi tự do.
Loại 6: Tính các đại lợng trong chuyển động tròn đều.
Loại 7 : áp dụng công thức cộng vận tốc -tính vận tốc.
Ph
ơng pháp:
B
B
B
B
- TH cùng phơng thì sử dụng công thức dạng độ lớn:
+ Chọn chiều dơng là chiều của một véc tơ vận tốc đã cho
+ Chiếu các véc tơ vận tốc lên phơng của chúng
Nếu cùng chiều(+) thì v > 0 dấu(+)
Nếu ngợc chiều (+) thì v < 0 dấu (-)
Nếu cha biết chiều thì để dấu (+) sau đó tính ra v > 0 thi cùng chiều (+)còn v < 0 ngợc chiều (+)
- TH khác phơng áp dụng công thức dạng độ lớn tổng quát
v v v v cos v
chơng II - Động lực học
I - Kiến thức cần nhớ:
1) Lực và biểu diễn lực tác dụng:
2) Các phép tổng hợp lực và phân tích lực:
a) Tổng hợp lực F F 1, 2 thì hợp lực F :
F F F
Dựng theo quy tắc hình bình hành
F F F F
dựng theo quy tắc hình bình hành
3) Ba định luật Niu Tơn:
a) Định luật I Niu Tơn (Định luật quán tính):
v = 0( Đứng yên)
0
F
(CĐ thẳng đều)
b) Định luật II Niu Tơn (Gia tốc):
m
F ma
m F ma
Chú ý: Nếu vật chịu tác dụng của nhiều lực thì:
c) Định luật III Niu Tơn( Tơng tác):
v(m/s)
D
t(s)
4
O A
Trang 3dh F
Fdh
P
v
mst
F
N
P
msn F
N
P
F
2
F
N
N
N
'
T
T
P
m
r
GV soạn: Nguyễn Song Toàn – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh THPT Trần Phú – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Móng Cái – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Quảng Ninh
t
t
4) Các loại lực cơ học:
a) Lực hấp dẫn: F hd G m m1 22
r
Trọng lực: P = mg
mM
G
R h g = ( )2
GM
R h
R
+ Điểm đặt: trọng tâm
+ Phơng thẳng đứng
+ Chiều hớng xuống dới
+ Độ lớn: P = mg
b) Lực đàn hồi:
- Lực đàn hồi của lò xo (F đh ):
Đặc điểm:
+ 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
Đơn vị : Độ cứng [K]: N/m
- Phản lực đàn hồi{N}:
Đặc điểm: + Do bề mặt đỡ tác dụng lên vật nén lên bề mặt tiếp xúc
+ Điểm đặt lên vật nén( ép) lên bề mặt đỡ
+ Phơng vuông góc với bề mặt đỡ
+ Chiều hớng ra ngoài bề mặt
+ Độ lớn bằng độ lớn áp lực(lực nén, ép, đè) N’: N = N’
- Lực căng đàn hồi sợi dây{T}:
Đặc điểm:
+ Điểm đặt: Đặt lên vật treo, kéo
+ Phơng: Trùng với sợi dây
+ Chiều: Hớng vào phần giữa sợi dây
c) Lực ma sát:
động của vật
+ Điểm đặt lên vật sát bề mặt tiếp xúc
+ Phơng: song song với bề mặt tiếp xúc
+ Chiều: ngợc chiều với chiều chuyển động tơng đối so với bề mặt tiếp xúc
- 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
hoặc xu hớng chuyển động của vật
3
Trang 4x
F
F
y
0
y
F
F
F
F
x
F F xx
F
x
F F x
y
F F
y
y
F F
y
.cos
x
GV soạn: Nguyễn Song Toàn – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh THPT Trần Phú – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Móng Cái – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Quảng Ninh
các ngoại lực và thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc
1
n it t
i
5) Lực hớng 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
i
2
v
r = m
2
r
B
ớc 1: Chọn vật (hệ vật) khảo sát.
B
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
n
i
i
(*) (tổng tất cả các lực tác dụng lên vật)
B
ớc 5: Chiếu phơng trình lực(*) lên các trục toạ độ Ox, Oy:
Ph
ơng pháp chiếu:
+ Nếu lực vuông góc với phơng chiếu thì độ lớn đại số của F trên phơng đó bằng 0
Fx (y) = + F nếu F cùng chiều với phơng chiếu
Fx (y) = - F nếu F ngợc chiều với phơng chiếu
x
với phơng chiếu góc thì:
TH: F Cùng hớng với chiều dơng phơng chiếu:
TH: F ngợc hớng với chiều dơng phơng chiếu:
- Giải phơng trình (1) và (2) ta thu đợc đại lợng cần tìm
(gia tốc a hoặc F)
* Chú ý: Sử dụng các công thức động học:
.cos
x
F F
sin
y
sin
y
Trang 5
GV soạn: Nguyễn Song Toàn – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh THPT Trần Phú – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Móng Cái – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Quảng Ninh
Chuyển động thẳng biến đổi đều.
Chuyển động tròn đều trong lực hớng tâm: v = s
t
= r ; aht =
2 2
r ;
T v
v
Dạng 1 : Cỏc định luật Niutơn.
Ví dụ 1: Một lực khụng đổi tỏc dụng vào 2 vật cú khối lượng 5kg làm vận tốc của nú tăng dần từ 2 m/s đến
8 m/s trong 3s Hỏi lực tỏc dụng vào vật là bao nhiờu ?
Ví dụ 2: Một ụtụ đang chạy với tốc độ 60km/h thỡ người lỏi xe hóm phanh, xe đi tiếp được quóng đường
50 m thỡ dừng lại Hỏi nếu ụtụ chạy với tốc độ 120 km/h thỡ quóng đường đi được từ lỳc hóm phanh đến khi dừng lại là bao nhiờu ? Giả sử lực hóm trong hai trường hợp bằng nhau
Ví dụ 3: Một cú khối lượng 1kg, chuyển động về phớa trước với tốc độ 5 m/s, va chạm vào vật thứ hai
đứng yờn Sau va chạm, vật thứ nhất chuyển động ngược trở lại với tốc độ 1 m/s, cũn vật thứ hai chuyển động với tốc độ 2 m/s Hỏi khối lượng của vật thứ hai bằng bao nhiờu ?
Dạng 2 : Biểu diễn và xác định độ lớn các lực cơ học tác dụng lên vật.
Loại 1 : Lực hấp dẫn :
Ví dụ : Tớnh gia tốc rơi tự do nếu vật ở độ cao gấp 4 lần bỏn kớnh Trỏi Đất, biết gia tốc rơi tự do ở mặt đất
Loại 2 : Lực đàn hồi :
Ví dụ : Một lũ xo cú khối lượng khụng đỏng kể, một đầu giữ cố định một đầu treo vật m cú khối lượng
Loại 3 : Phản lực đàn hồi hay áp lực(lực nén, lực đè, lực ép)
Ví dụ : Một vật cú khối lượng m = 20kg đặt trờn sàn thang mỏy Tớnh lực nén của vật và phản lực của sàn
lờn vật trong cỏc trường hợp :
Thang mỏy đi lờn thẳng đều
Loại 4 : Lực ma sát trợt :
Ví dụ : Người ta đẩy 1 cỏi thựng cú khối lượng 55kg theo phương ngang với lực 220N l m à g thựng chuyển
Loại 5* : Lực ma sát nghỉ :
Ví dụ : Tác dụng lực lên một vật trọng lợng 20N đặt trên mặt phẳng nghiêng góc
Nhng vật không chuyển động vì sao ? Biểu diễn các lực tác dụng lên vật Tính độ
lớn lực ma sát nghỉ Tìm điều kiện lực F tối thiểu để vật chuyển động
Loại 6 : Ma sát lăn :
Ví dụ : Một ụtụ khối lượng m = 50kg sau khi bắt đầu chuyển bỏnh đó chuyển động nhanh dần đều Khi đi
Dạng 3 : Ứng dụng của cỏc định luật Niutơn và cỏc lực cơ học ( Phơng pháp động lực học).
Loại 1 *: Vật chuyển động trên mặt phẳng ngang.
Ví dụ: Một vật có khối lợng m = 0,5 kg đặt trên mặt sàn nằm ngang Hệ số ma sát nghỉ và hệ số ma sát trợt
Trang 6d = 9 m
GV soạn: Nguyễn Song Toàn – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh THPT Trần Phú – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Móng Cái – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Quảng Ninh
a) Lực kéo theo phơng ngang
Loại 2 : Vật chuyển động theo phơng thẳng đứng.
Ví dụ 1: Một khúc gỗ có khối lợng 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 dới hoặc lên trên Cho biết hệ số ma sát gia mặt khúc gỗ và tấm gỗ băng 0,5
Ví dụ 2 : Một sợi dõy cú thể treo một vật đứng yờn cú khối lượng tối đa là 50 kg mà khụng bị đứt.
Dựng sợi dõy này để kộo một vật khỏc cú khối lượng 45 kg lờn cao theo phương thẳng đứng Gia
tốc lớn nhất vật cú thể cú để dõy khụng bị đứt là bao nhiêu ?
Loại 3 : Vật chuyển động trờn mặt phẳng nghiờng.
Ví dụ : Kéo một vật m = 200g đi lên một mặt phẳng nghiêng bằng một lực F nằm theo mặt phẳng
3
a) Xác định độ lớn của lực kéo nhỏ nhất để vật trợt từ trạng thái nghỉ
c) Sau 4s kể từ lúc bắt đầu kéo thì ngừng tác dụng lực Vât sẽ tiếp tục chuyển động nh 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
Loại 4 : Vật chuyển động trên đờng tròn, cung tròn.
Ví dụ : Một ụ tụ cú khối lượng 1200Kg chuyển động đều qua 1 đoạn cầu vượt (coi là cung trũn) với tốc độ 36Km/h Hỏi ỏp lực của ụ tụ vào mặt đường tại điểm cao nhất bằng bao nhiờu? Biết bỏn kớnh cong của đoạn
Ví dụ: Một vận động viên đạp xe trên một vòng xiếc nằm trong mặt phẳng thẳng đứng có dạng hình tròn bán
kính 6,4 m Ngời đó phải đi với vận tốc tối thiểu bằng bao nhiêu để khỏi bị rơi khi qua điểm cao nhất của
Ví dụ: Một ngời đi xe đạp vào khúc quanh nằm ngang có bán kính 16m Hỏi vận tốc tối đa của ng ời đó để
khỏi trợt ngã Tính góc nghiêng của ngời so với phơng thẳng đứng khi vận tốc bằng 10,8 km/h Cho biết
Loại 5 : Bài toán về chuyển động của hệ vật.
Ví dụ : Một ngời khối lợng m1 = 50kg đứng trên thuyền khối lợng m2 = 150kg Ngời này dùng dây kéo
nhau 9m Lực kéo không đổi và bằng 30N Lực cản của nớc tác dụng vào mỗi thuyền là 10N Tính :
a) Gia tốc của mỗi thuyền
b) Thời gian để hai thuyền chạm nhau kể từ lúc bắt đầu kéo
c) Vận tốc của mỗi thuyền khi chạm nhau
Dạng 4 : Bài toán về chuyển động ném ngang, xiên
Loại 1 : Vật chuyển động ném ngang.
Ví dụ : Một hũn bi lăn dọc theo một cạnh của mặt b n à g hỡnh chữ nhật nằm ngang cao h
Loại 2 : Vật chuyển động ném xiên.
Ví dụ : Một vật đợc ném lên từ mặt đất với vận tốc ban đầu v0 = 40m/s và với góc ném =300
a) Tính tầm xa, tầm bay cao của vật
b) Tính vận tốc của vật tai thời điểm t = 2s Gốc thời gian là lúc ném
Dạng 6 : Vật( hệ vật) chuyển động trong hệ quy chiếu phi quán tính.
Trang 7GV soạn: Nguyễn Song Toàn – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh THPT Trần Phú – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Móng Cái – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Quảng Ninh
Loại 1 : Vật chuyển động trên mặt phẳng ngang.
Loại 2 : Vật chuyển động theo phơng thẳng đứng.
Loại 3 : Vật chuyển động trờn mặt phẳng nghiờng.
Loại 4 : Vật chuyển động trên đờng tròn, cung tròn.
Chơng IV: Các định luật bảo toàn
Loại 1: Tính động lợng của một vật, một hệ vật.
Ph
ơng pháp
Động lợng của một vật:
Độ lớn: p = mv (kgm/s)
Động lợng của một hệ
có độ lớn:
(m v ) (m v ) 2m v m v cos ( , v v )
làm theo phơng pháp hình học (hvẽ)
Bài tập vận dụng
Bài 1: Một vật 0,1 kg đợc ném thẳng đứng lên cao với vận tốc đầu 15m/s
a) Tìm động lợng của vật ở độ cao cực đại
b) Tìm động lợng ucả vật ở vị trí giữa độ cao cực đại khi đi lên và đi xuống
a) Cùng chiều
b) Ngợc chiều
c) Vuông góc
Bài 3: Xác định động lợng của một vật có khối lợng 4kg sau khoảng thời gian 2s, 4s Biết rằng vật chuyển
Loại 2: Tính độ biến thiên động lợng của vật; xung lợng của lực; lực tác dụng lên vật.
Ph
ơng pháp
và sau khi chịu tác dụng lực
p mv
p p p p F t (*)
- Từ (*) xác định các đại lợng vận tốc và lực tác dụng lên vật
Bài tập vận dụng
Bài 1: Một quả cầu 0,5 kg đang chuyển động với vận tốc 5m/s trên mặt phẳng ngang thì đập vào tờng thẳng
đứng và bật ngợc trở lại với độ lớn vận tốc nh cũ Hỏi độ biến thiên động lợng của quả cầu sau va chạm bao nhiêu ? Tính lực và tác dụng lên quả cầu biết thời gian va chạm là 0,024s
Đs: - 3kgm/s, 125N
Bài 2: Một quả bóng 2,5kg đập vào tờng với vận tốc 8,5m/s và bị bật ngợc trở lại với vận tốc 7,5m/s Biết thời gian va chạm là 0,25 s Tìm lực mà tờng tác dụng lên quả bóng
Đs: 160N
Bài 3: Một quả bóng có khối lợng 450g đang bay với vận tốc 10m/s theo phơng ngang thì đập vào mặt sàn
l-ợng của quả bóng và lực do sàn tác dụng lên biết thời gian va chạm là 0,1s
1,5s
Bài 5: Một chiến sĩ bắn súng liên thanh tì bá súng vào vai và bắn với vận tốc 600viên/ phút Biết rằng mỗi viên đạn có khối lợng 20g và vận tốc rời khỏi nòng súng 800m/s Tính lực trung bình ép lên vai chiên sĩ đó
p
1
p
2
p
O
Trang 8GV soạn: Nguyễn Song Toàn – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh THPT Trần Phú – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Móng Cái – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Quảng Ninh
Loại 3: Giải các bài toán bằng vận dụng định luật bảo toàn động lợng:
Ph
ơng pháp sử dụng định luật bảo toàn động l ợng
Bớc 1: Xác định hệ khảo sát chứa vật là hệ cô lập( hệ kín) Giải thích vì sao hệ cô lập
Bớc 2: Xác định động lợng của hệ vật trớc tơng tác và sau tơng tác và viết biểu thức động lợng của hệ vật trớc và sau tơng tác:
hệ
p p p m v m v
Bớc 3: áp dụng định luật bảo toàn động lợng
trc
p p
p p
p p
m v m v
m v m v
(*) Bớc 4: Chuyển phơng trình véc tơ động lợng thành phơng trình độ lớn:
- Sử dụng phơng pháp chiếu:
+ Dựng giãn đồ véc tơ động lợng(*)
+ Chiếu phơng trình véc tơ (*) lên phơng thích hợp(đã chọn quy ớc phơng và chiều chiếu lên)
Nếu phức tạp thì chiếu lên hai phơng vuông góc Ox và Oy
- Sử dụng phơng pháp hình học:
+ Dựng giãn đồ véc tơ động lợng(*)
+ Nhận xét giãn đồ véc tơ thu đợc xem thuộc dạng hình đặc biệt nào: tam giác vuông, đều, cân và sử dụng các tính chất tam giác: định lý Pi ta go, công thức hàm số cos trong tam giác v.v.v
Bớc 5: Giải phơng trình độ lớn và tìm, biện luận đại lợng ẩn số
Bài toán: Va chạm
động thế nào sau va chạm
Bài 3: Một viên bi đang chuyển động với vận tốc v = 5m/s thì va vào viên bi thứ 2 có cùng khối lợng đang
đứng yên Sau va chạm, hai viên bi chuyển động theo hai hớng khác nhau và tạo với hớng của v một góc lần lợt là , Tính vận tốc mỗi viên bi sau va chạm khi:
Bài toán: Va chạm mềm
* Chú ý: Hai vật sau tơng tác cùng vận tốc.
Bài 1: Hai xe lăn có khối lợng 10kg và 2,5kg chuyển động ngợc chiều nhau trên một mặt nằm ngang không
ma sát với các vận tốc tơng ứng 6m/s và 3m/s Sau va chạm chúng dính vào nhau và chuyển động cùng vận tốc Hãy tìm vận tốc này
vào trong các trờng hợp sau:
a) Nhảy cùng hớng với chuyển động của bè
b) Nhảy ngợc hớng với chuyển động của bè
c) Nhảy vuông góc với bờ sông
d) Nhảy vuông góc với bè đang trôi Bỏ qua sức cản của nớc
phơng cũ Tính vận tốc xe sau khi ngời nhảy lên nếu ban đầu xe và ngời chuyển động
a) Cùng chiều ; b) Ngợc chiều; c) vuông góc
Bài 5: Một xe trở cát khối lợng M = 100kg chuyển động theo phơng ngang với vận tốc v = 5m/s Hòn đá có khối lợng m = 3kg bay đến cắm vào cát Tìm vận tốc của xe khi hòn đá rơI vào trong cát ở hai trờng hợp sau: a) Hòn đá rơi thẳng đứng
Bài toán : Chuyển động bằng phản lực.
* Chú ý: Ban đầu các vật trong hệ cùng vận tốc.
Bài 1: Một ngời đứng trên một toa xe 200kg đang chạy trên đờng ray nằm ngang với vận tốc 4m/s Bỏ qua
ma sát của xe:
Trang 9GV soạn: Nguyễn Song Toàn – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh THPT Trần Phú – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Móng Cái – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Quảng Ninh
a) Nếu ngời đó nhảy ra phía sau với vận tốc 2m/s
b) Nếu ngời đo nhảy ra phía trớc xe với vận tốc 3m/s
Bài 2: Một tên lửa khối lợng tổng cộng 100 tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với Trái Đất thì phụt ra tức thời 20 tấn khí với vận tốc 500m/s đối với tên lửa Tính vận tốc của tên lửa sau khi phụt khí trong hai trờng hợp
a) Phụt ra phía sau
b) Phụt ra phía trớc
= 100m/s thì phụt ra phía sau tức thời với lợng khí nói trên Tính vận tốc của tên lửa sau khi khí phụt ra với giả thiết vận tốc khí là:
Bài 4: Một ngời đang đứng ở mũi con thuyền đang nằm yên trên mặt nớc phẳng lặng Sau đó ngời bắt đầu đi
về phía đuôi thuyền Biết thuyền dài l = 3m, khối lợng ngời m = 50kg và thuyền M= 150kg Bỏ qua sức cản của nớc Tính độ dời của thuyền khi ngời đã về đến đuôi thuyền
40kg đứng ở hai đầu thuyền Hỏi khi họ đổi chỗ cho nhau thì thuyền dịch chuyển một đoạn bằng bao nhiêu ?
ĐS: 0,16 m
khí thoát ra khỏi tên lửa là m và vận tốc của khí thoát ra so với tên lửa là u
Bài 7 Một xe khối lợng M, trợt từ đỉnh một dốc nghiêng Sau khi đi đợc đoạn đờng l, từ xe ngời ta bắn một phát pháo hiệu thẳng đứng lên cao Tính vận tốc của xe sau khi bắn Biết khối lợng đạn pháo hiệu m, vận tốc ban đầu v
Bài 8 Một ngời có khối lợng m = 50 kg mang theo một vật có khối lợng m = 5kg, chuyển động từ ván nhẩy
đạo ngời ấy ném vật theo phơng ngang về phia sau với vận tốc tơng đối v’ = 2m/s Tính xem tầm bay xa của
Bài 9: Một con ếch khối lợng m ngồi ở đầu một tấm ván nổi trên mặt hồ Tấm ván có khối lợng M và dài L Con ếch nhảy lên tạo với phơng ngang một góc Hãy xác định vận tốc ban đầu của con ếch sao cho khi rơi xuống ếch tơi đúng vào đầu kia
Bài toán : Đạn nổ…
* Chú ý: Ban đầu các mảnh đạn cùng vận tốc của đạn và tôingr khối lợng các mảnh đạn là khối lợng của
viên đạn
Bài 1: Một viên đạn có khối lợng m = 1,5kg bay đến điểm cao nhất với v = 180m/s theo phơng ngang thì nổ
mảnh kia bay theop hớng nào và với vận tốc bằng bao nhiêu ?
Bài 2: Một viên đạn có khối lợng m = 1,8kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 240m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lợng bằng nhau Biết mảnh thứ nhất bay với vận tốc 240m/s theo phơng lệch phơng đứng
Bài 3: Viên đạn có khối lợng m = 1,2kg đang bay ngang với vận tốc v= 14m/s ở độ cao h = 20m thì vỡ làm 2
không khí
Loại 3: Tính công và công suất.
Ph
ơng pháp:
Cách 1: Sử dụng công thức tính A và P theo định nghĩa để tính, trong đó kết hợp sử dụng phơng pháp động
lực học tìm F , công thức chuyển động biến đổi đều tính s, và xác đinh góc
Cách 2: Sử dụng định lí động năng để tính A của các lực tác dụng khi biết m và v1, v2 (vận tốc đầu và cuối)
Bài tập vận dụng
+ Bài toán: Tính công và công suất khi biết lực F ; quãng đờng dịch chuyển và góc (hợp bởi hớng lực
F và hớng dich chuyển s).
A = F.s.cos = P.t (J)
cos
A
Bài 1: Một vật chuyyển động đều trên một mặt phẳng ngang trong một phút với vận tốc 36km/h dới tác dụng
+ Bài toán: Tính công và công suất khi biết các đại lợng liên quan đến lực( pp động lực học) và động học.
Trang 10GV soạn: Nguyễn Song Toàn – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh THPT Trần Phú – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Móng Cái – THPT Trần Phú – Móng Cái – Quảng Ninh Quảng Ninh
Ph
ơng pháp:
*Chú ý: Nếu vật chịu nhiều lực tác dụng thì công của hợp lực F bằng tổng công các lực tác dụng lên vật
Bài 1: Một ô tô lên dốc với tốc độ không đổi Tính công của lực kéo động cơ của ô tô khi đợc đoạn tại đó có
Hệ số ma sát = 0,5
Bài 2: Tính công và công suất của một ngời kéo thùng nớc có khối lợng 15kg từ giếng sâu 8m
a) Lên đều trong 20s
b) Máy kéo thùng ấy đi lên nhanh dần đều và sau 4s đã kéo lên thì công và công suất của máy bằng
Bài 3: Một xe tải khối lợng 2,5T bắt đầu chuyển động nhanh dần đều sau khi đi đợc quảng đờng 144m thì vận tốc đạt đợc 12m/s Hệ số ma sát giữa xe và mặt đờng = 0,04
Bài 4: Một ô tô có khối lợng 2 T chuyển động đều trên đờng nằm ngang với vận tốc 36km/h Công suất của
động cơ ô tô là 5kW
a) Tính lực cản của mặt đờng
b) Sau đó ô tô tăng tốc, sau khi đi đợc quãng đờng s = 125m vận tốc ô tô đạt đợc 54km/h Tính công suất bình trên quãng đờng này
Bài 5: Một thang máy khối lợng m= 800kg chuyển động thẳng đứng lên cao 10m Tính công của động cơ để kéo thang máy đi lên khi:
a) Thang máy đi lên đều
ngang với vận tốc bằng bao nhiêu Cho biết hệ số ma sát ở ba trờng nh nhau
Bài 7: Cần trục nâng vật có khối lợng m = 100kg từ mặt đất lên cao theo phơng thẳng đứng Trong 10m đầu
Bài 8: Một đầu máy xe lửa, khối lợng m, công suất không đổi, có thể chuyển động đều lên mặt phẳng
động đều với vận tốc cũ trên mặt phang ngang ? Biết hệ số ma sát giữa đờng ray với xe là
Bài 9: Một động cơ điện cung cấp công suất 20KW cho một cần cẩu nâng 1450kg lên cao 24m Tính thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó
Bài 10: Một ô tô chạy trên đờng nằm ngang với vận tốc 54km/h Công suất của động cơ ô tô 75kW
a) Tìm lực phát động của động cơ
b) Tính công của lực phát động khi ô tô chạy đợc quãng đờng 1km
+ Bài toán: Tính công của lực bằng sử dụng định lý động năng.
Ph
ơng pháp :
Bài 1: Một ô tô khối lợng 1200kg tăng tốc từ 25km/h đến 100km/h trong 12s Tính công suất trung bình của
động cơ ôtô
Bài 2: Ô tô khối lợng m = 1T ban đầu chuyển động trên đoạn đờng AB = 100m nằm ngang, vận tốc xe tăng
đều từ 0 đến 36 km/h Biết lực cản trên đoạn đờng bằng 1% trọng lợng của xe
a) Tính công và lực kéo của động cơ trên đoạn đờng AB
b) Sau đó tắt máy, hãm phanh và đi xuống dốc BC dài 100m, cao 10m Biết vận tốc xe ở chân dốc là 7,2 km/h Tính công của lực cản và lực cản tác dụng lên xe trên đoạn BC
Bài 3: Một ngời đứng yên trên xe đứng yên và ném theo phơng ngang một quả tạ khối lợng m = 5kg với vận