Tổng hợp đề cương ôn tập học kỳ 2 2004-2005

Tính chất của trọng tâm :  Khi lực tác dụng vào vật có giá đi qua trọng tâm thì vật chuyển động tịnh tiến.. Để khảo sát chuyển động của vật ta xem vật như một chất điểm đặt tại trọng t

Trường THPT LONG TRƯỜNG Oân tập Vật Lý 10

Chương VII: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN



BÀI 1 : CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM

I Tĩnh học :

 Là phần cơ học nghiên cứu về sự cân bằng của vật rắn và điều kiện để vật cân bằng

 Trạng thái cân bằng : là trạng thái đứng yên hay chuyển động thẳng đều

II Điều kiện cân bằng tổng quát :

Chất điểm ở trạng thái cân bằng : a = 0

Theo định luật II Newton :

0

III Trường hợp chất điểm chịu tác dụng của hai lực :

Điều kiện cân bằng :

2 1

2

F F

F F

IV Trường hợp chất điểm chịu tác dụng của ba lực :

Điều kiện cân bằng :

3 12

3 12

3 2 1

00

F F

F F

F F F

Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật

II Tính chất của trọng tâm :

 Khi lực tác dụng vào vật có giá đi qua trọng tâm thì vật chuyển động tịnh tiến

 Mọi lực tác dụng vào vật có giá không đi qua trọng tâm thì vật vừa chuyển động tịnh tiến, vừa chuyển động quay

 Khi vật rắn chuyển động tịnh tiến mọi điểm trên vật sẽ chuyển động giống nhau và giống trọng tâm Để khảo sát chuyển động của vật ta xem vật như một chất điểm đặt tại trọng tâm có khối lượng bằng khối lượng của vật rắn

III Cách xác định trọng tâm : (SGK)

QUAY QUY TẮC HỢP LỰC ĐỒNG QUY



I Lực tác dụng lên vật rắn :

Trường THPT LONG TRƯỜNG Oân tập Vật Lý 10

 Hợp lực : là một lực thay thế cho hai hay nhiều lực tác dụng lên vật mà khơng làm thay đổi trạng thái chuyển động của vật

 Đối với vật rắn điểm đặt của lực khơng quan trọng mà quan trọng là giá của lực

II Điều kiện cân bằng :

Khi khơng cĩ chuyển động quay, muốn cho một vật cân bằng thì hợp lực tác dụng vào nĩ bằng 0

0

III Quy tắc hợp lực đồng quy :

Muốn tìm hợp lực của các lực cĩ giá đồng quy thì trước hết ta cho lực trượt trên giá của chúng về điểm đồng quy rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực

IV Đặc điểm của hệ lực cân bằng :

Gọi W A W B A Fms

là hợp lực của F1

và F2Được xác định như sau :

 Phương : phương của 2 lực

 Chiều : cùng chiều của 2 lực

 Độ lớn : F = F1 + F2

 Điểm đặt : Gọi 0 là điểm đặt của hợp lực F thì O chia trong khoảng cách hai giá của 2 lực thành và thỏa điều kiện :

2 1 1 2

2 1

d

d F F

F F F

2 1

d

d F F

F F F

Trường THPT LONG TRƯỜNG Oân tập Vật Lý 10

 Khi cĩ lực tác dụng vào vật cĩ giá đi qua trục quay thì vật đứng yên cân bằng

 Khi cĩ lực tác dụng vào vật cĩ giá khơng đi qua trục quay thì làm cho vật quay xung quanh một trục quay cố định

II Cân bằng của một vật cĩ trục quay cố định :

d : cánh tay địn ( là khoảng cách vuơng gĩc từ lực quay đến giá của lực ) (m)

MF/O : momen lực F đối với trục quay O(N.m)

Đơn vị : [F] = N ; [d] = m

[M] = N.m

b Quy tắc Momen lực:

Điều kiện cân bằng của một vật cĩ trục quay cố định là :

Tổng các momen lực làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các momen lực làm cho vật quay theo chiều ngược lại

Chú ý : Ngẫu lực là trường hợp duy nhất khơng tính được hợp lực

II Tác dụng của ngẫu lực:

1) Truờng hợp vật không có trục quay cố định:

Dưới tác dụng của ngẫu lực thì vật sẽ quay quanh một trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực

2) Trường hợp vật có trục quay cố định :

Dưới tác dụng của ngẫu lực vật sẽ quay quanh trục cố định đó

Nếu trục quay không đi qua trọng tâm thì trọng tâm sẽ chuyển động tròn xung quanh trục quay

III Momen của ngẫu lực :

M F d

Momen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí của trục quay

Bài 7 : CÁC DẠNG CÂN BẰNG - MỨC VỮNG VÀNG CỦA CÂN BẰNG

Trường THPT LONG TRƯỜNG Oân tập Vật Lý 10 3) Cân bằng phiếm định :

Khi vật lệch khỏi vị trí cân bằng thì hợp lực hay momen lực vẫn bằng khơng và vật đứng yên cân bằng ở vị trí mới

II Nguyên nhân gây ra các dạng cân bằng khác nhau :

Giải thích : do vị trí của trọng tâm

 Cân bằng khơng bền :Trọng tâm nằm ở điểm cao nhất so với vị trí lân cận của vật

 Cân bằng bền :Trọng tâm nằm ở điểm thấp nhất so với các vị trí lân cận của vật

 Cân bằng phiếm định :Trọng tâm nằm yên tại một điểm hoặc ở một độ cao khơng đổi

III Mức vững vàng của cân bằng :

1) Điều kiện cân bằng của một vật cĩ mặt chân đế :

 Mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất cả các điểm tiếp xúc với mặt đỡ

 Điều kiện cân bằng của một vật cĩ mặt chân đế là giá của trọng lượng phải đi qua mặt chân đế ( hay trọng tâm rơi trên mặt chân đế )

2) Điều kiện cân bằng của một vật cĩ mặt chân đế :

 Giá của trọng lực phải đi qua mặt chân đế

3) Mức vững vàng của cân bằng : Mức vững vàng của cân bằng càng tăng nếu vị trí trọng

 Tổng ngoại lực tác dụng lên hệ theo một phương nào đĩ bằng 0

 Nội lực rất lớn so với ngoại lực

II Các định luật bảo tồn :

 Định luật bảo tồn là định luật vật lý trình bày sự bảo tồn một tính chất nào đĩ thơng qua các đại lượng vật lý khơng đổi theo thời gian khi hệ biến đổi

 Các định luật bảo tồn là tổng quát, nĩ đúng cho các hệ vật từ vi mơ đến vĩ mơ, cho các hệ vật chuyển động với vận ốtc gần bằng vận tốc ánh sáng Như vậy là định luật bảo tồn vượt qua giới hạn ứng dụng của các định luật Newtơn

 Chú ý là các định luật bảo tồn chỉ đúng cho hệ kín, hệ quy chiếu quán tính

III Định luật bảo tồn động lƣợng :

1 Khái niệm động lượng :

Động lượng là một đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng truyền chuyển động của vật

Động lượng là một đại lượng vectơ đo bằng tích khối lượng và vectơ vận tốc của vật

v m

p 

V: vận tốc của vật (m/s)

M : khối lượng của vật (kg)

P : động lượng của vật (kgm/s)

2 Định luật bảo tồn động lượng :

Tổng động lượng của một hệ kín luơn được bảo tồn

3 Dạng khác của định luật II Newtơn :

Theo định luật II Newton :

p t F t

p F

t

v m F

a m F

p

 Độ biến thiên động lượng của vật

:

t

F Xung của lực tác dụng lên vật

Phát biểu : Độ biến thiên động lượng của vật bằng xung của lực tác dụng lên vật trong

khoảng thời gian ấy

t F

Bài tốn :Một súng đại bắc tự hành cĩ khối lượng M =1000kg, và đặt trên mặt đất nằm

ngang, bắn một viên đạn cĩ khối lượng m= 2,5 kg theo phương nằm ngang Vận tốc của viên đạn là 600m/s Tính vận tốc của súng sau khi bắn ? ( Ma sát rất nhỏ cĩ thể bỏ qua )

Giải :

Ngay trước và sau khi bắn hệ “súng + đạn “ là hệ kín

Aùp dụng định luật bảo tồn động lượng cho hệ ngay trước và sau khi bắn

m

M

   Chiếu lên phương ngang :

mv – MV = 0

s m v

Trường THPT LONG TRƯỜNG Oân tập Vật Lý 10

Dấu “-” cho biết V ngược hướng với v

=> súng giật lùi lại

Chuyển động của súng gọi là chuyển động bằng phản lực

II Đạn nổ :

Bài tốn:

Một viên đạn cĩ khối lượng m=2 kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250 m/s thì nổ thành hai mảnh cĩ khối lượng bằng nhau Biết mảnh thứ nhất bay theo phương ngang với vận tốc 500 m/s Hỏi mảnh kia bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu?

II Động cơ tên lửa :

1 Gia tốc của tên lửa :

Trước khi phụt :

Gọi M là khối lượng của tên lửa

V

là vận tốc của tên lửa đối với trái đất

 Động lượng của tên lửa trước khi phụt :

V M

là vận tốc của tên lửa

Vận tốc của khí đối với trái đất là : u V'



Động lượng của tên lửa sau khi phụt khí là :

')(

)'

s t

M

u m t

a

M

u m V

V

u m V

V M

V M u m V M

V m M V

u m V M

)'(

'

')(

)'(

Trường THPT LONG TRƯỜNG Oân tập Vật Lý 10

Gia tốc càng lớn nếu động lượng của khí phụt ra trong một đơn vị thời gian càng lớn so với khối lượng của tên lửa

2 Động cơ phản lực:

Là loại động cơ hoạt động theo nguyên tắc lực :

Cĩ hai loại động cơ phản lực :

 Động cơ tên lửa : Chất oxi hố được chứa ngay trong hỗn hợp nhiên liệu và chất oxi hố

cháy trong động động cơ biến thành khí phụt ra phía sau làm động cơ tên lửa chuyển độn

về phía trước

 Động cơ phản lực dùng khơng khí : Dùng khơng khí ở mơi trường xung quanh để làm

chất oxi hố đốt nhiên liệu trong động cơ

2 Tính chất của cơng cơ học :

- Cơng cơ học là một đại lượng vơ hướng , cĩ thể mang giá trị âm hoặc dương

- Giá trị của cơng cơ học phụ thuộc vào hệ quy chiếu

* Chú ý : cơng là cơng của lực tác dụng lên vật

3 Các trường hợp riêng của cơng :

III Cơng suất :

 Cơng suất là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện cơng và được đo bằng thương số giữa cơng A và thời gian t dùng để thực hiện cơng ấy

N : Công suất của máy (W) A: công thực hiện (J)

t : thời gian thực hiện công (s)

A N t



Hộp số : là một bộ phận quan trọng trong các động cơ như ô tô, xe máy Nhiệm vụ của hộp số

là làm tăng giảm lực nhờ các bộ phận bánh xe răng khác nhau trong hộp số



I Công của trọng lực :

Xét một vật có khối lượng m chịu tác dụng của trọng lực rơi tự do từ độ cao h1 đến độ cao h2

)(

0cos 0 mg h1 h2Ph

Xét vật chuyển động trượt xuống mặt phẳng nghiêng góc  so với phương thẳng đứng ( bỏ qua ma sát )

)(

.cos

AB P h mg h1 h2P

- Công của lực thế trong quỹ đạo khép kín bằng 0

III Định luật bảo toàn công :

Tất cả các máy cơ học đều không cho ta lợi vế công, lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt hại bấy nhiêu lần vế đường đi, giá trị của công không đổi

IV Hiệu suất :

A: công có ích A’ : công thực hiện

h1

h2

P

A F s

t t

Trường THPT LONG TRƯỜNG Oân tập Vật Lý 10

Bài 3 : NĂNG LƢỢNG – ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG



I Năng lƣợng :

1 Định nghĩa : Năng lượng là đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng thực hiện cơng của vật hoặc hệ vật

Các dạng năng lượng : cơ năng, quang năng, điện năng,…

2 Giá trị năng lượng : Giá trị năng lượng của một vật hay một hệ vật ở trong một trạng thái

nào đĩ bằng cơng cực đại mà vật hay hệ vật thực hiện được trong những quá trình biến đổi

- Động năng phụ thuộc vào vận tốc và khối lượng của vật

- Động năng cĩ tính tương đối

- Wđ > 0

- Đơn vị động năng : J,KJ

4 Định lý động năng : Độ biến thiên động năng bằng tổng cơng của lực tác dụng lên vật

 Nếu cơng dương thì động năng tăng

 Nếu cơng âm thì động năng giảm

Biểu thức :

A = Wđ 2 - Wđ 1

III Thế năng :

1 Trường hợp vật chịu tác dụng của trọng lực :

Thế năng của một vật dưới tác dụng của trọng lực là năng lượng mà vật cĩ được khi nĩ ở độ cao h nào đĩ so với vật chọn làm mốc

3 Định nghĩa thế năng :Thế năng là năng lượng mà hệ vật ( một vật ) cĩ do tương tác giữa

các vật của hệ ( các phần của hệ ) và phụ thuộc vào vị trí tương đối của các vật (các phần

) ấy

Hai loại thế năng : thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi

Bài 4 : ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN CƠ NĂNG



I Định luật bảo tồn cơ năng

1 Trường hợp trọng lực:

Xét hệ vật gồm vật có khối lượng m và trái đất, vật rơi tự do dưới tác dụng của trọng lực Trong quá trình rơi vật đi qua điểm A ở thời điểm t1 và điểm B ở thời điểm t2 Tại A vật có độ cao h1 , vận tốc v1

, tại B vật có độ cao h2, vận tốc v2

Trong quá trình rơi từ A đến B:

* Cơ năng: là năng lượng cơ học của chuyển động của vật.Ở mỗi

trạng thái cơ học, cơ năng của vật chỉ có một giá trị bằng tổng động năng và thế năng tương tác của vật

E = Wđ + Wt

* Định luật bảo toàn cơ năng cho trọng lực:

Trong quá trình chuyển động dưới tác động của trọng lực có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng nhưng tổng của chúng tức cơ năng được bảo toàn

2 2

2 1

2 1

2

12

1

mgh mv

2 2

1 2

1

2

12

12

12

1

kx mv

Định luật bảo toàn cơ năng phải áp dụng cho hệ quy chiếu quán tính

II Ứng dụng định luật bảo toàn cơ năng :

Trường hợp con lắc đơn

O'

B

O

A M

Trường THPT LONG TRƯỜNG Oân tập Vật Lý 10

Cho con lắc đơn gồm một vật nhỏ khối lượng m, được treo bằng dây ( dài l, nhẹ, khơng dãn ) vào điểm cố định O’ bỏ qua mọi ma sát Kéo con lắc ra vị trí OA lệch gĩc  o so với đường thẳng đứng đi qua Vị trí cân bằng O Tính vận tốc của vật khi qua O

Bài này khơng giải được bằng định luật II Newton vì hợp lực của trọng lực và lực căng dây thay đổi suốt dọc đường đi AB

Aùp dụng định luật bảo tồn cơ năng cho hệ vật_ trái đất ( kín, khơng ma sát )

Chọn gốc thế năng tại O

WA= WB

gh v

mv mgh

22

 gl v

ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN NĂNG LƢỢNG



I Định luật bảo tồn năng lƣợng :

Trong chuyển động cĩ ma sát thì cơ năng giảm và biến thành nội năng ( nhiệt năng )

 Trong một hệ kín cĩ sự chuyển hĩa từ dạng năng lượng này sang năng lượng khác, nhưng năng lượng tổng cộng được bảo tồn

II Hiệu suất của máy :

100%

R

V

E H E

 

III Chuyển động co ma sát trên mặt phẳng nghiêng :

Trường hợp này cơ năng biến thành nhiệt năng

Aùp dụng định luật bảo tồn năng lượng :

Giải :

Aùp dụng định luật bảo tồn năng lượng : W A W B A Fms

Thay số : vận tốc = 9,1m/s

I Va chạm mềm :

Va chạm mềm :va chạm mà cơ năng khơng được bảo tồn

Va chạm đàn hồi : va chạm mà cơ năng được bào tồn

2

2

2

2

2

2

2

Trường THPT LONG TRƯỜNG Oân tập Vật Lý 10 Xét trường hợp va chạm mềm : Sau va chạm một phần động năng của hệ biến thành nội

năng ( biến thành nhiệt và làm biến dạng vật) Định luật bảo tồn động lượng đúng cả trong trường hợp va chạm mềm

Giáo viên tự cho ví dụ

Nhận xét :

 Khi rèn một vật cần cĩ Q lớn Vậy m2>>m1

 Khi đĩng đinh ta cần Q nhỏ để Wđbảo tồn Vật m2<<m1

Bài 6 : ĐỊNH LUẬT BERNOUILLI



I Sự chảy ổn định của chất lỏng :

1 Điều kiện chảy ổn định :

Vận tốc chảy nhỏ, chảy thành lớp, khơng xốy

Vận tốc ở mọi điểm của chất lỏng khơng đổi theo thời gian

Ma sát khơng đáng kể

2 Hệ thứ liên hệ giữa vận tốc chảy và tiết diện ống :

Trong sự chảy ổn định, vận tốc của chất lỏng tỉ lệ nghịch với tiết diện ống :

2 1 2

1

S

S v v



II Định luật Bernouilli :

2

v

p ñ  áp suất động tại điểm đang xét

p : áp suất tĩnh tại điểm đang xét

2 Hệ quả :

Chỗ ống hẹp và vận tốc lớn thì áp suất tĩnh giảm

3 Ứng dụng :(SGK)

VẬT LÝ PHÂN TỬ VÀ NHIỆT HỌC Chương 10 : THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ

VÀ CHẤT KHÍ LÝ TƯỞNG



Bài 1 : PHÂN TỬ VÀ MỘT SỐ THUỘC TÍNH PHÂN TỬ

I Nội dung thuyết động học phân tử :

 Vật chất được cấu tạo từ các phân tử riêng biệt

 Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng

 Các phân tử tương tác với nhau bằng các lực hút và lực đẩy phân tử

 Vận tốc trung bình của chuyển động hỗn độn của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn thì nhiệt độ của vật càng cao

II Kích thước và khối lượng phân tử :

Trường THPT LONG TRƯỜNG Oân tập Vật Lý 10

Kích thước : khoảng 10-10m Nếu xem phân tử như những quả cầu thì bán kính phân tử nước cĩ độ lớn vào khoảng RH20 = 1,9.10-10m

Khối lượng : khối lượng phân tử vào khoảng 10-26kg

MH20 = 2,9.10-26kg M02 = 5,1.10-26kg

III Lƣợng chất và mol – Số Avogarơ :

 Lượng chất là một trong 7 đại lượng vật lý của hệ SI Lượng chất đo bằng mol

 Mol của chất là lượng chất của 6m,02.1023hạt ( nguyên tử, phân tử)

 Khối lượng tính ra gam của 1 mol phân tử gọi là phân tử gam

 Khối lượng tính ra gam của 1 mol nguyên tử gọi là nguyên tử gam

 Số Avogaro : là số 6,02.1023

hạt chứa trong 1 mol bất kỳ

 Mối liên hệ giữa phân tử gam, số Avogaro và mol

Một khối chất cĩ khối lượng M (g) cĩ lượng chất n (mol), cĩ phân tử gam (g/mol),cĩ

số phân tử n , cĩ khối lượng phân tử m , thì :

 Khí lý tưởng : một chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi va chạm được coi là khí lý tưởng Khí lý tuởng do ta tưởng tượng ra để dễ dàng nghiên cứu chất khí

 Khí thực : khí có thực trong tự nhiên với các tính chất cụ thể của nó

 Các phân tử chất lỏng cũng dao động chung quanh các vị trí cân bằng, nhưng các vị trí cân bằng này không đứng yên mà di chuyển được Do đó chất lỏng không có hình dạng riêng

Bài 3 : ĐỊNH LUẬT BÔLƠ – MARIÔT



Một trạng thái của lượng khí xác định bởi 3 thông số : nhiệt độ, áp suất và thể tích

I Thí nghiệm :

II Phát biểu :

Ơû nhiệt độ không đổi, áp suất của một khối lượng khí xác định tỉ lệ nghịch với thể tích

Ơû nhiệt độ không đổi, tích của thể tích và áp súât của một khối luợng khí xác định là một hằng số