Vật lí 10 Tổng hợp những điều quan trọng chương Động lực học chất điểm

Deathheart · 8 Tháng chín 2021

Xin chào cả nhà, sau một khoảng thời gian suy xét, BQT box Vật Lí quyết định tạo Topic [Vật lí] Tổng hợp những điều quan trọng

Nghe có vẻ lạ lẫm và mọi người chưa hình dung được là nó để làm gì đúng không nào? Mình sẽ nói cụ thể cho mọi người hình dung nhé

Như các bạn đã biết trong mỗi box nhỏ (VD trong phần Vật Lí 12 thì Dao động cơ gọi là 1 box nhỏ ) thường có các bài/ topic quan trọng như tổng hợp kiến thức, chuyên đề, kỹ năng được ghim lên cao để cho không bị trôi và mọi người dễ dàng xem, tìm kiếm. Sau lần quy hoạch lại BOX vừa rồi thì đã có một vài thay đổi lớn. Chúng ta có thêm 1 BOX siêu to khổng lồ và chất lượng là "TÀI LIỆU VẬT LÍ" cập nhật tài liệu từ cơ bản đến nâng cao, ôn thi hsg, thi chuyên, thi THPTQG và đặc biệt là tổng hợp tất cả các loại đề thi cho các bạn tha hồ luyện tập. Những topic ghim cũ đã được di chuyển đến BOX mới vậy câu hỏi đặt ra là vậy topic ghim này lập ra để làm gì? Mình sẽ trả lời ngay đây:

Mục đích:

Hệ thống lại những dạng cơ bản hay gặp, những thắc mắc thường xuyên của thành viên
Hệ thống những câu hỏi hay, bài tập lạ, thú vị của thành viên
Dễ tìm kiếm (vào box nhỏ là mọi người thấy ngay ở đầu trang rồi )
Phần mở rộng kiến thức (nếu có) mà BQT cập nhật

Nội dung topic:

Tổng hợp những câu hỏi thường gặp để giải đáp
Những bài tập lạ, khó, hiếm
Các phần lưu ý khi học phần kiến thức ở box nhỏ được ghim
Kiến thức mở của box nhỏ được ghim
Những mục đích phát sinh khác

Hoạt động:

BQT box được phân công phụ trách quản lí
Thành viên không được trả lời tại topic này
Topic cập nhật thường xuyên theo từng thời kì

Mọi trao đổi góp ý về nội dung thắc mắc tại đây: [Vật lí] Góp ý về nội dung Topic ghim ở box nhỏ

Deathheart · 8 Tháng chín 2021

Một cái nêm có góc ở B bằng $\alpha$, đáy CB nằm ngang và có khối lượng M. Trên mặt nghiêng của nêm có hai vật khối lượng $m_1$ và $m_2$ ($m_1>m_2$) nối với nhau bằng dây không dãn vắt qua một ròng rọc nhỏ ở đỉnh A của nêm (H.2.1). Cho khối lượng của dây và của ròng rọc không đáng kể.
1. Giữ nêm cố định, hai vật trượt không ma sát trên mặt nêm. Tính gia tốc của chúng.
2. Nêm vẫn cố định, nhưng có hệ số ma sát k giữa hai vật với mặt nêm.
a) Tính giá trị cực đại của góc $\alpha$ để hai vật đứng yên
b) Góc $\alpha$ vượt giá trị đó, tính gia tốc của hai vật
3. Nêm có thể chuyển động không ma sát trên mặt bàn nằm ngang và hai vật cũng trượt không có ma sát trên mặt nêm. Tính gia tốc tương đối a của hai vật đối với nêm, và gia tốc $a_M$ của nêm đối với mặt bàn.

a) (Hình vẽ hơi xấu, lực căng dây ngang nhé, chứ không cong cong như hình)

Vì [TEX]m1.g.sin\alpha>m2.g.sin\alpha[/TEX] nên vật 1 trượt xuống, vật 2 đi lên
Vật m1:
Các lực tác dụng lên vật: [tex]\vec{T1},\vec{P1},\vec{N1}[/tex]
Theo ĐL II Niu tơn: [tex]\vec{T1}+\vec{P1}+\vec{N1}=m1.\vec{a1}[/tex]
Chiếu theo phương Ox
[tex]T1-Px1=-m1.a1 \Leftrightarrow T1-m1.g.sin\alpha=-m1.a1 \Leftrightarrow T1=m1.g.sin\alpha-m1.a1[/tex] (1)
Vật m2:
Các lực tác dụng lên vật: [tex]\vec{T2},\vec{P2},\vec{N2}[/tex]
Theo ĐL II Niu tơn: [tex]\vec{T2}+\vec{P2}+\vec{N2}=m2.\vec{a2}[/tex]
Chiếu theo phương Ox
[tex]T2-Px2=m2.a2 \Leftrightarrow T2-m2.g.sin\alpha=m2.a2 \Leftrightarrow T2=m2.g.sin\alpha+m2.a2[/tex] (2)
Chỉ có 1 dây nên T=T1=T2 (3); Dây không giãn nên a=a1=a2 (4)
Từ (1) (2) (3) và (4) tìm a
2.
View attachment 178858
a) Vật m1:
Các lực tác dụng lên vật: [tex]\vec{T1},\vec{P1},\vec{N1},\vec{Fms1}[/tex]
Để vật m1 không trượt: [tex]\vec{T1}+\vec{P1}+\vec{N1}+\vec{Fms1}=0[/tex]
Chiếu theo phương Oy:[tex]N1-Py1=0 \Leftrightarrow N1=m1.g.cos\alpha[/tex]
Chiếu theo phương Ox: [tex]Fms1+T1-Px1=0 \Leftrightarrow k.m1.g.cos\alpha+T1-m1.g.sin\alpha=0 \Leftrightarrow T1=m1.g.sin\alpha-k.m1.g.cos\alpha[/tex] (5)
Vật m2:
Các lực tác dụng lên vật: [tex]\vec{T2},\vec{P2},\vec{N2},\vec{Fms2}[/tex]
Để vật m1 không trượt: [tex]\vec{T2}+\vec{P2}+\vec{N2}+\vec{Fms2}=0[/tex]
Chiếu theo phương Oy:[tex]N2-Py2=0 \Leftrightarrow N2=m2.g.cos\alpha[/tex]
Chiếu theo phương Ox: [tex]T2-Px2-Fms2=0 \Leftrightarrow T1-m2.g.sin\alpha-k.m2.g.cos\alpha+=0 \Leftrightarrow T2=m2.g.sin\alpha+k.m2.g.cos\alpha[/tex] (6)
Từ (3) (5) và (6) suy ra tìm alpha
b) Tương tự câu 1, chỉ có khác chỗ có thêm Fms
3. Lúc này xét trục Oxy mới theo nêm
View attachment 178862
Chọn HQC gắn với nêm
Gia tốc tương đối của 2 vật đối với nêm là kq của câu 1

Khi 2 vật trượt nêm sẽ di chuyển sang bên phải. Thành phần lực tác dụng lên nêm gây ra gia tốc là [tex]\vec{Px1},\vec{Px2}[/tex] , tách 2 lực này theo phương Ox mới
Theo ĐL II Niu tơn: [tex]\sum Fx=m.aM \Rightarrow aM=...[/tex]

Ý thứ 3 bạn giải thế không được đâu. Không thể tận dụng kết quả câu 1 được. Một khi nêm đã chuyển động thì vecto phản lực N thay đổi. Thứ bạn tận dụng được từ các câu trước chỉ có góc alpha bằng bao nhiêu mà thôi.

Để giải được câu 3. Mình gợi ý phương pháp thế này (tạm gọi là pp gia tốc tương đối):
B1. Viết pt định luật II tổng quát cho các vật, đối với hệ quy chiếu gắn với đất.

P1 + N1 + T = m1a1.
P2 + N2 + T = m2.a2.
N1 + N2 = m3.a3

Lưu ý: phản lực N là ẩn, hoàn toàn không biết độ lớn bao nhiêu.

B2. Chiếu các pt trình trên lên phương thẳng đứng và phương ngang:

P1 - N1.cosa - T.sina = m1.a1.cosa
0 - N1.sina + T.cosa = m1.a1.sina

Tương tự cho 2 pt còn lại.

B3. Tính gia tốc tương đối của vật so với nêm.

Gia tốc của vật so với nêm = gia tốc của vật so với đất - gia tốc của nêm so với đất.

- Gia tốc tương đối của vật 1 so với nêm theo phương thẳng đứng là: ay = a1.cosa
- Gia tốc tương đối của vật 1 so với nêm theo phương ngang là: ax = a1.sina - a3.

Tương tự đối với vật 2.

Do vật trượt dọc theo nêm nên gia tốc tương đối của vật so với nêm phải có phương song song với mặt nêm, hay: ay/ax = tan.a

Từ các pt đó tính dần ra gia tốc.

Cho cơ hệ như hình. 1. Nêm có khối lượng M
= 1kg, $\alpha$ = $30^0$ được đặt trên sàn nằm ngang, hai vật $m_1$ = 400g và $m_2$, được nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ không dẫn vắt qua ròng rọc nhẹ không ma sát. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy $g=10m/s^2$
1. Nêm M được giữ cố định, hệ số ma sát trượt giữa $m_1$ và M là [tex]\mu _t[/tex] = 0,2. Coi lực ma sát nghỉ cực đại bằng lực ma sát trượt.
a) Cho $m_2$ = 100g. Tính gia tốc của các vật và lực căng sợi dây.
b) Ban đầu hệ được giữ cố định. Xác định $m_2$, để vẫn hệ đứng yên khi được buông ra.
2. Nêm được thả tự do, bỏ $m_2$, bỏ qua mọi ma sát. Tính gia tốc của $m_1$; đối với M.

1.
a) [TEX]m2.g<m1.g.sin\alpha [/TEX]nên vật m2 di chuyển lên, vật m1 trượt xuống
Vật m1
Các lực t/d lên vật:
[tex]\vec{T1},\vec{P1},\vec{N1}, \vec{Fms}[/tex]
ĐL II Niu tơn:
[tex]\vec{T1}+\vec{P1}+\vec{N1}+\vec{Fms}=m1.a1[/tex]
Chiếu theo phương Oy:
[tex]N1-Py1=0 \Leftrightarrow N1=m1.g.cos\alpha[/tex]
Chiếu theo phương Ox:
[tex]Px1-Fms1-T1=m1.a1 \Leftrightarrow m1.g.sin\alpha-\mu t.m1.g.cos\alpha-T1=m1.a1[/tex] (1)
Vật m2:
Các lực t/d lên vật:
[tex]\vec{T2},\vec{P2}[/tex]
ĐL II Niu tơn:
[tex]\vec{T2}+\vec{P2}=m2.a2[/tex]
Chiếu theo phương Oy:
[tex]-T2+P2=-m2.a2\Leftrightarrow -T2+m2.g=-m2.a2[/tex] (2)
Chỉ có 1 dây nên T=T1=T2 (3); Dây không giãn nên a=a1=a2 (4)
Từ (1) (2) (3) và (4) giải hpt suy ra lực căng dây và gia tốc
b)
Vật m1:
Để hệ cân bằng thì:
[tex]\vec{T1}+\vec{P1}+\vec{N1}+\vec{Fms}=0[/tex]
Chiếu theo phương Oy:
[tex]N1-Py1=0 \Leftrightarrow N1=m1.g.cos\alpha[/tex]
Chiếu theo phương Ox:
[tex]Px1-Fms1-T1=0 \Leftrightarrow m1.g.sin\alpha-\mu t.m1.g.cos\alpha-T1=0 \Leftrightarrow T=m1.g.sin\alpha -\mu t.m1.g.cos\alpha[/tex] (5)
Vật m2:
Để hệ cân bằng thì:
[tex]\vec{T2}+\vec{P2}=0[/tex]
Chiếu theo phương Oy:
[tex]-T2+P2=0\Leftrightarrow -T2+m2.g=0 \Leftrightarrow T=m2.g[/tex] (6)
Từ (5) và (6) giải pt tìm được m2
2.

Chọn HQC gắn với M, Lúc này khi m1 trượt xuống M sẽ di chuyển sang bên trái, Px1 sẽ là thành phần gây gia tốc cho M
Phân tích Px1 theo phương Ox
[tex]Px1x=-M.a'\Rightarrow a'=...[/tex]
Tìm gia tốc của m1 tương tự câu a) nhưng khác ở chỗ sẽ không có Fms, kq sẽ là gia tốc của m1 đối với M (vì HQC gắn với M)

Tác động vào một vật có khối lượng [tex]5[/tex] kg một vận tốc ban đầu [tex]v_{0}[/tex]=[tex]10[/tex] m/s tại điểm A. Vật chuyển động chậm dần đều qua hai đoạn liên tiếp bằng nhau AB và BC, khi đến C thì vật dừng hẳn. Thời gian vật trượt trên đoạn BC là [tex]5\sqrt{2}[/tex] s. Hệ số ma sát trượt trên cả đoạn AC là [tex]\mu[/tex] như nhau. Lấy g=[tex]10[/tex] [tex]m/s^{2}[/tex]. Tính [tex]\mu[/tex]? (Nhìn hình vẽ, AB=BC, tọa độ như hình.)

Chiếu theo phương Ox:
-Fms=m.a
<=> [tex]-\mu[/tex].m.g=m.a
=> [tex]a=-\mu .g[/tex] (1)
Trên quãng đường BC:
v1=v+at
<=> v1=v[tex]-\mu .g.t[/tex]
hay [tex]0=v-\mu .10.5\sqrt{2}[/tex]
=> [tex]v=\mu .50\sqrt{2}[/tex] (2)
Ta có:
[tex]AB=\frac{v^{2}-v0^{2}}{2a}[/tex] (3)
[tex]BC=vt+\frac{1}{2}at^{2}[/tex] (4)
Theo đề: AB=BC (5)
Từ (1), (2), (3), (4) và (5) giải pt tìm [tex]\mu[/tex]

Viên bi I có khối lượng m chuyển động với vận tốc 10 m/s đến chạm vào viên bi II đang đứng yên với khối lượng 2m. Sau va chạm viên bi II chuyển động với vận tốc 7 m/s và cùng hướng với hướng chuyển động của viên bi I trước khi va chạm. Biết chuyển động của hai viên bi trên cùng một đường thẳng.
Độ lớn vận tốc của viên bi I sau va chạm là bao nhiêu? Và nó chuyển động cùng chiều hay trái chiều với chính nó trước khi va chạm?

Chọn chiều dương là chiều bi I trước va chạm
Giả sử sau khi va chạm, bi I chuyển động cùng chiều với bi II (tức là cùng chiều dương)
Gia tốc bi I: [tex]a1=\frac{v1'-v1}{t}[/tex]
Gia tốc bi II: [tex]a1=\frac{v2'-v2}{t}[/tex]
Theo định luật III Newton ta có:
F12 = -F21
a1.m = -a2.2m
[tex]\frac{v1'-v1}{t}[/tex] = [tex]\frac{-2v2'+2v2}{t}[/tex]
=> v1' - 10 = -2.7 +0
=> v1' = -4 <0 => bi I chuyển động trái chiều nó trước va chạm
Độ lớn vận tốc bi I sau va chạm là 4m/s

Cho hệ vật như hình vẽ : m1=1kg,m2=3kg, hệ số ma sát trượt giữa 2 vật và mặt sàn là u=0.1; dây nối nhẹ k giãn Kéo vật m1 bằng một lực F=5N hợp với phương ngang góc =30 độ lấy g=10m/s Tìm lực cang dây nối hai vật

N2 = P2 = m2.g = 30N
N1 + F.sin30 = P1 => N1 = m1g - Fsin30 = 7,5N
Định luật II Newton cho hệ gồm m1 và m2:
Fcos30 - Fms1 - Fms1 + T - T = (m1+m2).a
F.cos30 - u.N1 - u.N2 = (m1+m2).a
=> a= [tex]\frac{10\sqrt{3}-15}{16}(m/s^2)[/tex]
Xét vật m1: Định luật II Newton: Fcos30 - T - u.N1 = m1.a => T = [tex]\frac{3+30\sqrt{3}}{16}N[/tex]

Câu1:/Một vật chuyển động trượt đều trên mặt phẳng nghiêng khi hệ số ma sát là căn 3, g = 10m/s^2. Tìm góc hợp bởi mặt phẳng nghiêng với phương ngang, m=-0,1 (Kg). F=10(N)

Câu 1: Tự vẽ hình + phân tích lực, (Oy hướng lên, Ox hướng theo chiều chuyển động của vật)
Vật trượt đều => a=0 m/s^2
Chiếu theo phương Oy:
N-Py=0
<=> N=m.g.cos[tex]\alpha[/tex] (1)
Chiếu theo phương Ox:
F+Px-Fms=0
<=> F+m.g.sin[tex]\alpha[/tex]-[tex]\mu[/tex].N=0 (2)
Từ (1) và (2)
=> F+m.g.sin[tex]\alpha[/tex]-[tex]\mu[/tex].m.g.cos[tex]\alpha[/tex]=0
Thay số vào => [tex]\alpha[/tex]

Câu 2: Một vật trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng có chiều dài l= 10m, góc nghiêng(alpha) là 30 (độ) Sau khi đến cuối dốc vật tiếp tục trượt trên mặt phẳng ngang một đoạn S rồi mới dừng lại, biết hệ số ma sát là 0,1. g = 10(m/s^2)
a) Tính gia tốc trong từng gia đoạn.
b) Tính vận tốc của vật tại chân dốc.
c) Tính quãng đường S trên mặt ngang.
----HẾT----

Câu 2: Không biết hệ số ms là của mpn hay mpn nên mình lấy cho cả 2
Tự vẽ hình + phân tích lực khi vật ở trên mpn (Oy hướng lên, Ox hướng theo chiều chuyển động của vật)
Chiếu theo phương Oy:
N-Py=0
<=> N=m.g.cos[tex]\alpha[/tex] (1)
Chiếu theo phương Ox:
Px-Fms=m.a
<=> m.g.sin[tex]\alpha[/tex]-[tex]\mu[/tex].N=m.a1 (2)
Tự vẽ hình + phân tích lực khi vật trượt trên mặt phẳng ngang (Oy hướng lên, Ox hướng theo chiều chuyển động của vật)
Chiếu theo phương Oy:
N-P=0
<=> N=m.g (3)
Chiếu theo phương Ox:
-Fms=m.a2 (4)
a) Từ (1) và (2), ta có:
m.g.sin[tex]\alpha[/tex]-[tex]\mu[/tex].m.g.cos[tex]\alpha[/tex]=m.a1
<=> g.sin[tex]\alpha[/tex]-[tex]\mu[/tex].g.cos[tex]\alpha[/tex]=a1
Thay số vào => a1 là gia tốc của vật khi trượt trên mpn
Từ (3) và (4), ta có:
-[tex]\mu[/tex].m.g=m.a2
<=>-[tex]\mu[/tex].g=a2
Thay số vào => a2 là gia tốc của vật khi trượt trên mặt phẳng ngang:
b) Cho vật trượt không vận tốc đầu trên đỉnh mpn (v0=0m/s)
[tex]v1^{2}-v0^{2}=2.a1.l[/tex]
Thay số vào => v1 là vận tốc của vật tại chân mpn
c) [tex]v2^{2}-v1^{2}=2.a2.S[/tex] (v2=0m/s)
Thế số vào => S=...

Tìm kiếm

Tìm kiếm

Vật lí 10 Tổng hợp những điều quan trọng chương Động lực học chất điểm

Deathheart

Cựu TMod Vật Lí

Deathheart

Cựu TMod Vật Lí

Attachments