Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Ôn tập

tèc 0,2m/s 2 
b. Thang chuyÓn ®éng xuèng chËm dÇn ®Òu víi gia tèc 0,2m/s 2 
c. Thang chuyÓn ®éng xuèng ®Òu 
d. thang r¬i tù do 
LÊy g = 10m/s 2 
VÝ dô 9  : KÐo mét vËt m = 200g ®i lªn mét mÆt ph¼ng nghiªng b»ng mét lùc F n»m theo mÆt ph¼ng nghiªng gãc nghiªng  = 30 0 h­íng lªn. Cho biÕt hÖ sè ma s¸t nghØ  n = , ma s¸t tr­ît  t = ` 
a) X¸c ®Þnh ®é lín cña lùc kÐo nhá nhÊt ®Ó vËt tr­ît tõ tr¹ng th¸i nghØ. 
b) TÝnh ®é lín lùc kÐo F k ®Ó vËt chuyÓn ®éng víi gia tèc a = 2m/s 2 
c) Sau 4s kÓ tõ lóc b¾t ®Çu kÐo th× ngõng t¸c dông lùc. V©t sÏ tiÕp tôc chuyÓn ®éng nh­ thÕ nµo ? TÝnh thêi gian vËt chuyÓn ®éng trªn mÆt ph¼ng nghiªng ? 
d) Hái khi xuèng hÕt mÆt ph¼ng nghiªng vËt cßn tiÕp tôc chuyÓn ®éng trªn mÆt ph¼ng ngang bao l©u vµ ®i ®­îc qu¶ng ®­êng dµi bao nhiªu ? Cho hÖ sè ma s¸t víi mÆt ph¼ng ngang  ’ t = 0,1. LÊy g = 10 m/s 2 
VÝ dô 10 : Mét buång thang m¸y cã khèi l­îng 1 tÊn 
a. Tõ vÞ trÝ ®øng yªn ë d­íi ®Êt, thang m¸y ®­îc kÐo lªn theo ph­¬ng th¼ng ®øng b»ng mét lùc cã ®é lín 12000N. Hái sau bao l©u thang m¸y ®i lªn ®­îc 25m? Lóc ®ã nã cã vËn tèc lµ bao nhiªu? 
b. Ngay sau khi ®i ­îc 25m trªn, ta ph¶i thay ®æi lùc kÐo thang m¸y thÕ nµo ®Ó thang m¸y ®i lªn ®­îc 20m n÷a th× dõng l¹i? LÊy g = 10m/s 2 . 
VÝ dô 11: LÊy tay Ðp quyÓn s¸ch m = 500g vµo bê t­êng b»ng mét lùc F vu«ng gãc víi t­êng. Hái lùc Ðp F nhá nhÊt b»ng bao nhiªu ®Ó s¸ch kh«ng r¬i . BiÕt  n = 0,5 vµ g = 10m/s 2 
VÝ dô 12 : Mét thang AB khèi l­îng m = 20kg ®­îc dùa vµo mét bøc t­êng th¼ng ®øng tr¬n nh½n. HÖ sè ma s¸t gi÷a thang vµ sµn b»ng 0,5. 
a. Khi gãc nghiªng gi÷a thang vµ sµn lµ  = 60 0 thang ®øng c©n b»ng. TÝnh ®é lín c¸c lùc t¸c dông lªn thang ®ã. 
b. §Ó cho thang ®øng yªn kh«ng tr­ît trªn sµn th× gãc  ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn g×? LÊy g = 10m/s 2 . 
Đại lượng vật lí 
Khái niệm và ý nghĩa Vật Lý 
Định luật – Định lý Hệ quả 
Động lượng 
Công của lực 
A = F.s.cos (J) 
Động năng 
W đ = 1/2mv 2 (J) 
Thế năng 
W t = mgz(J) 
W t = 1/2 kx 2 (J) 
Cơ năng 
W = W đ +W t (J) 
Đại lượng đặc trưng cho khả năng truyền cđ khi tương tác. 
Đại lượng đặc trưng cho quá trình trao đổi năng lượng khi trạng thái cđ biến đổi. 
Dạng năng lượng của vật có được do vật chuyển động có khả năng thực hiện công 
Dạng năng lượng của vật có được do lực thế thực hiện công (thế năng hd, đàn hồi) 
Năng lượng cơ học W = W đ +W t cho biết trạng thái cđ của một vật ở tại một thời điểm 
Định luật bảo toàn công: lợi về lực thiệt về đường đi 
Vật chỉ chịu tác dụng của lực thế thì W = c 
W = A lực không thế 
2) Hệ thống kiến thức cơ bản quan trọng chương IV 
3) Phương pháp bảo toàn 
Bước 1 : Xác đinh vật(hệ vật cô lập(hệ kín)) chuyển động không có ma sát . 
Bước 2 : Viết biểu thức đại lượng bảo toàn của vật( hệ vật) trước khi xảy ra hiện tượng( ở trạng thái đầu) và sau khi xảy ra hiện tượng(ở trạng thái cuối). 
Bước 3 : Áp dụng định luật bảo toàn ta được phương trình dạng véc tơ hoặc độ lớn. 
Bước 4 : Nếu là phương trình dạng véc tơ thì chuyển về dạng độ lớn bằng 3 phương pháp. 
Bước 5 : Giải phương trình thu được kết quả và thay số. 
Ví dụ 1: Mét viªn ®¹n ph¸o ®ang bay ngang víi vËn tèc v = 300m/s th× næ, vì thµnh hai m¶nh cã khèi l­îng m 1 = 5kg vµ m 2 = 15kg. M¶nh nhá bay lªn theo ph­¬ng th¼ng ®øng víi vËn tèc v 1 = 400m/s. 
Hái m¶nh to bay theo ph­¬ng nµo víi vËn tèc bao nhiªu ? Bá qua søc c¶n kh«ng khÝ. 
VÝ dô 2: Mét xe « t« khèi l­îng m = 2 tÊn chuyÓn ®éng nhanh dÇn ®Òu trªn ®­êng n»m ngang víi vËn tèc ban ®Çu b»ng 0, ®i ®­îc qu·ng ®­êng s = 200m th× ®¹t ®­îc vËn tèc v = 72km/h. TÝnh c«ng do lùc kÐo cña ®éng c¬ « t« vµ do lùc ma s¸t thùc hiÖn trªn qu·ng ®­êng ®ã. Cho biÕt hÖ sè ma s¸t l¨n gi÷a « t« vµ mÆt ®­êng lµ  = 0,2. LÊy g = 10m/s 2 . 
Bài tập vận dụng 
VÝ dô 3 : Mét vËt chuyÓn ®éng ®Òu trªn mét mÆt ph¼ng ngang trong mét phót víi vËn tèc 36km/h d­íi t¸c dông cña lùc kÐo 20N hîp víi mÆt ngang mét gãc  = 60 0 . TÝnh c«ng vµ c«ng suÊt cña lùc kÐo trªn. 
VÝ dô 4: Mét « t« khèi l­îng m = 2 tÊn ®ang chuyÓn ®éng víi vËn tèc 72km/h th× h·m phanh (®éng c¬ kh«ng sinh lùc kÐo). TÝnh qu·ng ®­êng « t« ®i ®­îc cho ®Õn khi dõng l¹i. Cho lùc h·m « t« cã ®é lín F h = 10 4 N. 
VÝ dô 5: Chøng minh trong tr­êng hîp vËt chuyÓn ®éng chÞu t¸c dông ®ång thêi cña träng lùc vµ lùc ®µn håi th× theo ®Þnh luËt b¶o toµn c¬ n¨ng cña vËt cã d¹ng nh­ tr­êng hîp lß xo n»m ngang: 
 W = 1/2mv 2 + 1/2kx 2 = kh«ng ®æi 
VÝ dô 6: Mét con l¾c ®¬n chiÒu dµi 1m kÐo cho d©y lµm víi ®­êng th¼ng ®øng gãc 60 0 råi th¶ nhÑ. TÝnh vËn tèc cña con l¾c khi nã ®i qua vÞ trÝ mµ d©y lµm víi ®­êng th¼ng ®øng gãc 30 0 . LÊy g = 10m/s 2 . TÝnh lùc c¨ng cña sîi d©y ë vÞ trÝ nµy. VÞ trÝ nµo th× T Max ? Cho m = 1kg. 
VÝ dô 7 : Mét vËt nhá khèi l­îng m = 40g ®­îc g¾n vµo lß xo cã k = 100N/m ®Æt n»m ngang. KÐo vËt ra vÞ trÝ lß xo d·n mét ®o¹n 5cm råi th¶ nhÑ nhµng. 
a) TÝnh vËn tèc cña vËt khi qua vÞ trÝ c©n b»ng. Bá qua mäi ma s¸t vµ khèi l­îng lß xo. 
b) NÕu lß xo treo th¼ng ®øng th× vËn tèc cña vËt qua vÞ trÝ cÇn b»ng lóc nµy b»ng bao nhiªu ? 
LÊy g = 10m/s 2 
+ Liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được: 
+ Pt chuyển động: 
+ Pt chuyển động: 
x = x o + vt 
+ Pt quãng đường: 
+ Pt quãng đường: 
s = vt 
+ Quỹ đạo thẳng 
+ Quỹ đạo thẳng 
+ Quỹ đạo thẳng 
+ Véc tơ vận tốc tức thời giảm đều theo thời gian 
+ Véc tơ vận tốc tức thời tăng đều theo thời gian 
+ Véc tơ vận tốc tức thời không đổi . 
+ Gia tốc: ngược hướng với véc tơ vận tốc, có độ lớn là hg số 
+ Gia tốc: cùng hướng với véc tơ vận tốc, có độ lớn là hg số 
+ Gia tốc: 
CĐ thẳng cdđ 
CĐ thẳng ndđ 
CĐ thẳng đều 
+ Phương trình vận tốc : v = v 0 +at 
+ Phương trình vận tốc: v = C = hg số 
CHUYỂN ĐỘNG THẲNG 
C«ng thøc céng vËn tèc   : Cho phÐp tÝnh to¸n chuyÓn ®æi qua l¹i vËn tèc cña vËt trong c¸c hÖ quy chiÕu kh¸c nhau (HQC chuyÓn ®éng, HQC ®øng yªn).T¹i mçi thêi ®iÓm, vÐc t¬ vËn tèc tuyÖt ®èi 
Chuyển động tròn đều 
Tốc độ dài 
Chu kỳ 
Tần số 
Tốc độ góc 
Gia tốc hướng tâm 
Tính tương đối của chuyển động – công thức cộng vận tốc 
 b»ng tæng vÐc t¬ vËn tèc t­¬ng ®èi 
vµ vÐc t¬ vËn tèc kÐo theo 
. 	 
Các loại lực cơ học 
- Ph¶n lùc ®µn håi{N}: §Æc ®iÓm: + Do bÒ mÆt ®ì t¸c dông lªn vËt nÐn lªn bÒ mÆt tiÕp xóc. 
+ §iÓm ®Æt lªn vËt nÐn( Ðp) lªn bÒ mÆt ®ì. 
+ Ph­¬ng vu«ng gãc víi bÒ mÆt ®ì. 
+ ChiÒu h­íng ra ngoµi bÒ mÆt. 
+ §é lín b»ng ®é lín ¸p lùc(lùc nÐn, Ðp, ®Ì) N’: 
N = N’ 
- Lùc c¨ng ®µn håi sîi d©y{T}: 
§Æc ®iÓm: + §iÓm ®Æt: §Æt lªn vËt treo, kÐo... 
+ Ph­¬ng: Trïng víi sîi d©y 
+ ChiÒu: H­íng vµo phÇn gi÷a sîi d©y. 
6) Nội lực và ngoại lực: 
Nội lực là lực tương tác giữa các vật bên trong hệ. 
Ngoại lực là lực tương tác của các vật bên ngoài lên các vật bên trong hệ. 
Phương pháp động lực học 
B­íc 1: Chän vËt (hÖ vËt) kh¶o s¸t. 
B­íc 2: Chän hÖ quy chiÕu ( Cô thÓ ho¸ b»ng hÖ trôc to¹ ®é vu«ng gãc; Trôc to¹ ®é Ox lu«n trïng víi ph­¬ng chiÒu chuyÓn ®éng; Trôc to¹ ®é Oy vu«ng gãc víi ph­¬ng chuyÓn ®éng) 
B­íc 3: X¸c ®Þnh c¸c lùc vµ biÓu diÔn c¸c lùc t¸c dông lªn vËt trªn h×nh vÏ 
B­íc 4: ViÕt ph­¬ng tr×nh hîp lùc t¸c dông lªn vËt theo ®Þnh luËt II Niu T¬n. 
 *(tæng tÊt c¶ c¸c lùc t¸c dông lªn vËt) 
B­íc 5: ChiÕu ph­¬ng tr×nh lùc(*) lªn c¸c trôc to¹ ®é Ox, Oy: 
Ox: (1) 
Oy: (2) 
Chuyển động và cân bằng của vật rắn 
1)Các khái niệm và các đại lượng đặc trưng: 
Các khái niệm : 
- Vật rắn : Lµ vËt cã kÝch th­íc ®¸ng kÓ vµ kh«ng bÞ biÕn d¹ng tr­íc t¸c dông cña ngo¹i lùc (lµ tËp hîp v« sè c¸c chÊt ®iÓm vµ kho¶ng c¸ch hai ®iÓm cè ®Þnh trªn vËt kh«ng thay ®æi theo thêi gian). 
- Lùc t¸c dông lªn vËt r¾n : 
+ T¸c dông lùc lªn vËt r¾n t¹i ®iÓm nµo trªn vËt r¾n th× ®iÓm ®Æt cña lùc ë t¹i ®ã. VÝ dô: §iÓm ®Æt cña ph¶n lùc n»m s¸t mÐp bÒ mÆt tiÕp xóc. 
+ T¸c dông cña lùc ®Æt vµo vËt r¾n kh«ng bÞ thay ®æi khi tr­ît ®iÓm ®Æt cña lùc trªn gi¸ cña nã( tøc lµ trªn ®­êng th¼ng mang vÐc t¬ lùc) 
+ Cã thÓ thay thÕ nhiÒu lùc b»ng mét lùc cã t¸c dông gièng hÖt nh­ c¸c lùc ®ã b»ng phÐp tæng hîp lùc hoÆc thay thÕ mét lùc b»ng 2 hay nhiÒu lùc lµ phÐp ph©n tÝch lùc. 
+ NÕu gi¸ cña hîp lùc ®i qua träng t©m G cña vËt r¾n, th× hîp lùc sÏ lµm cho vËt r¾n chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. Cßn nÕu kh«ng ®i qua th× lµm cho vËt chuyÓn ®éng quay quanh trôc cè ®Þnh. HoÆc nÕu kh«ng cã trôc quay th× vËt võa chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn võa chuyÓn ®éng quay. 
+ C¸c lùc ®ång quy lµ c¸c lùc cã gi¸ c¾t nhau t¹i mét ®iÓm. 
+ C¸c lùc song song th× cã gi¸ song song.( Tr­êng hîp ®Æc biÖt hai lùc cã ®é lín b»ng nhau song song ng­îc chiÒu ®­îc gäi lµ ngÉu lùc) 
+ Träng t©m G cña vËt r¾n lµ ®iÓm ®Æt cña träng lùc , c¸c vËt ®èi xøng máng ®ång chÊt th× träng t©m n»m ë t©m h×nh häc cña vËt vµ träng lùc P  S (diÖn tÝch h×nh häc). 
ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n cã 2 lo¹i: 
+ C§ tÞnh tiÕn: lµ chuyÓn ®éng mµ tÊt c¶ c¸c ®iÓm trªn vËt v¹ch ra nh÷ng quü ®¹o gièng nhau, ®­êng nèi 2 ®iÓm bÊt kú lu«n song song víi chÝnh nã.( V× thÕ mäi ®iÓm trªn vËt r¾n c® nh­ nhau nªn cïng v, a. Do ®ã khi tÝnh a, v trªn vËt r¾n c®tt chØ cÇn xÐt 1 ®iÓm lµ ®ñ). 
+ C§ quay: lµ chuyÓn ®éng mµ mçi ®iÓm trªn vËt v¹ch ra nh÷ng ®­êng trßn t©m n»m trªn trôc quay( C¸c ®iÓm trªn vËt r¾n c® quay lu«n c® cung tèc ®é gãc, gia tèc gãc, chu kú, tÇn sè) 
+ Trục quay là tập hợp các điểm đứng yên (v = 0) 
- Vật rắn cân bằng là vật đứng yên không có bất kỳ chuyển động nào. 
b) Các đại lượng đặc trưng quan trọng: 
- M« men lùc : lµ ®¹i l­îng ®Æc tr­ng cho t¸c dông lµm quay cña lùc. KÝ hiÖu M ; C«ng thøc: M = F.d 
 F(N) : §é lín lùc t¸c dông lªn vËt. 
 d(m) : C¸nh tay ®ßn ( kho¶ng c¸ch tõ trôc quay ®Õn gi¸ cña lùc)( X¸c ®Þnh b»ng c¸ch vÏ ®o¹n th¼ng nèi tõ trôc quay vu«ng gãc víi gi¸ cña lùc) 
 M (N.m): m« men lùc. 
Tốc độ góc (rad/s)(tốc độ quay) đặc trưng cho vật cđ quay: vật quay nhanh dần  tăng dần, quay chậm dần thì  giảm dần. 
Gia tốc góc  đặc trưng cho sự thay đổi nhanh chậm của tốc độ góc. 
Mô men quán tính I(kg.m 2 ) là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính trong chuyển động quay, phụ thuộc vào sự phân bố khối lượng so với trục quay và khối lượng) 
C) Điều kiện cân bằng tổng quát: 
d) Phương trình động lực học vật rắn tổng quát: