Giáo án Ôn tập vật lí học kì 1: Chương 1: Động học chất điểm

doc 25 trang Người đăng TRANG HA Lượt xem 1455Lượt tải 1 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo án Ôn tập vật lí học kì 1: Chương 1: Động học chất điểm", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Giáo án Ôn tập vật lí học kì 1: Chương 1: Động học chất điểm
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Chuyển động thẳng đều .
	a. Gia tốc:	
Trong chuyển động thẳng đều gia tốc a = 0
	b. Vận tốc:	
v = vTB = = = hằng số
 Trong đó : x0 là toạ độ ban đầu của vật, x là toạ độ của vật tại thời điểm t
	Nếu vật chuyển động đều trên các chặng đường s1, s2, , sn với vận tốc tương ứng v1, v2, , vn. Thì vận tốc trung bình trên quãng đường s: 
	VTB = 
Trong đó: s1 = v1.t1; s2 = v2.t2; ; sn = vn.tn;
c. Phương trình chuyển động : 	
x = x0+vt. 
Trong đó chọn t0 = thời điểm ban đầu = 0, 
x0 = tọa độ của chất điểm ở thời điểm t= 0
d. Quãng đường đi được trong thời gian t:	 s = x - x0 = vt
2. Chuyển động thẳng biến đổi đều:
v Hai lọai chuyển động thẳng biến đổi đều:
n Nếu tốc độ tăng đều theo thời gian gọi là chuyển động thẳng nhanh dần đều.
- cùng phương chiều với . Tức là a.v > 0
- Nếu vật chuyển động theo chiều dương: v > 0 và a > 0.
- Nếu vật chuyển động theo chiều âm: v < 0 và a < 0.
n Nếu vận tốc giảm dần theo thời gian gọi là chuyển động thẳng chậm dần đều.
- cùng phương, ngược chiều với . Tức là a.v < 0
- Nếu vật chuyển động theo chiều dương: v > 0 thì a < 0.
- Nếu vật chuyển động theo chiều âm: v 0.
a. Gia tốc: 	
	Trong chuyển động thẳng biến đổi đều thì gia tốc chuyển động của vật là một hằng số
b. Vận tốc: 	
v = v0 + a(t – t0)
	Trong đó: v0 = vận tốc ở thời điểm ban đầu t0 (thường chọn t0 = 0). Khi đó: v = v0 + at
c. Phương trình chuyển động: 	
x = x0 + s = x0 + v0t + 
d. Quãng đường của chuyển động: 	
s = v0 (t – t0) + 
	Chọn t0 = 0: 	s = v0t + 
e. Công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường trong chuyển động thẳng biến đổi đều.	
v2 - = 2as.
3. Chuyển động rơi tự do:
a. Gia tốc
	a = g ; g là gia tốc rơi tự do
 Giá trị của g thường là : 9,8 m/s2 hoặc 10 m/s2
b. Vận tốc 
	v = gt
c. Phương trình chuyển động 
	y = y0 + 
d. Quãng đường di chuyển
	h = s = 
e. Công thức độc lập với thời gian
	v2 = 2gh
 f. thời gian vật chuyển động rơi tự do từ độ cao h
4. Chuyển động tròn
a. Vận tốc góc: ω
v Đơn vị vận tốc góc : rad/s
b. Công thức liên hệ giữa vận tốc góc ω với vận tốc dài v
 hay 
	Trong đó r là bán kính quỹ đạo chuyển động của vật
c. Các đặc trưng của chuyển động tròn đều.
	v Chu kỳ:
	Chu kỳ T của chuyển động tròn đều là thời gian để vật chuyển động đi hết một vòng.
	T= 
	Đơn vị : s
	v Tần số:
	Tần số của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong một đơn vị thời gian (một giây).
	f = 
	Đơn vị : Hz = vòng/s
d. Gia tốc hướng tâm
	v Phương và chiều của véc tơ gia tốc trong chuyển động tròn đều 
Trong chuyển động tròn đều véc tơ gia tốc của chuyển động luôn vuông góc với véc tơ vận tốc và hướng về tâm của quỹ đạo chuyển động nên gọi là gia tốc hướng tâm.
	v Độ lớn của gia tốc hướng tâm
 Trong chuyển động tròn đều của một vật thì các đại lượng: tốc độ góc, chu kì, tần số, vận tốc dài, gia tốc hướng tâm là các hằng số.
B. BÀI TẬP TỰ LUẬN
Chủ đề I. Chuyển động thẳng đều
Bài 1: Một ôtô chạy trên đường thẳng. Trên nửa đầu của đường đi, ôtô chạy với vận tốc không đổi, bằng 50 km/h. Trên quãng đường còn lại, ôtô chạy với vận tốc không đổi bằng 60 km/h. Tính vận tốc của ôtô trên cả quãng đường.
Hướng dẫn.
Chọn trục Ox trùng với đường thẳng chuyển động, gốc tọa độ O tại vị trí xuất phát, chiều dương là chiều chuyển động.
Gốc thời gian t = 0 là lúc xuất phát.
Vận tốc trung bình trên cả quãng đường : = 54,54 km/h.
Bài 2: Đồ thị tọa độ theo thời gian của một người chạy trên một đường thẳng được biểu diễn trên hình vẽ bên. Hãy tính quãng đường và vận tốc trung bình của người đó
trong khoảng thời gian 10 phút đầu tiên.
trong khoảng thời gian từ t1 = 10 phút đến t2 = 30 phút.
trong cả quãng đường chạy dài 4,5 km.
Hướng dẫn.
x (km)
5,0
2,0
4,0
t (phút)
1,0
3,0
6,0
2,5
4,5
10
20
30
O
trong khoảng thời gian 10 phút đầu tiên:
Quãng đường = 2,5 km.
Vận tốc trung bình = = 4,17 m/s. 
trong khoảng thời gian từ t1 = 10 phút đến t2 = 30 phút.
Quãng đường = 4,5 – 2,5 = 2 km.
Vận tốc trung bình = = 1,7 m/s.
trong cả quãng đường chạy dài 4,5 km:
Quãng đường = 4,5 km.
Vận tốc trung bình = = 2,5 m/s.
Bài 3: Hai xe chạy ngược chiều đến gặp nhau, cùng khởi hành một lúc từ hai địa điểm A và B cách nhau 120 km. Vận tốc của xe đi từ A là 40 km/h, của xe đi từ B là 20 km/h. Coi chuyển động của các xe như chuyển động của các chất điểm trên đường thẳng.
Viết phương trình chuyển động của từng xe. 
Từ đó tính thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau.
Hướng dẫn.
A
B
O
x
Chọn trục Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo chuyển động của hai xe; gốc tọa độ O trùng với địa điểm A; chiều dương hướng theo chiều chuyển động của xe khởi hành từ A.
Chọn gốc thời gian là lúc hai xe khởi hành.
Phương trình chuyển động của xe đi từ A là : xA = 40.t 
Phương trình chuyển động của xe đi từ B là : xB = 120 - 20.t 
(trong đó xA, xB tính bằng km; t tính bằng giờ)
Khi hai xe gặp nhau, ta có: xA = xB 
	 40t = 120 - 20t 
	 t = 2 h 
	 xA = xB = 40.2 = 80 km.
Vậy, thời điểm hai xe gặp nhau là t = 2 h; vị trí hai xe gặp nhau cách địa điểm A 80 km. 
Bài 4: Lúc 7h sáng một xe khởi hành từ một điểm A, chuyển động đều với vận tốc v1 = 36 km/h đi về phía điểm B, cách A 3,6 km. Nửa phút sau, một xe thứ hai khởi hành từ điểm B đi về phía A với vận tốc không đổi v2 = 18 km/h.
Tìm thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau.
Thời điểm và vị trí hai xe khi chúng cách nhau 2250 m.
Vẽ đồ thị tọa độ của hai xe trên cùng một hệ trục tọa độ.
Hướng dẫn.
A
B
O
x
 + Chọn trục Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo chuyển động của hai xe; gốc tọa độ O trùng với địa điểm A; chiều dương hướng theo chiều chuyển động của xe khởi hành từ A.
 + Chọn gốc thời gian là lúc hai xe khởi hành (lúc 7h sáng).
Ta có: v1 = 36 km/h = 10 m/s; v2 = 18 km/h = 5 m/s.
Phương trình chuyển động của xe đi từ A là : xA = 10.t 
Phương trình chuyển động của xe đi từ B là : xB = 3600 – 5.(t – 30) = 3750 – 5t 
(trong đó xA, xB tính bằng m; t tính bằng s)
Khi hai xe gặp nhau, ta có: xA = xB 
 10t = 3750 – 20t 
	 t = 250 s = 4 phút 10 s 
B
C
2000
4000
1000
3000
100
200
250
2500
30
3600
O
x (m)
t (s)
A
 xA = xB = 10.250 = 2500 m.
Vậy, hai xe gặp nhau lúc 7 h 4 phút10 s, tại vị trí cách A 2500 m.
Khi hai xe cách nhau 2250 m, ta có: = 2250 = 2250
Trường hợp 1: 
15t – 3750 = 2250 t = 400 s. 
Khi đó xe 1 cách A: x1 = 10.400 = 4000 m 
 và xe 2 cách A: x2 = 3750 – 5.400 = 1750 m.
Trường hợp 2: 
15t – 3750 = -2250 t = 100 s. 
Khi đó xe 1 cách A: x1 = 10.100 = 1000 m 
 và xe 2 cách A: x2 = 3750 – 5.400 = 3250 m.
Vẽ đồ thị (hình vẽ bên). 
Hai xe chuyển động thẳng đều nên đồ thị tọa độ - thời gian là những đường thẳng BC và AC như trên hình vẽ ( điểm C ứng với vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau).
Chủ đề II. Chuyển động thẳng biến đổi đều
t (s)
v (m/s)
O
20
20
60
70
Bài 1: Hãy mô tả chuyển động của một người đi xe máy dựa vào đồ thị vận tốc theo thời gian như trên hình vẽ bên.
Hướng dẫn.
Trong khoảng thời gian từ 0 s đến 20 s : chất điểm chuyển động nhanh dần đều, với gia tốc a1 = = 1 m/s2.
Trong khoảng thời gian từ 20 s đến 60 s : chất điểm chuyển động thẳng đều, với vận tốc không đổi v = 20 m/s.
Trong khoảng thời gian từ 60 s đến 70 s : chất điểm chuyển động chậm dần đều, với gia tốc a2 = = -2 m/s2.
Bài 2: Một ôtô đang chuyển động với vận tốc không đổi 30 m/s. Đến chân một con dốc, đột nhiên máy ngừng hoạt động và ôtô theo đà đi lên dốc. Nó luôn luôn chịu một gia tốc ngược chiều vận tốc đầu, và bằng 2 m/s2 trong suốt quá trình lên dốc và xuống dốc.
Viết phương trình chuyển động của ôtô. Lấy gốc tọa độ x = 0 và gốc thời gian t = 0 là lúc xe ở vị trí chân dốc.
Tính quãng đường xa nhất theo sườn dốc mà ôtô có thể lên được.
Tính thời gian đi hết quãng đường đó.
Tính vận tốc của ôtô sau 20 s. Lúc đó ôtô chuyển động như thế nào ?
Hướng dẫn.
Chọn chiều dương của trục Ox là chiều chuyển động lên dốc của ôtô.
Khi đó, phương trình chuyển động của ôtô là:
 x = x0 + v0.t +at2 = 30.t – t2 (x tính bằng m, t tính bằng s)
Gọi M là vị trí xa nhất trên sườn dốc mà ôtô có thể lên được, ta có vM = 0.
Ta có: - = 2a.s 
 Quãng đường xa nhất theo sườn dốc mà ôtô có thể lên được : 
s = = 225 m.
Thời gian ôtô đi hết đoạn đường OM đó được xác định từ : 
vM = v0 + a.t t = = 15 s.
Biểu thức vận tốc của ôtô : v = v0 + a.t = 30 – 2t
Tại thời điểm t = 20 s Vận tốc ôtô là : v = 30 – 2.20 = -10 m/s 
Vậy: Lúc này ôtô đang chuyển động ngược chiều dương của trục Ox (tức là ôtô đang đi xuống dốc trở lại) với tốc độ tức thời là 10 m/s.
Bài 3: Một xe máy đang đi với tốc độ 36 km/h bỗng người lái xe thấy có một cái hố trước mặt, cách xe 20 m. Người ấy phanh gấp và xe đến sát miệng hố thì dừng lại.
Tính gia tốc của xe.
Tính thời gian hãm phanh.
Hướng dẫn.
Chọn trục Ox trùng với đường thẳng chuyển động, gốc tọa độ O tại vị trí xe máy bắt đầu phanh, chiều dương là chiều chuyển động
Chọn gốc thời gian (t = 0) là lúc xe máy bắt đầu phanh.
36 km/h = 10 m/s.
	Gia tốc của xe được xác định từ : v2 - = 2a.s a = = -2,5 m/s2.
Thời gian hãm phanh được xác định từ : v = v0 + at t = = 4 s.
Bài 4: Một đoàn tàu rời ga chuyển động thẳng nhanh dần đều. Sau 1 phút tàu đạt tốc độ 40 km/h.
Tính gia tốc của đoàn tàu.
Tính quãng đường mà tàu đi được trong 1 phút đó.
Nếu tiếp tục tăng tốc như vậy thì sau bao lâu nữa tàu sẽ đạt tốc độ 60 km/h ?
Hướng dẫn.
Chọn gốc thời gian (t = 0) là lúc tàu bắt đầu rời ga.
40 km/h = m/s ; 1 phút = 60 s
Gia tốc của tàu được xác định từ : v = v0 + a.t 
 a = = m/s2 ≈ 0,185 m/s2.
Chọn trục Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo, gốc tọa độ O tại vị trí tàu bắt đầu khởi hành, chiều dương là chiều chuyển động của tàu.
Quãng đường mà tàu đi được trong 1 phút đó là : 
 s = v0.t + at2 = at2 = m ≈ 333, 333 m.
Thời gian từ lúc tàu khởi hành đến lúc đạt tốc độ 60 km/h (= m/s) là :
v/ = v0 + at/ t/ = = 90 s.
Bài 5: Một viên bi chuyển động thẳng nhanh dần đều không vận tốc đầu trên máng nghiêng và trong giây thứ năm nó đi được quãng đường bằng 36 cm. Hãy tính :
Gia tốc của viên bi chuyển động trên máng nghiêng.
Quãng đường viên bi đi được trong 5 giây đầu tiên.
Hướng dẫn.
Gọi vđ và vs là vận tốc của viên bi ở đầu và cuối giây thứ năm.
Theo giả thiết, ta có : 	= 2a.s (*)
với: 	vđ = v0 + a.4 = 4.a
	vs = v0 + a.5 = 5a
Thay vào (*) ta được : 25a2 – 16a2 = 2.a.0,36 a = 0,08 m/s2. 
Quãng đường viên bi đi được trong 5 s đầu tiên là : 
 s/ = Δx = v0.t + at2 = .0,08.52 = 1 m = 100 cm
================================
Chủ đề III. Chuyển động rơi tự do
Bài 1: Một vật rơi tự do không vật tốc đầu từ độ cao 5 m. Tìm vận tốc của nó khi chạm đất.
Hướng dẫn.
Chọn trục Ox thẳng đứng; gốc tọa độ O là vị trí vật bắt đầu rơi; chiều dương hướng xuống.
Chọn gốc thời gian là lúc vật bắt đầu rơi.
Ta có: v2 – 02 = 2.g.s v = ≈ 9,9 m/s.
Bài 2: Một vật được thả tự do không vận tốc đầu từ trên máy bay ở độ cao 80 m. Cho rằng vật rơi tự do. Tính thời gian rơi. 
Hướng dẫn.
Chọn trục Ox thẳng đứng; gốc tọa độ O là vị trí bắt đầu thả vật; chiều dương hướng xuống.
Chọn gốc thời gian là lúc vật bắt đầu rơi.
Ta có: s = Δx = v0.t + gt2 = gt2 t = ≈ 4,04 s.
Bài 3: Thả một hòn sỏi từ trên gác cao xuống đất. Trong giây cuối cùng hòn sỏi rơi được quãng đường 15 m. Tính độ cao của điểm từ đó bắt đầu thả hòn sỏi. Lấy g = 10 m/s2.
Hướng dẫn.
Chọn trục Ox thẳng đứng; gốc tọa độ O là vị trí thả hòn sỏi; chiều dương hướng xuống.
Chọn gốc thời gian là lúc hòn sỏi bắt đầu rơi.
- Quãng đường đi của hòn sỏi từ khi thả đến chạm đất là : h = gt2 = 5t2
- Quãng đường đi của hòn sỏi từ khi thả đến lúc trước khi chạm đất 1 s là : 
h/ = g(t – 1)2 = 5(t – 1)2
Theo giả thiết : h – h/ = 15 m 10t – 5 = 15 t = 2 s. 
Suy ra: h = 20 m.
=====================================
Chủ đề IV. Chuyển động tròn đều
Bài 1: Một đồng hồ treo tường có kim phút dài 10 cm và kim giờ dài 8 cm. Cho rằng các kim quay đều. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của điểm đầu hai kim.
Hướng dẫn.
Đối với kim phút: 	ωp = = 1,745.10-3 rad/s.
	vp = rωp = 1,745.10-3 m/s.
Đối với kim giờ: 	ωh = = 1,45.10-4 rad/s.
	vh = rωh = 1,16.10-5 m/s.
Bài 2: Một điểm nằm trên vành ngoài của một lốp xe máy cách trục bánh xe 30 cm. Xe chuyển động thẳng đều. Hỏi bánh xe quay bao nhiêu vòng thì số chỉ trên đồng hồ tốc độ của xe nhảy một số ứng với 1 km/h. 
Hướng dẫn.
Vận tốc dài của điểm nằm trên vành bánh xe : v = 1 km/h = m/s.
Tốc độ góc ω = = 0,926 rad/s.
Tần số f = = 0,147 Hz (vòng/s) = 530 vòng/h.
Bài 3: Một chiếc tàu thủy neo tại một điểm trên đường xích đạo. Hãy tính tốc độ góc và tốc độ dài của tàu đối với trục quay của Trái Đất. Biết bán kính của Trái Đất là 6400 km. 
Hướng dẫn.
Chu kì quay của điểm đó : T = 24 h
Tốc độ góc ω = = 7,27.10-5 rad/s.
Tốc độ dài của điểm đó v = rω = 465,42 m/s.
Bài 4: Tính gia tốc của đầu mút kim giây của một đường hồ. Coi kim giây chuyển động tròn đều, và có chiều dài 2,5 cm. 
Hướng dẫn.
Gia tốc của kim giây là gia tốc hướng tâm : 
aht = ω2r = .r = .2,5.10-2 = 2,74.10-4 m/s2. 
Bài 5: Tính gia tốc của Mặt Trăng trong chuyển động quay quanh Trái Đất. Biết khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng là 3,84.108 m; chu kì quay là 27,32 ngày. 
Hướng dẫn.
Gia tốc của Mặt Trăng là gia tốc hướng tâm : 
 aht = ω2r = .r = .3,84.108 = 2,72.10-3 m/s2. 
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Các định luật cơ học của Niu-tơn
a. Định luật I của Niu-tơn:
	= 0 thì = 0
 là hợp lực tác dụng lên vật
b. Định luật II của Niu-tơn:
 	 hay 
: là hợp lực tác dụng lên vật (N)
: gia tốc chuyển động của vật (m/s2)
 m: khối lượng của vật (kg)
c. Định luật III của Niu-tơn:
	Hai vật tương tác với nhau bằng những lực trực đối.
	Đặc điểm của cặp lực và phản lực:
	v Lực và phản lực luôn xuất hiện từng cặp. 
	v Lực và phản lực không thể cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.
2. Điều kiện cân bằng của một chất điểm
	Điều kiện cân bằng của chất điểm là hợp lực của lực tác dụng lên nó bằng không:
	Khi đó : 	= 0
3. Các lực cơ học
a. Lực hấp dẫn:
n Trường hợp hai vật ( coi như chất điểm) có khối lượng m1, m2 cách nhau một khoảng r hút nhau bằng một lực:
 G = 6,67.10-11Nm2/kg2: hằng số hấp dẫn
	n Trọng lượng của vật khối lượng m khi ở trên mặt đất ( h= 0)
	g= 
	n Trọng lượng của vật khối lượng m khi ở độ cao h ( h > 0).
	n Biểu thức của gia tốc rơi tự do ở độ cao h: 
	M, R lần lượt là khối lượng và bán kính Trái Đất.	
b. Lực đàn hồi của lò xo:
	Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ với độ biến dạng của lò xo:
	Fđh = - k.Δl
	Trong đó : k= độ cứng ( hay hệ số đàn hồi của lò xo có đơn vị là N/m).
	 Δl = = độ biến dạng ( độ dãn hay nén lò xo).
	 l0 = chiều dài tự nhiên của lò xo (lúc lò xo không giãn, không nén).
c. Lực ma sát:
	n Lực ma sát nghỉ:
	Giá của msn luôn nằm trong mặt phẳng tiếp xúc giữa hai vật.
	msn có phương, chiều ngược chiều với ngoại lực tác dụng.
	n Lực ma sát trượt:
	Độ lớn của Fmst tỉ lệ thuận với áp lực N tác dụng lên mặt tiếp xúc:
	Fmst = μt.N	
	n Lực ma sát lăn (Fmsl)
Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên mặt một vật khác có tác dụng cản trở sự lăn 	
 n Lực hướng tâm:
	Lực gây ra gia tốc hướng vào tâm quỹ đạo gọi là lực hướng tâm.
	Fht =maht =
4. Phép tổng hợp – phân tích lực.
 	n Qui tắc hợp lực
Hợp lực của hai lực đồng quy được biểu diễn bằng đường chéo của hình bình hành mà hai cạnh là những véc tơ biểu diễn hai lực thành phần.
	n Phân tích lực
	Phép phân tích lực là ngược với phép tổng hợp lực nên cũng tuân theo quy tắc hình bình hành.
5. Vật được ném ngang từ độ cao h với vận tốc đầu v0 (chuyển động ném ngang)
Chọn trục Ox nằm ngang; Oy thẳng đứng hướng xuống, gốc O ở vị trí ném, gốc thời gian là lúc ném. Phân tích chuyển động của vật thành hai thành phần:
n Chuyển động theo phương ngang Ox là chuyển động thẳng đều
n Chuyển động theo phương thẳng đứng Oy là chuyển động rơi tự do.
+ Thành phần theo phương Ox
+ Thành phần theo phương Oy
	+ Phương trình quỹ đạo ( Quỹ đạo của chuyển động ném ngang)
	Quỹ đạo của chuyển động ném ngang là đường Parabol
	+ Tầm ném xa:
 + Thời gian vật chuyển động ném ngang bằng thời gian vật rơi ở cùng độ cao h
B. BÀI TẬP TỰ LUẬN
Chủ đề 1. LỰC - TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC
45o
A
B
C
Câu 1: Cho hai lực đồng quy có cùng độ lớn 10 N.
Góc giữa hai lực bằng bao nhiêu thì hợp lực cũng có độ lớn bằng 10 N ?
Vẽ hình minh họa.
Câu 2: Một vật có khối lượng m = 5,0 kg được treo bằng ba sợi dây như hình vẽ. Lấy g = 9,8 m/s2. Tìm lực kéo của dây AC và dây BC.
A
B
A/
B/
0,5 m
4 m
Đáp số: 49 N và 69 N.
Câu 3: Một đèn tín hiệu giao thông được treo ở một ngã tư nhờ một dây cáp có trọng lượng không đáng kể. Hai đầu dây cáp được giữ bằng hai cột đèn AB và A/B/ cách nhau 8 m. Đèn nặng 60 N, được treo vào điểm giữa O của dây cáp, làm dây võng xuống 0,5 m tại điểm giữa (hình vẽ bên). Tính lực kéo của mỗi nửa dây.
Đáp số: 242 N.
30o
Câu 4: Một vật có khối lượng m = 15 kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng không ma sát bằng một sợi dây (hình vẽ bên). Góc nghiêng α = 30o. Cho biết mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật một lực theo phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng. Tìm lực của dây giữ vật và lực ép của vật vào mặt phẳng nghiêng. Lấy g = 9,8 m/s2.
Đáp số: 73,5 N; 127,3 N.
================================================
Chủ đề 2. BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN
I. ĐỊNH LUẬT I NIU-TƠN.
Câu hỏi 1: Tại sao xe đạp chạy được thêm một quãng đường nữa mặc dù ta đã ngừng đạp ? Tại sao khi nhảy từ bậc cao xuống, ta phải gập chân lại ? Tại sao khi chạy nhanh, vấp phải vật cản thì cơ thể ta sẽ ngả nhào về phía trước ?
Trả lời: Khi ngừng đạp, xe vẫn đang có vận tốc, nên do quán tính, nó có xu hướng duy trì trạng thái chuyển động, xe đi được một quãng đường nửa thì dừng lại do sức cản của ma sát giữa bánh xe với mặt đường, và sức cản của không khí (nếu không có ma sát và sức cản thì xe sẽ chuyển động thẳng đều mãi mãi).
	Khi nhảy từ bậc cao xuống, bàn chân bi dừng lại đột ngột trong khi thân người tiếp tục chuyển động do có quán tính, nên làm cho chân bị gập lại.
	Khi chạy nhanh, vấp phải vật cản, chân đột ngột dừng lại, còn cơ thể do quán tính vẫn có xu hướng chuyển động về phía trước, nên cơ thể bị ngả nhào về phía trước.
Câu hỏi 2: Với cùng lực phát động như nhau, xe máy có thể tăng tốc nhanh hơn so với xe ôtô vì xe ôtô có khối lượng lớn hơn nên tính ì của nó cũng lớn hơn.
Câu 3: Một vật đang đứng yên. Ta có thể kết luận rằng vật không chịu tác dụng của lực nào được không ?
Câu 4: Một hành khách ở cuối xe phàn nàn rằng : do lái xe phanh gấp mà một túi xách ở phía trước bay về phía anh ta làm anh ta bị đau. Người đó nói đúng hay sai ?
Câu 5: Nếu định luật I Niu-tơn đúng thì tại sao các vật chuyển động trên mặt đất cuối cùng đều dừng lại ?
Câu 6: Tại sao không kiểm tra được định luật I Niu-tơn bằng một thí nghiệm trong phóng thí nghiệm ?
Vì không loại bỏ được trọng lực và lực ma sát.
Câu 7: Điều gì sẽ xảy ra với người lái xe máy chạy ngay sau một xe tải nếu xe tải đột ngột dừng lại ?
+ Phản xạ của người lái xe cần một khoảng thời gian, dù là rất ngắn, để nhận ra xe tải dừng lại và ấn chân vào phanh.
+ Do quán tính nên xe dù đã hãm phanh cũng cần có thời gian để dừng lại hẳn.
Trong 2 khoảng thời gian trên, xe máy sẽ đi hết khoảng cách giữa hai xe và đâm vào xe tải. 
Câu 8: Hãy giải thích sự cần thiết của dây an toàn và cái tựa đầu ở ghế ngồi trong xe tắc-xi.
Dây an toàn để khi xe hãm phanh đột ngột. Cái tựa đầu để khi xe đột ngột tăng tốc.
II. ĐỊNH LUẬT II NIU-TƠN.
t (s)
v (m/s)
0
2
4
6
8
10
1
2
Câu 1: Một vật có khối lượng m = 2 kg, chuyển động dưới tác dụng của một lực kéo Fk biến đổi theo thời gian, và một lực cản Fc có độ lớn không đổi là 2 N.
Đồ thị vận tốc của vật như hình vẽ bên.
Tính độ lớn lực kéo trong các khoảng thời gian 0 – 2 s; 2 s – 6 s; 6 s – 10 s.
Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên của độ lớn lực kéo theo thời gian.
	Đáp số: a) 4 N; 2 N; 1 N.
Câu 2: Rất khó đóng đinh vào một tấm ván mỏng và nhẹ. Nhưng nếu ta áp một vật nào đó vào phía bên kia tấm ván thì lại có thể dễ dàng đóng được đinh. Vì sao ?
(Liên hệ với câu thành ngữ dân gian : “ Dao sắc không bằng chắc kê”)
Hướng dẫn:
Búa tác dụng lực, truyền qua đinh, tới tấm ván. Tấm ván mỏng và nhẹ có khối 

Tài liệu đính kèm:

  • docon_tap_vat_li_hoc_ki_1.doc