Tải bản đầy đủ (.doc) (31 trang)

Chuyên đề động lực học - Chương 2 vật lí 10

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (470.41 KB, 31 trang )



SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 4
CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 10
CHƯƠNG 2: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
Hệ tiên đề động lực học - cơ sở của động lực học.
1. Tiên đề 1: Định luật quán tính: Chất điểm không chịu tác dụng của lực nào sẽ đứng yên hoặc
chuyển động thẳng đều.
2. Tiên đề 2: Định luật cơ bản của động lực họcDưới tác dụng của lực, chất điểm chuyển động với
gia tốc cùng hướng với hướng của lực và có độ lớn tỷ lệ với độ lớn của lực.
3. Tiên đề 3: Định luật tác dụng và phản lực tác dụngCác lực tác dụng tương hỗ giữa hai chất điểm
có cùng đường tác dụng, ngược chiều và có cùng cường độ.
4. Tiên đề 4: Định luật về độc lập tác dụng của lực:Dưới tác dụng đồng thời của một số lực, chất
điểm có gia tốc bằng tổng hình học của các gia tốc mà chất điểm có được khi mỗi lực tác dụng riêng
biệt.
A. LÝ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO
I. LỰC VÀ KHỐI LƯỢNG
 
− !"
− #$
− %&'()*)+
, -.(
− $/
− #$
− -.(0
II. BA ĐỊNH LUẬT NEWTON
1. Định luật I
12345$!678*99:$;68!<(),=45
><?0@!A9:B
2. Định luật II


1CD#-85E.FF!67F8D#-
G"FF8D#!67*G"$F4-.(8
1

H



=
I
H

J


3.Định luật III
1 K!67LMNLO!670P@KI*
*0-
LKKL
HH

−=
QR
QR
1
1
9S
9S
31
31

Designer: Vũ Hồng Ngọc
Designer: Vũ Hồng Ngọc


III. CÁC LOẠI LỰC CƠ
1) Lực hấp dẫn- trọng lực
a) Định luật vạn vật hấp dẫn
126TI,4>UU?V9.WG"F
4-.(8U*G"$F,>).#49X!?UY
1LA
Z
Z
r
mm
GF
=

1U[F!<4.F>0N0+8*34


b) Gia tốc rơi tự do
1239\X]^>)6_69<!67<4-.(P9
`9F:<F*
Z
Z
WV
a
WV
hR
GM

g
PFmgP
hR
mM
GF
hd
hd
+
=⇒
==
+
=
2) Lực đàn hồi
a. Khái niệm
1*b"4,$,36@*^M*<b.F-@++
0,36@
b. Các trường hợp thường gặp
c*^8db9
1$IeTf09F@*^M*^8db9G"F,36@8d
b9Y
lKF
dh
∆−=

cg86+
3) Lực ma sát
a) Lực ma sát trượt
1h"P:3)bU80.(0,:
15AH
i

Jµ2Vµ*"`-`!0.(W
b) Lực ma sát nghỉ:
1h"P:3)bU*?9A4<,$!67`9`9F:
3)bU
15AH
`G@
Jµ

2Hjµ

2Vµ
*"`-`!GW
c) Ma sát lăn
QR
QR
2
2
9S
9S
31
31
Designer: Vũ Hồng Ngọc
Designer: Vũ Hồng Ngọc


r


1h"P:3)bU4g04!
IV. ỨNG DỤNG BA ĐỊNH LUẬT NEWTON VÀ CÁC LỰC CƠ

1. Hệ quy chiếu có gia tốc. Lực quán tính
cI"\3VI%WF-`9FI%\!*I%phi quán tính
cf09I%F-`9FI%\!M!".(#
bX0-.k<4-.($,=1**lực
quán tính
1J1\!45<)X
1\! *!)79*9**90@!
8"\3Gb"09"\3)\!
1\!l"F4-.(*F-8"\3)\!`9
F"\3\!*<.F.(@.F8-
1\!.(.0M09#'MX".(#09
?"\3)\!M#!$#M.$2Rm9M45.(
no4G3!#,X239\!.*)]=09
!'M>!$#`p.(no
1\!45)X*.#!d,$9*X2.*
45,n\3-!)67$Rm909"\3)\!

c 0dM()!:*lực hướng tâmH

H

J

J

cq)67\!9f0!hD,*9!#900!I"\
3:,:0!45)X*"\3\!>69
rWf0!\\07
rWf0!\\i:f0s
1 <bD8`pb"\!

rWCA0,:0!`p$!678\!+
J1
1+b"09!"\3)\!\0d`9F"
\3\!i09"\3\F-<45'w \
+-$`9F"\3\!
1CD#-@!+\,!4r `p53)3F\t@90d8
\+\M*.FR9\u9`4\3<ZvM9*
*\t@9*.s0d<6*ZvrMF45'8D#-*wr
vVtWJwv
x
VtWMv
y
VtWMv
z
VtWx
CF
v
z
VtWJ
v
x
VtWJwr9`VwtW
v
y
VtWJwr`VwtW
QR
QR
3
3
9S

9S
31
31
Designer: Vũ Hồng Ngọc
Designer: Vũ Hồng Ngọc


12307z `9`9F07\a07x 5<F07\*R9).#
-N+\3bD*9Ut Ja07y 5<F07d@
2.@s,4yM-8!+r *
VWJ6VW;6
wa
x
VtWMa
y
VtWMa
z
VtWxJwdv
x
VtW;dtMdv
y
VtW;dtMdv
z
VtW;dtx
I
a
z
VtWJ
a
x

VtWJ1w
Z
r`VwtW
a
y
VtWJw
Z
r9`VwtW
2.D#-O\0dF-<wM55<FD#-MR9
).#5.F*9+\2<<Fl"F,>).#w *F49X!r
\!<4-.(m @!+\r *
FVtWJ1m aVtW
F8*
zFzJmw
Z
r
rWCF-9*0d$!8909`
15AHJ1Zm {|
1I"A909`*"AbX009!"\3\`9F!"\3\!
2<.("\".("\/@98?09"\
3*}"\/@9699@\!+0M*909`
1~.P8"A909`38!0f0!: 
0:R9).#PL&,!],$4D9"`)•

5
P2,!]`p,$4D9"`)•

+
1C67
f0L&L!]<'<b.Fd)XMdP2L!]>d0!a

Z•L&L!]!6d`5<,s)X,$b<d#V.#AMPL!]21
,s0!Wa
‚•L&L!]M!b9!.F*b9!8<^)9M-b9!].b9R9
4^^VP2L!]>.(@W
2. Trọng lực
cC>f0!\\078<MI%&F:*I%)\!-F
"<k9*)6_VJWd$!678lực quán tính li tâmHợp lực
của hai lực đó gọi là trọng lực của vật

Jr
QR
QR
4
4
9S
9S
31
31
Designer: Vũ Hồng Ngọc
Designer: Vũ Hồng Ngọc


1Trọng lượng của vật là độ lớn của trọng lực tác dụng lên vật
1.FR9,!48d0d/3*<FH

Jω
Z
0Jω
Z
ƒ9`ϕMFƒ*

,!4f0!Mϕ*/#:>H

'R9/M69<QO'R9/
<*+6_3`X6]8-0#69N$3b@9
3. Hiện tượng tăng, giảm, mất trọng lượng.
cI".PgMX0.(bX009!<-M099
*O07U)<9:U0P:M„4<.s`p…`*!9:
`**O07F#Vg0.(WM9:n#VX0.(W)6_
 <JVrWd.(*trọng lực biểu kiến*QJV±Wd.(*trọng
lượng biểu kiến
cI".(Tmất trọng lượngYbX0099*O07,0\t@9\f0!
>()8)6_8f0!*\!+!67k09
9*V699*<-.F+W,=45 <*6*O07`p45d
X>…`***9?*<6†6*,.(0949
*O07
4. Chuyển động của hệ vật
cI"*)()*?U<.#!.#!8!
09"*nội lực69!P9*"!6709"*ngoại lực
c-F"^-F,=`(6+*$!6789@M6+
,$4D9g*b":)g*!67kM*fJf‡ 
55<E-*E-g*-.(b!$,=!!)67
$2Rm9
1.[090.s()!09"FE->


=
m
F
a
heä



cf09<
r

F

I()89@
r

m
f'()4-.(8!09"
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
I. PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC VÀ CÁC BÀI TOÁN LỰC CƠ.
1.Nô
̣
i dung phương pha
́
p đô
̣
ng lư
̣
c ho
̣
c.
Q.#)

)5
ˆ
.

ˆ
9
ˆ


).#)

)4
Š
9`


Š
5
ˆ
#
Š


+
ˆ
6.
ˆ
0
#`#
Š



ˆ

+
ˆ
219Q.#)

)5
ˆ
.
ˆ
9
ˆ
,95



,.#

#,
Š
`
 h


ˆ
+


Š


.

ˆ


6
ˆ
+
ˆ
9g
ˆ

ˆ
+
ˆ
C#

5‹.
ˆ
b


ˆ
+


•
Š
09


Š

g
ˆ
M).#M

M5
ˆ
#


Z 

.
ˆ


6
ˆ
+
ˆ
.#




1 

.
ˆ



6
ˆ
69

0.#

.
ˆ
+0.0.#

+

)6+‹M
ˆ
0.#

M.

0.#

„
1 

.
ˆ


6
ˆ
694


.



+
ˆ
.
ˆ
gM.
ˆ


5

„
1 

.
ˆ


6
ˆ
4+
ˆ

Š
5
ˆ

05
ˆ
g
ˆ
.
ˆ
`

M)
Š
.
ˆ
)

)


„
‚ 9
ˆ

ˆ
0
ˆ
9
ˆ
5
ˆ




ˆ
\


Š
4
Š
9`


Š
5
ˆ

4. C3).#0•

2199+
ˆ
9g
ˆ

ˆ
+
ˆ
V6
ˆ
R

#W

C+
ˆ


=

Fam


V5
Š


.
ˆ


6
ˆ
+
ˆ
W
QR
QR
5
5
9S
9S
31
31

Designer: Vũ Hồng Ngọc
Designer: Vũ Hồng Ngọc


I
ˆ
+
ˆ






=
=


ZZZ

Fam
Fam




5. 3

).#0•


R

#0

0
ˆ
9
ˆ
5
ˆ


9
ˆ

Œ 
Š
9`



).#0•


Š
5
ˆ
R9.

).#

Š
.

0
ˆ
9
ˆ
5
ˆ

Lưu y
́
5

#

5
ˆ

ˆ


+
ˆ
.#

)+,
ˆ

W 25

ˆ
.
ˆ


.

.
ˆ
.#

.



+
ˆ
09
ˆ
,W 29
ˆ
.
ˆ




.
ˆ
69


+
ˆ
,9


ˆ


6
ˆ


+
ˆ
09
ˆ
2. Các dạng bài tập.
u@L*9!!)67$••2Rm9
Bài 1.Một vật nhỏ khối lượng m chuyển động theo trục Ox trên mặt phẳng nằm ngang dưới tác dụng
của lực kéo
F

theo hướng hợp với Ox góc
>
α
. Hệ số ma sát trượt trên mặt ngang bằng
t
µ
.Xác

định gia tốc chuyển động của vật.
Giải
 !!67
4D9
Z
FFF

+=
M`!
ms
F

M
0
P

M)X
N

 "07Žb=MŽ
BA.F0
 Q.#0>$••21#6.F
6@D#
F

r
ms
F

r

P

r
N

J
a

VW
 3VWŽbJH
Z
1H
`

JH
α
9`
1H
`
VZW
3VWŽJH

r2Q

2JQ1H
α
`
V‚W
fNVZW*V‚W<
JH

α
9`
1
t
µ
V1H
α
`
W

JHV
α
9`
r
αµ
`
t
W1
mg
t
µ
 C
( )
g
m
F
a
tt
µαµα
−+=

`9`
Bài 2: Một vật nặng A có khối lượng m
A
= 6,0 kg đặt trên mặt phẳng nghiêng 30° đối với phương ngang.
Một dây nhẹ không co dãn buộc vào vật A và vắt qua một ròng rọc nhẹ, đầu kia của dây buộc vào vật
nặng B có khối lượng m
B
= 4,0kg. Vật B treo thẳng đứng. Cho g= 10m/s
2
1) Tinhs gia tốc chuyển động, lực căng dây và quãng đường mỗi vật di chuyển được sau thời gian 0,80s.
Giả sử A chuyển động không ma sát. Biết rằng hệ chuyển động không vận tốc đầu.
2) Giả sự hệ số ma sát trượt giữa A với mặt phẳng nghiêng là
µ
= 0,10. Tính gia tốc chuyển động của
mỗi vật và lực căng của dây nếu:
a) A lúc đầu chuyển động lên
b) A lúc đầu chuyển động xuống
Giải
QR
QR
6
6
9S
9S
31
31
Designer: Vũ Hồng Ngọc
Designer: Vũ Hồng Ngọc
N


ms
F

a

O
y
x
P


F

Z
F



Wc!67K^0BAM.Fb-6.FM)X8:
)BMg86+6R96+
:αJ‚•
q)67$2Rm9••9KrrJ
K
VW
3VW07Ž21Q
K
9`α
3VW07Žb1Q
K
9`αrrf

K
J
K

K




K

K
J1
K
`αrf
K
VZW
c!67L^0BAM.Fb-*g6+BA
.Fq)67$••2Rm99L
rJ
L
V‚W
3V‚W07Ž‡•BAb-6.FQ
L
1f
L
J
L

L

a
L

L
J
L
1f
L
V‘W
cC>6+’M459oM<f
K
Jf
L
Jf
C>K*L.M<
K
J
L
J
VZW9
K
J1
K
`αrf
V‘W9
L
J
L
1f
fN").#0>0M.(

JV“W
JJ;`
Z
C>J;`
Z
J9`K*LB,3'%o.s
8k`sM”`*
b1b

J
Z
r

J

M”
Z
rM”JM‚Z
ZW K
`!0.(<.(F.Fb-
c-FKrrrJ
f0Ž1Q9`αr2rrJa2J
K
9`α
f0Žb1Q
K
`αrrf
K
1H
`

J
K

Kr
CFH
`
Jµ
K
9`αM<1
K
`αrf
K
1µ
K
9`αJ
K

K
VŒW
c-FLrJ
L
f0Ž•Q
L
1f
L
J
,

L
Ff

L
Jf
K
JfM
L
J
K
JM<fJ
L
1
L
V•W
cf3,A*8f*9VŒW1
K
`αr
L
1
L
1µ
K
9`αJ
K

JJM‘”;`
Z
C>–<.F0MA**D#-8KEK
6]
,W Kb-
.Ff.#FVŒWM<1
K

`αrfrµ
K
9`αJ
K
V”W
-FLM_<fJ
L
1
L
V—W
}01
K
`αr
L
1
L
rµ
K
9`αJ
K

JJM“;`
Z

C>–<_.F.>Kb-U<.F
b-6.F*.(K<6]
g86+*NV—W<fJ
L
V1WJ‘V1M“WJ‚‘2
u@ZuE).#)!)"

1h!$.(H
4
M*4D9EV3<
F
b>6E)D)3
b!$*)]3)3H
b
JH9`
α
1h!$.(H

M*X.(
QR
QR
7
7
9S
9S
31
31
Designer: Vũ Hồng Ngọc
Designer: Vũ Hồng Ngọc


1˜-8"J

∑ ∑

m
FF

ck
a

k
F
'!4D9M

c
F
'!XM

m
4-.(!09"
c.[f>-N!6?4"
Z>M67J
m
FF
ck

aH
4
'!4D9!67MH

'
!X!67
‚ "<0d0]6+^\0d09@.s`>070d0
9@.s`;ZMF!-*-OR9G"<
‘23"<Z:M4<`!0.(>4X9`!8N
V_6E5AJ
m

FF
ck

W
“23"<Z:M4<`!G>"<bR*
Bài 1 : Hai vật A và B có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang và được nối với nhau bằng dây không dẫn,
khối lượng không đáng kể. Khối lượng 2 vật là m
A
= 2kg, m
B
= 1kg, ta tác dụng vào vật A một lực F =
9N theo phương song song với mặt bàn. Hệ số ma sát giữa hai vật với mặt bàn là m = 0,2. Lấy g =
10m/s
2
. Hãy tính gia tốc chuyển động.
Bài giải:

-FK<
 
→→→→→→
=++++
11ms1111
amFTFNP
3b-Žb<H−f

−H
`
J




3b-Ž.(−

r2

J
CFH
`
J42


J4



 H−f

−4

J



VW
c-FL

→→→→→→
=++++
22ms2222
amFTFNP

3b-Žb<f
Z
−H
Z`
J
Z

Z
3b-Ž.(−
Z
r2
Z
J
CFH
Z`

J42
Z

J4
Z


f
Z
−4
Z
J
Z


Z
VZW

C>f


Jf
Z
Jf*

J
Z
J
H1f−4

J

 V‚W
f−4
Z
J
Z
 V‘W
V‚W*V‘W.(H−4V

r
Z
WJV

r

Z
W
2
21
21
s/m1
12
10).12(2,09
mm
g).mm(F
a
=
+
+−
=
+
+µ−
=⇒
Bài 2 Hai vật cùng khối lượng m = 1kg được nối với nhau bằng sợi dây không dẫn và khối lượng
không đáng kể. Một trong 2 vật chịu tác động của lực kéo

F
hợp với phương ngang góc a = 30
0
. Hai
vật có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang góc a = 30
0
QR
QR
8

8
9S
9S
31
31
Designer: Vũ Hồng Ngọc
Designer: Vũ Hồng Ngọc


Hệ số ma sát giữa vật và bàn là 0,268. Biết rằng dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 10 N. Tính lực
kéo lớn nhất để dây không đứt. Lấy
3
= 1,732.
Bài giải:
C<
→→→→→→
=++++
11ms1111
amFTFNP
3b-Žb<H9`‚

−f

−H
`
J



3b-ŽH`‚


−Q

r2

J
C*H
`

J42

J4V−H`‚

W

H9`‚

−f

4V−H`‚

WJ



VW
CZ
→→→→→→
=++++
22ms2222

amFTFNP
3b-Žb<f−H
Z`

J
Z

Z
3b-Ž−Q
Z
r2
Z
J
i*H
Z`

J42
Z
J 4
Z

⇒f
Z
−4
Z
J
Z

Z
I#?>


J
Z

Jaf

Jf
Z
Jfa

J
Z
J
⇒H9`‚

−f−4V−H`‚

WJV‚W
⇒f−4JV‘W
fNV‚W*V‘W
·m
00
t
2
)30sin30(cosT
T ≤
µ+
=⇒
20
2

1
268,0
2
3
10.2
30sin30cos
T2
F
00
·m
=
+
=
µ+

CH
b
JZ2
Bài 3: Ba vật có cùng khối lượng m = 200g được nối với nhau bằng dây nối không dãn như hình vẽ. Hệ
số ma sát trượt gjữa vật và mặt bàn là = 0,2. Lấy g = 10m/s
2
. Tính gia tốc khi hệ chuyển động.
 
QR
QR
9
9
9S
9S
31

31
Designer: Vũ Hồng Ngọc
Designer: Vũ Hồng Ngọc


Bài giải:

.>pf<

→→→→→→→→→→→→
=++++++++++
aMPTTNPFTTNPF
11222ms234333
u943!"07<





=−
=−−
=−
3ms4
2ms32
11
maFT
maFTT
maTmg

C>

aaaa
'TTT
TTT
321
43
21
===
==
==





=−
=−−
=−

maFT
maFTT
maTmg
ms
'
ms
'




=µ−

=−

ma3mg2mg
ma3F2mg
ms
2
s/m210.
3
2,0.21
g.
3
21
a
=

=
µ−
=⇒
*Bài 4
Cho hệ vật được bố trí như hình vẽ
Các vật có khối lượng :
m

= 0,4 (kg); m
Z
= 1 (kg); m

= 1 (kg)
Hệ số ma sát giữa m
Z

và m


µ
= 0,3. Ma sát giữa m

và sàn, ma sát ở các ròng rọc được bỏ
qua. Dây nối không giãn. Thả tay khỏi m

cho hệ chuyển động. Tìm gia tốc của mỗi vật. Lấy g = 10
(m/s
Z
).
V`G,>Z—1ZW
Giải
˜&"F"07ŽbMŽ.>p
˜-Ž&F`*
QR
QR
10
10
9S
9S
31
31
Designer: Vũ Hồng Ngọc
Designer: Vũ Hồng Ngọc


C


$!678Zf0

P

*g
T

86+
"M

N,$7b-N,$4D9R9).#=M>3
6+0R9,$")`<
α

Q.#0>39


f`
α
J


x
f`
α
JM‘
x
VW
f9`

α
1Q

J1


y
f9`
α
J‘1M‘
y
VZW
C
Z
$!678,-
g
T

86+M
`!
F

F

Mf0
Z
P

M
QX

Z
Q

8


fR9).#Ž!
Z
P

*
Z
Q

+,=
fR9).#ŽbM).#0>
39
Z

f1HJ
Z

Z
f1
µ

Z
J
Z


Z
fJ
µ

Z
r
Z

Z
JM‚r
Z
fJ‚r
Z
V‚W
C

$!678gf0

P

M.#!
;
F

69
Z
!674
Z
0.(0


VHJH
;
WMq)
Z
N

69
Z
!67Mq)

N

69!0R90d0
!67MQX

Q

8`*
fR9).#ŽM!!67*9

+,=
%

JQ

r2

r2
Z
fR9).#ŽbM).#0>39



H
;
J




µ

Z
J



M‚J





J‚V;`
Z
W
hDX^D#-p9



a


J
Z
a

r

a


x
J

1
Z
`
α

x
J‚1
Z
`
α
V‘W

y
J
Z
9`
α

V“W
fV‚WMV‘WMV“W*9!).#0>VWMVZW
.(
Q.#0>VW

V‚r
Z
W`
α
JM‘V‚1
Z
`
α
W


‚`
α
r
Z
`
α
JMZ1M‘
Z
`
α


M‘
Z

`
α
JMZ1‚`
α
 VŒW
QR
QR
11
11
9S
9S
31
31
Designer: Vũ Hồng Ngọc
Designer: Vũ Hồng Ngọc


Q.#0>VZW

V‚r
Z
W9`
α
J‘1M‘
Z
9`
α


‚9`

α
r
Z
9`
α
J‘1M‘
Z
9`
α


M‘
Z
9`
α
J‘1‚9`
α
 V•W
N3).#0>VŒW9V•W
α
α
9`
`
J
α
α
9`‚‘
`‚ZM





α
JM‚


α
JŒ

‘Z
;
f0946+0R9

,$")`<
α
JŒ

‘Z
;

f
α
*9VŒWM.(
Z
JM”‘V;`
Z
W
f
α
*

Z
*9V‘W*V“W.(

x
JZM•ŒV;`
Z
W
y
JM”V;`
Z
W˜-8




J
Z

Z
 yx
aa
+
J
ZZ
”M•ŒMZ
+
JZM”•V;`
Z
W
Dạng 3  Mặt phẳng nghiêng

ci:)B45<`!M-8*J`
α

ci:)B<`!
1C0.(b-R9:)BM-8*JV`
α
1
αµ
9`
W
1C0.(R9:)BM-8*J1V`
α
r
αµ
9`
W
1C=9:B4"
α
j
t
µ
M
t
µ
*"`-`!0.(
1C0.(b-.(3`
α
–H
`;b
J™


9`
α

α
–™

Bài 1 : Một xe trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng góc = 300. Hệ số ma sát trượt là
µ
= 0,3464. Chiều dài mặt phẳng nghiêng là l = 1m. lấy g = 10m/s
2


3
= 1,732 Tính gia tốc chuyển động của vật.

Bài giải:

!!67*9
W f0

P
ZW `!

ms
F
‚W QX

N
8:)B

‘WI()
→→→→→
=++=
amFNPF
ms
307Ž−Q9bαr2J
⇒2J9bαVW
307ŽbQ`α−H
`
Jb
QR
QR
12
12
9S
9S
31
31
Designer: Vũ Hồng Ngọc
Designer: Vũ Hồng Ngọc

×