CHƯƠNG II: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT
ĐIỂM
I. KIẾN THỨC CƠ BẢN:
1. Cân bằng của chất điểm:
*. Lực và sự cân bằng lực:
- Lực là đại lượng véctơ, đặc chưng cho tác dụng của vật này vào vật khác, mà kết
quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng. Đơn vị tính: Niu tơn (N)
- Điều kiện cân bằng: Vật ở trạng thái cân bằng khi hợp các lực tác dụng lên vật
bằng không
0...
21
=++=
FFF
*. Quy tắc hình bình hành: Nếu 2 lực đồng
quy làm thành 2 cạnh của 1 hình bình hành,
thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn
hợp lực của chúng.
*. Phân tích lực: Phân tích lực là thay thế một
lực bằng 2 hay nhiều lực có tác dụng gống hệt như lực đó
2. Ba định luật Niu – tơn:
*. Ba định luật Niu tơn:
- Định luật 1: Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của
các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang
chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
- Định luật 2: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của
gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
Biểu thức:
amFhay
m
- Lực hấp dẫn giữa 2 chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích 2 khối lượng
của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Biểu thức:
2
21
r
mm
GF
hd
=
Trong đó: G = 6,67.10
-11
N.m
2
/kg
2
được gọi là hằng số hấp dẫn
21
,mm
lần lượt là khối lượng của vật thứ nhất, thứ hai (kg)
r là khoảng cách giữa 2 chất điểm (m)
- Trọng lực là trường hợp riêng của lực vạn vật hấp dẫn. Trọng lực là lực hút của
trái đất tác dụng vào các vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do. Trọng lượng là độ
lớn của trọng lực.
Biểu thức:
2
)( hR
Mm
GP
+
Trong đó: k là độ cứng của lò xo (N/m)
đâusau
lllll
−=−=∆
0
là độ biến dạng của lò xo (m)
Lưu ý: Đối với dây cao su, dây thép, … khi bị kéo lực đàn hồi được gọi là lực
căng
Ở vị trí cân bằng (khi lò xo treo thẳng đứng) thì:
mglkpF
đh
=∆⇔=
Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau, lực đàn hồi có phương
vuông góc với mặt tiếp xúc.
*. Lực ma sát: Có 3 loại lực ma sát:
- Lực ma sát trượt xuất hiện ở mặt tiếp xúc và luôn ngược chiều với vận tốc của
vật trượt trên một bề mặt. Biểu thức:
NF
tmst
µ
=
Với:
t
µ
là hệ số ma sát trược; N =
mg là áp lực lên mặt tiếp xúc.
Lưu ý :
t
µ
không phụ thuộc vào diện tích của mặt tiếp xúc mà chỉ phụ
c. Thời gian xe còn chạy thêm trước khi dừng hẳn. ĐS : a. -1,5m/s
2
; b.
≈
24m ; c.
≈
5,7s
Bài 2. Lực F truyền cho vật m
1
một gia tốc 2m/s
2
, truyền cho vật m
2
một gia tốc
6m/s
2
. Hỏi lực F truyền cho vật có khối lượng m = m
1
+ m
2
một gia tốc là bao nhiêu?
ĐS : 1,5m/s
2
Bài 3. Một xe tải có khối lượng 2000kg đang chuyển động thì hãm phanh và dừng
lại sau khi đi thêm được quãng đường 9m trong 3s. Tính lực hãm.
ĐS : 4000N
Bài 4. Một ôtô có khối lượng 1200kg đang chuyển động thì phanh gấp với lực hãm
là 3200N. Ô tô dừng lại sau khi đi thêm được 12m. Tính thời gian từ lúc hãm phanh
đến lúc dừng lại. ĐS : 3s
.
ĐS : 4,36m/s
2
Bài 10. Tính lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trời. Biết khối lượng Trái Đất là
6.10
24
kg, khối lượng Mặt Trời là 2.10
30
kg, khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là
1,5.10
11
m và G = 6,67.10
-11
Nm
2
/kg
2
ĐS :
≈
3,56.10
22
N
11. Một lò xo có chiều dài tự nhiên 14cm, một đầu được giữ cố định. Khi treo một
vật có khối lượng 200g thì chiều dài lò xo là 18cm. Lấy g = 10m/s
2
.
a. Tính độ cứng của lò xo.
b. Nếu treo thêm vật có khối lượng m’ thì chiều dài lò xo là 19cm. Tính m’ ĐS:
a.50N/m;b.50g
12. Một lò xo có chiều dài tự nhiên 26cm, khi bị nén lò xo có chiều dài 22cm và
17. Một vật trượt đều xuống mặt phẳng nghiêng dài 1m cao 0,2m .Tính hệ số masát
giữa vật và mặt phẳng nghiêng ?
ĐS : 0,2
18. (NC) Một vật bắt đầu trượt từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 10m, góc
nghiêng α =30
0
. Hỏi vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang bao lâu khi
xuống hết mặt phẳng nghiêng. Biết hệ số ma sát giữa vật với mặt nghiêng và với mặt
phẳng ngang là 0,2. Lấy g = 10m/s
2
. ĐS : 16m
19. Một vật có khối lượng 6kg được đặt trên một mặt phẳng nghiêng α =30
0
. Tác
dụng vào vật 1 lực F = 48N song song với mặt phẳng nghiêng .Vật chuyển động lên
trên nhanh dần đều . Hãy tìm gia tốc của chuyển động và quãng đường vật đi được
sau thời gian 2s. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,3. Lấy g =
10m/s
2
. ĐS : 0,4m/s
2
và 0,8m
20. Một ôtô đang chuyển động với vận tốc 36km/h thì hãm phanh bắt đầu chuyển
động thẳng chậm dần đều, hệ số ma sát trượt giữa bánh xe và mặt đường là 0,25. Lấy
g = 10m/s
2
.
a. Tính gia tốc của ôtô.
b. Hỏi ôtô đi được đoạn đường bao nhiêu thì dừng lại ? Thời gian đi hết quãng
đường đó.