Các em học sinh lên mạng và gõ THANTHANHSANG-VẬT LÝ <TÊN BÀI HỌC> , ví dụ: THANTHANHSANG-VẬT LÝ- ĐỘNG NĂNG thì các em sẽ tìm được bài giảng của thầy Sang tổ vật lý [r]
Trang 1ÔN TẬP TẠI NHÀ CHO KHỐI 10
Các em học sinh lên mạng và gõ THANTHANHSANG-VẬT LÝ <TÊN BÀI HỌC> , ví dụ: THANTHANHSANG-VẬT LÝ- ĐỘNG NĂNG thì các em sẽ tìm được bài giảng của thầy Sang tổ vật lý trường Nguyễn Chí Thanh giúp các em ôn và nghiên cứu phần lý thuyết nhé
TÓM TẮT CÔNG THỨC CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
I Động lượng, các định luật bảo toàn động lượng
Xung lượng của lực: 𝐹⃗ ∆𝑡
Động lượng của vật: 𝑝⃗ = 𝑚 𝑣⃗
Độ biến thiên động lượng của vật khi chịu tác dụng của lực: ∆𝑝⃗ = 𝑝⃗2− 𝑝⃗1= 𝐹⃗ ∆𝑡
Bảo toàn động lượng: khi hệ cô lập thì 𝑝⃗1+ 𝑝⃗2 = 𝑝⃗1′ + 𝑝⃗2′ = 𝑘ℎô𝑛𝑔 đổ𝑖
Va chạm mềm: 𝑣⃗ = 𝑚1 𝑣⃗⃗1
𝑚1+𝑚2
Chuyển động bằng phản lực: 𝑚 𝑣⃗ + 𝑀 𝑉⃗⃗ = 0⃗⃗ ⟹ 𝑉⃗⃗ = −𝑚𝑀 𝑣⃗
II Công và công suất
Công trong TH tổng quát của lực: 𝐴 = 𝐹 𝑠 𝑐𝑜𝑠𝛼
Chú ý
0° < 𝛼 < 90° ⟹ 𝑐𝑜𝑠 𝛼 > 0 𝑡ℎì 𝐴 > 0: công phát động
90° < 𝛼 < 180° ⟹ 𝑐𝑜𝑠 𝛼 < 0 𝑡ℎì 𝐴 < 0: công cản
𝛼 = 90° ⟹ 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 0 𝑡ℎì 𝐴 = 0: công thực hiện bằng 0
F cùng hướng với hướng của độ dời s: 𝛼 = 0° ⟹ 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 1 𝑡ℎì 𝐴 = 𝐹 𝑠
F ngược hướng với hướng của độ dời s: 𝛼 = 180° ⟹ 𝑐𝑜𝑠𝛼 = −1 𝑡ℎì 𝐴 = −𝐹 𝑠
Công suất: ℘ =𝐴
𝑡
Đối với các phương tiện giao thông chuyển động thảng đều ta còn có: ℘ = 𝐹 𝑣
III Động năng
Động năng của vật đang chuyển động: 𝑊đ=12𝑚 𝑣2
Định lý động năng:
𝑊đ2− 𝑊đ1 =12𝑚 𝑣2−12𝑚 𝑣02= 𝐴(Tổng đại số công của ngoại lực)
IV Thế năng
Thế năng trọng trường: 𝑊𝑡 = 𝑚 𝑔 𝑧 với z (m) là động cao của vật so với mốc thế năng
Thế năng đàn hồi: 𝑊𝑡 =12𝑘 (∆𝑙)2
V Cơ năng
Cơ năng trong trọng trường: 𝑊 = 𝑊đ+ 𝑊𝑡=12𝑚 𝑣2+ 𝑚 𝑔 𝑧
Định luật bảo toàn cơ năng: 𝑊 =12𝑚 𝑣12+ 𝑚 𝑔 𝑧1 =12𝑚 𝑣22+ 𝑚 𝑔 𝑧2= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡
Cơ năng khi chịu tác dụng của lực đàn hồi: 𝑊 = 𝑊đ+ 𝑊𝑡 =1
2𝑚 𝑣2+1
2𝑘 (∆𝑙)2
Định luật bảo toàn cơ năng: 𝑊 =1
2𝑚 𝑣12+1
2𝑘 (∆𝑙1)2=1
2𝑚 𝑣22+1
2𝑘 (∆𝑙2)2= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡
HƯỚNG DẪN GIẢI CÁC BÀI TẬP ÔN TRONG ĐỀ CƯƠNG LỚP 10
Các em sử dụng đề bài trong đề cương đã nhận Lưu ý phải làm bài trước rồi hãy xem hướng dẫn, nếu ko biết làm bài
thì xem hướng dẫn xong hiểu rồi thì phải lật đề cương ra làm lại bài tập nhé
1 Định luật bảo toàn động lượng
Bài 1/1:
Ta có: 𝑝1= 𝑚1 𝑣1= 4 (𝑘𝑔 𝑚/𝑠) và 𝑝2= 𝑚2 𝑣2= 3 (𝑘𝑔 𝑚/𝑠)
𝑝⃗1
Trang 2a Cùng chiều:
Ta có: 𝑝⃗ = 𝑝⃗1+ 𝑝⃗2
Mà: 𝑣⃗1⇈ 𝑣⃗2⟹ 𝑝⃗1 ⇈ 𝑝⃗2⟹ 𝑝 = 𝑝1+ 𝑝2 = 7 (𝑘𝑔 𝑚/𝑠)
b Ngược chiều
Ta có: 𝑝⃗ = 𝑝⃗1+ 𝑝⃗2
Mà: 𝑣⃗1↑↓ 𝑣⃗2⟹ 𝑝⃗1↑↓ 𝑝⃗2 ⟹ 𝑝 = |𝑝1− 𝑝2| = 1 (𝑘𝑔 𝑚/𝑠)
c Hợp nhau góc 60°
Ta có: 𝑝⃗ = 𝑝⃗1+ 𝑝⃗2
Mà (𝑣⃗1; 𝑣⃗2) = 60° ⇒ (𝑝⃗1; 𝑝⃗2) = 60°
Nên 𝑝 = √𝑝12+ 𝑝22+ 2𝑝1 𝑝2 𝑐𝑜𝑠 60° = √37(𝑘𝑔 𝑚/𝑠)
d Vuông góc:
Ta có: 𝑝⃗ = 𝑝⃗1+ 𝑝⃗2
Mà: 𝑣⃗1⊥ 𝑣⃗2⟹ 𝑝⃗1⊥ 𝑝⃗2
Nên: 𝑝 = √𝑝12+ 𝑝22= 5 (𝑘𝑔 𝑚/𝑠)
Bài tập tương tự 9, 10, 11, 12 trang 6 và 10 trang 7
Bài 2/1 :
Ta có: 𝐹⃗ ∆𝑡 = 𝑝⃗2− 𝑝⃗1
Mà 𝑝⃗2= −𝑝⃗1 nên 𝐹⃗ ∆𝑡 = −2 𝑝⃗1
Hay 𝐹 𝛥𝑡 = 2 𝑝1 = 2 𝑚 𝑣 = 2,79 10−23
Bài tập tương tự bài 9 trang 2, bài 6 trang 5 và bài 12, 14 trang 7
Bài 3/2:
Ta có: 𝐹⃗ ∆𝑡 = 𝑝⃗2− 𝑝⃗1= −𝑝⃗1⇒ 𝐹 = |𝑝1
∆𝑡| =𝑚.𝑣
∆𝑡 = 15000𝑁 Bài tập tương tự bài 8 trang 2
Bài 4/2:
Vì pháo nổ trong khoảng thời gian rất ngắn nên hệ lúc đó xem như cô lập
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
Ta có: 𝑝⃗1+ 𝑝⃗2= 𝑝⃗1′ + 𝑝⃗2′ ⟹ 0⃗⃗ = 𝑚 𝑣⃗ + 𝑀 𝑉⃗⃗ ⟹ 𝑉⃗⃗ = −𝑚
𝑀 𝑣⃗
Nên: 𝑉 =𝑚
𝑀 𝑣 = 1 (𝑚/𝑠)
Bài 6/2:
Áp dụng công thức của va chạm mềm ta có: 𝑣 = 𝑚1 𝑣1
𝑚1+𝑚2= 2 (𝑚/𝑠)
𝑝⃗2
𝑝⃗1 𝑝⃗2
𝑝⃗1
𝑝⃗
𝑝⃗
𝑝⃗2
𝑝⃗1
𝑝⃗
𝑝⃗1
Trang 3𝑁⃗⃗⃗
𝑃⃗⃗
𝐹⃗𝑘 𝐹⃗𝑚𝑠
𝐹⃗𝑘
𝑃⃗⃗
𝑎⃗
Bài tập tương tự bài 5 trang 2, bài 16 trang 7
Bài 7/2:
Vận tốc ban đầu của vật: 𝑣0 = 0 ⟹ 𝑝0= 0
Sau 𝑡 = 0,5 𝑠 ⟹ 𝑣 =12 𝑔 𝑡2= 1,25 (𝑚𝑠) ⟹ 𝑝 = 𝑚 𝑣 = 1,25 (𝑘𝑔 𝑚/𝑠)
Nên ∆𝑝⃗ = 𝑝⃗ − 𝑝⃗0= 𝑝⃗ ⟹ ∆𝑝 = 𝑝 = 1,25 (𝑘𝑔 𝑚/𝑠)
2 Công và công suất
Câu 1/9:
Khi nâng vật lên thì lực cùng hướng với hướng của độ dời nên 𝐴1 = 𝐹 𝑠1 = 𝑃 𝑠1= 60 𝐽 Khi vậy đi ngang thì lực vuông góc với hướng của độ dời nên 𝐴2= 0 (𝐽)
Vậy tổng công thực hiện là 𝐴 = 𝐴1+ 𝐴2= 60 (𝐽)
Bài tập tương tự câu 7 trang 11
Câu 2/9:
Công mà học sinh đã thực hiện: 𝐴 = 𝐹 𝑠 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 𝑃 𝑠 = 48 (𝐽)
Công suất của học sinh: ℘ =𝐴𝑡 = 60 𝑊
Bài tập tương tự câu 8 trang 11
Câu 3/9
Áp dụng định luật II Newton ta có: 𝑚𝑎⃗ = 𝐹⃗ = 𝑃⃗⃗ + 𝑁⃗⃗⃗ + 𝐹⃗𝑘+ 𝐹⃗𝑚𝑠
Theo phương thẳng đứng: 𝑁 = 𝑃 = 𝑚𝑔 = 20000𝑁 ⇒ 𝐹𝑚𝑠 = 𝜇𝑁 = 1000 𝑁
Theo phương ngang: 𝑚𝑎 = 𝐹𝑘− 𝐹𝑚𝑠⇒ 𝐹𝑘 = 𝑚.𝑣2
2𝑠+ 𝐹𝑚𝑠= 3000𝑁(𝑣ì 𝑣2− 𝑣02= 2 𝑎 𝑠)
Vì lực kéo cùng hướng với hướng của độ dời nên 𝐴𝑘 = 𝐹𝑘 𝑠 = 600000 (𝐽)
Vì lực ma sát ngược hướng với hướng của độ dời nên 𝐴𝑚𝑠 = −𝐹𝑚𝑠 𝑠 = −200000 (𝐽) Bài tập tương tự câu 5 trang 9, câu 9 trang 10
Câu 4/9
Trang 4Áp dụng định luật II Newton với thang máy: 𝑚𝑎⃗ = 𝐹⃗ = 𝑃⃗⃗ + 𝐹⃗𝑘
Chiếu lên chiều chuyển động: 𝑚𝑎 = 𝐹𝑘− 𝑃 ⟹ 𝐹𝑘 = 𝑚𝑎 + 𝑃 = 12000𝑁
Quãng đường thang máy đi được trong 5s đầu: 𝑠 =12𝑎 𝑡2= 25 (𝑚)
Vì lực kéo cùng hướng với hướng của độ dời nên 𝐴𝑘 = 𝐹𝑘 𝑠 = 300000 (𝐽)
Bài tập tương tự câu 8 trang 9, câu 15, 16 trang 12
Câu 6/9:
Công suất lực kéo của động cơ: 𝐻 =℘𝑘
℘ ⇒ ℘𝑘 = 𝐻 ℘ = 640000 (𝑊)
Mà ta lại có: ℘𝑘 = 𝐹𝑘 𝑣 ⇒ 𝐹𝑘 =℘𝑘
𝑣 = 32000 𝑁 Bài tập tương tự câu 12 trang 12
BÀI TẬP ĐỘNG NĂNG - THẾ NĂNG - CƠ NĂNG
Câu 1 trang 13
TT:
m=100g=0,1kg
v=40m/s
g=10m/s2
𝑊đ=1
2𝑚 𝑣2=1
2 0,1 402=80(J) Chọn GTN tại mặt đất 0
Cơ năng bảo toàn: 𝑊𝑂 = 𝑊𝐴 ↔ 𝑊đ𝑂 = 𝑊𝑡𝐴 ↔1
2𝑚 𝑣𝑜2 = 𝑚𝑔ℎ𝐴
↔12 402= 1.10 ℎ𝐴 suy ra ℎ𝐴= 80(𝑚)
Câu 2 trang 13
m=2000kg
v=0
F=2400N
𝜇 = 0,1
𝑣𝐾= 6𝑚/𝑠
a) 𝐴𝑂𝐾= ∆𝑊đ𝑂𝐾
𝐹 𝑆 𝑐𝑜𝑠𝛼 =12𝑚𝑣𝐾2−12𝑚𝑣𝑂2
2400 𝑆 𝑐𝑜𝑠0 =1
22000(62− 02)
𝑆 = 15(𝑚) b) 𝐹 𝑆𝑂𝑀 𝑐𝑜𝑠0 =1
2𝑚𝑣𝑀2−1
2𝑚𝑣𝑂2
2400.60.1 =1
22000 𝑣𝑀2
𝑣𝑀= 12(𝑚/𝑠)
Câu 3 trang 14
m=0,1kg
a) 𝑊đ=1
2𝑚 𝑣2
𝑂: 𝐺𝑇𝑁
A
𝐾
0
𝑀
0
Trang 5g=10m/s2 5 =1
2 0,1 𝑣2 suy ra 𝑣 = 10(𝑚/𝑠)
Mà 𝑣 = 𝑔𝑡 thế số 10 = 10 𝑡 𝑛ê𝑛 𝑡 = 1(𝑠) Tương tự: 𝑊đ= 20 (𝐽)𝑡𝑎 đượ𝑐 𝑣 = 20(𝑚/𝑠) thế số 20 = 10 𝑡 𝑛ê𝑛 𝑡 = 2(𝑠) b) 𝑊đ= 1(𝐽)𝑡𝑎 đượ𝑐 𝑣 = √20 (𝑚/𝑠) = 4,47 (𝑚/𝑠)
Mà 𝑣 = 𝑔𝑡 thế số: 4,47 = 10 𝑡 𝑛ê𝑛 𝑡 = 0,447(𝑠)
Mà 𝑆 = ℎ =1
2𝑔𝑡2 thế số =1
210 𝑡2= 1(𝑚)
Câu 4 trang 14
m=5000kg
v0=10m/s
Fh=5000N
v=0m/s
𝐴ℎ= ∆𝑊đ= 𝑊đ2− 𝑊đ1=1
2𝑚 𝑣22−1
2𝑚 𝑣12thế số = 0 −1
2 5000 102= −250.000(𝐽) A=F 𝑆 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 5000 𝑆 𝑐𝑜𝑠180𝑜 = −250.000(J)
S=50(m)
Câu 5 trang 14
m=0,5kg
v=5m/s
S=0,01m
𝑎)𝐴12= ∆𝑊đ= 𝑊đ2− 𝑊đ1=12𝑚 𝑣22−12𝑚 𝑣12
F𝑐 𝑆 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 0 −1
2𝑚 𝑣12 thế số
F𝑐 0,01 𝑐𝑜𝑠180𝑜= −12 0,5.52 ta được F𝑐=625(N) b)Lực cản F𝑐 làm búa KL m chuyển động chậm dần đều với gia tốc a: F𝑐 = 𝑚𝑎 =
𝑚𝑣−𝑣0 𝑡
về độ lớn |𝐹𝐶| = 0,5 |0−𝑣𝑡 | 𝑠𝑢𝑦 𝑟𝑎 𝑡 = 0,004(𝑠)
Câu 6 trang 14
S=2000m
v0=15m/s
v=20m/s
m=8.105kg
µ=0,005
g=10m/s2
𝐹𝑚𝑠 = 𝜇𝑁 = 𝜇𝑚𝑔 = 0,005.8 105 10 = 40.000(𝑁)
𝑣2− 𝑣0 = 2 𝑎 𝑠 𝑠𝑢𝑦 𝑟𝑎 202− 152= 2 𝑎 𝑆 a=0,04375(m/s2)
𝐹ℎ𝑙= 𝑚𝑎 = 𝐹𝐾− 𝐹𝐶 suy ra 𝐹𝐾= 𝐹𝐶+ 𝑚𝑎=40.000+8.105
.0,04375=75.000(N) A=F.𝑆 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 75000.2000.1=150.000.000(J)
b) ℘𝑇𝐵=𝐴
𝑡 = 𝑣−𝑣𝑜𝐴
𝑎
= 𝐴𝑎
𝑣−𝑣𝑜 thế số=1.312.500(W)
Câu 7 trang 14
m=4000kg
v=10m/s
S=10m
a)Fh=22.000N; AM=?
𝑎)𝐴ℎ= ∆𝑊đ= 0 −1
2𝑚𝑣𝑜
2
22000.0𝐴 𝑐𝑜𝑠180 = 0 −1
2 4000.102 OA=9,09m
AM=0,91m
𝑀
0
𝐴
Trang 6b)𝐴𝐹ℎ = ∆𝑊đ thế CT:𝐹ℎ 𝑂𝑀 𝑐𝑜𝑠180 =1
2𝑚 𝑣𝑀2−1
2𝑚 𝑣𝑂2 thế số: 8000.10 (−1) = 𝑊đ𝑀−12 4000 102
𝑊đ𝑀=120.000(J) suy ra vM=7,7459(m/s)
Câu 1 trang 19
m=800kg
g=9,8m/s2
S=10m
A:h1=10m
B:h2=550m
C:h3=1300m
a)GTN tại mặt đất
𝑊𝑡𝐴= 𝑚𝑔ℎ𝐴 = 800.9,8.10 = 78400(𝐽)
𝑊𝑡𝐵= 𝑚𝑔ℎ𝐵 = 800.9,8.550 = 4312000(𝐽)
*)Trạm dừng 1 làm GTN:
𝑊𝑡𝐴= 𝑚𝑔ℎ𝐴 = 800.9,8.0 = 0(𝐽)
𝑊𝑡𝐵= 𝑚𝑔ℎ𝐵 = 800.9,8.540 = 4233600(𝐽) b)
𝐴𝑃𝐴𝐵= 𝑊𝑡𝐴− 𝑊𝑡𝐵=-4233600(J)
𝐴𝑃𝐵𝐶 = 𝑊𝑡𝐵− 𝑊𝑡𝐶=-5880000(J)
Câu 2 trang 19
F=2N
∆𝑙 = 0,01𝑚
𝐹 = 𝑘∆𝑙
2 = 𝑘 0,01
𝑘 = 200𝑁/𝑚
𝑊𝑡𝐴=1
2𝑘∆𝑙2=
1
2200 0,012= 0,01(𝐽)
𝐴𝐹𝑀𝑁 = ∆𝑊𝑡𝑀𝑁=1
2𝑘∆𝑙𝑀2−
1
2𝑘∆𝑙𝑁2
=12200 (0,022− 0,0352)=-0,0825(J)
Câu 3 trang 19
m=4kg
𝑊𝑡1 = 600𝐽
𝑊𝑡2 = −800𝐽
𝑊𝑡2= 𝑚𝑔ℎ2
−800 = 4.10 ℎ2
ℎ2 = −20𝑚
Vị trí GTN ở trên cao 20m so với mặt đất
𝑊𝑡1= 𝑚𝑔ℎ1
600 = 4.10 ℎ1
ℎ1= 15𝑚 Vậy vật rơi từ độ cao
∆ℎ = ℎ1− ℎ2
= 15-(-20)=35m b)thời gian được tính:
ℎ =1
2𝑔𝑡2
15 =1
210𝑡2
𝑂: 𝐺𝑇𝑁
B
A
𝑂: 𝐺𝑇𝑁
B
A
Trang 7𝑡 = √3(𝑠) Vận tốc tại GTN v= 𝑔𝑡 = 10√3(𝑚/𝑠)
Câu 4 trang 19
m=0,1kg
h1=6m
h2=2m
𝐴𝑃𝐴𝐵 = 𝑚𝑔∆ℎ = 0,1.10 (6 − 2) = 4(𝐽)
𝑡 = √2∆ℎ
𝑔 = 0,894(𝑠)
𝑣 = 𝑔𝑡 = 8,94(𝑚/𝑠)
Câu 1 trang 23
m=0,02kg
v0=4m/s
h=1,6m
g=10m/s2
𝑎)𝑊đ𝐴=1
2𝑚 𝑣𝐴2=1
20,02 42= 0,16(𝐽)
𝑊𝑡𝐴= 𝑚𝑔ℎ𝐴 = 0,02.10.1,6 = 0,32(𝐽)
𝑊 = 𝑊đ𝐴+ 𝑊𝑡𝐴 = 0,48(𝐽) b) 𝑊𝐴 = 𝑊𝐵
𝑊𝑡𝐵= 𝑊 = 𝑊𝐴 𝑚𝑔ℎ𝐵=0,48
ℎ𝐵 = 2,4(𝑚) c)𝑊𝑡𝐶= 𝑊đ𝐶 =12𝑊𝐶 𝑚𝑔ℎ𝐶 = 0,24 𝑠𝑢𝑦 𝑟𝑎 ℎ𝐶 = 1,2(𝑚)
𝑂: 𝐺𝑇𝑁
B
A