Các chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý lớp 10 tập 1 (hàng độc, cực hay, cực hiếm, không thể thiều khi ôn thi học sinh giỏi)

453 488 3
Các chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý lớp 10   tập 1 (hàng độc, cực hay, cực hiếm, không thể thiều khi ôn thi học sinh giỏi)

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

CÁC CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 10 (TẬP 1) DUY NHẤT TRÊN http://topdoc.vn CHỦ ĐỀ CHUYỂN ĐỘNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU A HỆ THỐNG LÝ THUYẾT Độ dời a Khái niệm độ dời Xét chất điểm chuyển động theo quỹ đạo Tại thời điểm t1 chất điểm vị trí M Tại thời điểm t2 chất điểm vị trí N Vậy khoảng thời gian t = t2 – t1 chất điểm dời từ vị trí M đến vị trí N Vectơ MN gọi M MN N vectơ độ dời chất điểm khoảng thời gian nói b Độ dời chuyển động thẳng Trong chuyển động thẳng, vectơ độ dời nằm đường thẳng quỹ đạo Nếu chọn trục Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo vectơ độ dời có O phương trùng với trục Giá trị đại số vectơ độ dời MN bằng: x  x  x1 M N x Trong x1 x2 tọa độ điểm M N trục Ox Độ dời = Độ biến thiên tọa độ = Tọa độ cuối - Tọa độ đầu : x  x  x1  Chú ý:  Khi chất điểm chuyển động, quãng đường khơng trùng với độ dời  Nếu chất điểm chuyển động theo chiều lấy chiều làm chiều dương độ dời trùng với quãng đường Vận tốc trung bình Tốc độ trung bình chuyển động thẳng khơng a Vận tốc trung bình  Vectơ vận tốc trung bình v tb chất điểm khoảng thời gian từ t1 đến t2 thương số vectơ độ dời MN khoảng thời gian t  t  t1 : v tb  MN t  Trong chuyển động thẳng, vectơ vận tốc trung bình v tb có phương trùng với đường thẳng quỹ Chọn trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo giá trị đại số vectơ vận tốc trung bình bằng: v tb  x  x1 x  t  t1 t  Chú ý: a) Vận tốc trung bình có giá trị đại số (có thể âm, dương 0) Có đơn vị m/s hay km/h b) Vectơ vận tốc có phương chiều trùng với vectơ độ dời M1M b Tốc độ trung bình  Tốc độ trung bình đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm chuyển động khoảng thời gian  Biểu thức: v  s (s quãng đường thời gian t, v dương) t Chuyển động thẳng  Chuyển động thẳng có quỹ đạo đường thẳng vận tốc có phương, chiều độ lớn không đổi http://topdoc.vn - Sách tham khảo, giáo án dạy thêm, tài liệu, file word Trang  Vectơ vận tốc có đặc điểm:  Gốc đặt vật chuyển động  Hướng theo hướng chuyển động (không đổi)  Độ lớn v  s (độ lớn vận tốc gọi tốc độ, tốc độ ln dương) t a) Phương trình chuyển động thẳng đều: x  x  v  t  t  Trong đó: x0 tọa độ ban đầu, cho biết lúc đầu chất điểm cách gốc đoạn x0 t0 thời điểm ban đầu tọa độ x0, t thời điểm vật có tọa độ x v vận tốc (v > vật theo chiều dương, ngược lại v < 0) Đồ thị chuyển động thẳng a Đồ thị tọa độ - thời gian  Vì x  x  v  t  t   y  ax  b nên đồ thị x x toạ độ theo thời gian nửa đường thẳng, có độ dốc (hệ số góc) v, giới hạn điểm có toạ độ (t0, x0) Dốc lên v > ngược v>0 x0 O lại v 45o giá trọng lực P rời mặt chân đế  khối gỗ bị lật   o + Vậy để khối gỗ cân khơng bị đổ arctan      45     Bài 10: a) Biểu diễn lực tác dụng lên khối hộp N D A b) Điều kiện để khối hộp nằm cân mặt phẳng nghiêng: Fms + Tổng lực tác dụng lên vật không: P  N  Fms  B Psin   Fms  + Chiếu lên trục tọa độ ta thu được:   N  P cos  C P   Psin   N N   Psin    N Pcos    tan    N  tan  max   N max   max  30o  max + Giá trọng lực phải rơi vào mặt chân đế BC: + Từ hình vẽ ta có: tan max  P BC    max  26,6o AB + Kết hợp hai điều kiên ta có: max  26,6o Bài 11: + Các lực tác dụng lên OA gồm: y N  Trọng lực P O  Lực căng dây T S H O G  Phản lực N + Vì trọng lực P lực căng dây T đồng quy I nên để hệ cân P phản lực N phải có giá kéo dài qua I + Vì phản lực N có giá qua trục quay O nên môn-men K T A P1 I Do để OA cân thì: M P  MT + Vì tam giác AOS cân O nên: AOS     AK  OA.cos 2   OA  M  P   OH.P   cos   P    + Do đó:  M  AK.T   OA.cos   T     T  2  http://topdoc.vn - Sách tham khảo, giáo án dạy thêm, tài liệu, file word Trang 18 x  OA     P + Vậy ta có:  cos   P   OA.cos  T  cos   T.cos 2 2    P + Lại có: T  P1  cos   P1.cos  1  + Ta có: cos   2cos2 + Đặt x  cos    cos   cos 2      2cos  1  cos      o  cos   (vi góc  < 90 )  3x  x    x    30o    60o 2 2 + Phương trình cân lực OA: P  N  T  (1) + Chiếu (1) lên Ox ta có:  Nx  Tcos60o   N x  T cos60o   N + Chiếu (1) lên Oy ta có: P  N y  Tsin 60o   N y  P  Tsin 60o  3  N 2 1 3 3 + Phản lực N là: N  N  N         2,65  N      x y b) Xét trạng thái cân + Xét góc lệch α bất kì: + Phương trình mơmen: M  P cos   T cos  (chiều dương chiều kim đồng hồ)      P    M  P  2cos  1  T cos  P cos  T cos   M  cos2  cos     25 2  2 2 2 + Đặt x  cos  b      x1,2    x1   ; x2  2a 2.2 3 + Ta có bảng biến thiên: x M + Tại x  cos  + 3 - +      60o  M  nên: 2  Khi α = 600 M = hệ cân  Khi α > 600  x  cos   M < quay ngược chiều kim đồng hồ vị trí cân  2  Khi α < 600  x  cos   M > quay chiều kim đồng hồ vị trí cân  2  Vị trí cân cân bền Bài 12: http://topdoc.vn - Sách tham khảo, giáo án dạy thêm, tài liệu, file word Trang 19  a) Khi đường thẳng đứng qua trọng tâm nằm mặt chân đế, khối hộp H đứng vững: 0 =  + Mà: tan   N A DC     30o AD B (1) M  * Khi  = 0  D + Khối hộp không trượt khi: Fms  P.sin    tan 0  0,58 Fms  .P.cos  sin   cos (2) C  N b) Nếu góc nghiêng MN 0 = 30 ; hệ số ma sát  = 0,2 MN o P đứng yên H bị trượt xuống Khi MN chuyển động sang phải với gia tốc a , xét hệ quy chiếu gắn với mặt phẳng nghiêng MN, hộp H chịu thêm lực qn tính có chiều hình vẽ * Để hộp H không trượt mặt phẳng nghiêng MN, hợp lực đặt vào khối hộp H: Fhl  P  N  Fqt  Fms  (*) * Để khối H không bị trượt xuống dưới: + Xét điều kiện cân tới hạn, nghĩa là: Fms = Fmst = N B lực ma sát có chiều hướng lên + N Chiếu (*) lên Ox: Fqt M N.sin 0  .N.cos 0  m.a  ma 2ma  sin 0   cos 0    y D  (3) mg 2mg  cos 0   sin 0  C  + Chiếu (*) lên Oy: N.cos 0  .N.sin 0  m.g  N N A (4) O N P x 1     0,    10.   3,38(m / s )      0,  + So sánh (3) (4) ta được: a  g. Vậy muốn khối H khơng trượt xuống a  3,38  m/ s2  (5) * Để khối H không bị trượt lên + Lúc lực ma sát có chiều hướng xuống; B + Xét điều kiện cân tới hạn, nghĩa là: Fms = Fmst = N + Chiếu (*) lên Ox: N.sin 0  .N.cos 0  m.a  y M Fqt   + Chiếu (*) lên Oy: N.cos 0  .N.sin 0  m.g  mg 2mg (7)  cos 0   sin 0   D ma 2ma (6) N  sin 0   cos 0   N N A O x http://topdoc.vn - Sách tham khảo, giáo án dạy thêm, tài liệu, file word C P Trang 20 N 1     0,    10.   8,79(m / s )      0,  + So sánh (6) (7) ta được: a  g. + Vậy muốn khối H khơng trượt lên MN a  8,79(m / s2 ) (8) + Kết hợp điều kiện (5) (8) ta có: 3,38m / s2  a  8,79m / s2 http://topdoc.vn - Sách tham khảo, giáo án dạy thêm, tài liệu, file word Trang 21 CHUYÊN ĐỀ 15: NGẪU LỰC A HỆ THỐNG LÝ THUYẾT  Hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn tác dụng vào vật gọi ngẫu lực  Ngẫu lực tác dụng vào vật làm cho vật quay không tịnh tiến  Momen ngẫu lực: M  F.d Trong đó: F độ lớn lực (N) d cánh tay đòn ngẫu lực – khoảng cách hai lực (m) M momen ngẫu lực (N.m) Chú ý: Người ta thường quy ước chiều dương momen chiều ngược với chiều quay kim đồng hồ B BÀI TẬP VÂN DỤNG Ví dụ 1: Một thước có chiều dài 30 cm quay quanh trục thẳng đứng FA A  cố định tâm O Hai lực song song, ngược chiều có độ lớn FA = FB = N tác dụng lên đầu thước tạo thành ngẫu lực Với α = 30o độ lớn momen O ngẫu lực thước có vị trí hình vẽ ? Hướng dẫn B FB + Cánh tay đòn ngẫu lực: d  OH1  OH2  OA.cos   OB.cos   d H1 FA AB AB cos   cos   ABcos   d  0,3 3.cos30o  0,45  m  2 A  + Momen ngẫu lực đó: M  F.d  2.0,45  0,9  N.m  O B H2 FB Ví dụ 2: Một vật rắn phẳng, mỏng có dạng tam giác ABC, cạnh a = 10 cm Người ta tác dụng vào vật ngẫu lực nằm mặt phẳng tam giác Các lực có độ lớn N đặt vào hai đỉnh A B Tính momen ngẫu lực trường hợp sau đây: a) Các lực vng góc với cạnh AB b) Các lực vng góc với cạnh AC c) Các lực song song với cạnh AC Hướng dẫn B F a) Các lực vng góc với cạnh AB + Khi hai lực F vuông góc với AB cánh tay đòn: d = AB = 0,1 (m) C A F F Hình a B + Momen ngẫu lực là: M  F.d  5.0,1  0,5  N.m  b) Các lực vng góc với cạnh AC + Khi hai lực F vng góc với AC cánh tay đòn: H A http://topdoc.vn - Sách tham khảo, giáo án dạy thêm, tài liệu, file word Trang F Hình b C d = AH = AC   cm   0,05  m  + Momen ngẫu lực là: M  F.d  5.0,05  0,25  N.m  c) Các lực song song với cạnh AC + Khi hai lực F song song với AC cánh tay đòn: B F AC d = BH =   cm   0,05  m  F + Momen ngẫu lực là: M  F.d  5.0,05  0,25  N.m  H A C Hình c Ví dụ 3: Trên ổ khóa cánh cửa có hình đấm, người ta tác dụng A ngẫu lực mơ tả hình vẽ bên F a) Xác định dấu momen ngẫu lực +  b) Vẽ cánh tay đòn ngẫu lực B c) Viết biểu thức momen ngẫu lực theo F, AB góc  F Hướng dẫn a) Từ hình vẽ ta nhận thấy ngẫu lực F làm cho đấm quay ngược A chiều kim đồng hồ - chiều với chiều dương đề cho hình vẽ nên  F momen lực dương + d b) Cánh tay đòn ngẫu lực đường vng góc hai giá B c) Biểu thức momen ngẫu lực: M  F.d  F.AB.sin  F BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Một thước mảnh có trục quay nằm ngang qua trọng tâm O thước Dùng hai ngón tay tác dụng FA A FA A  vào thước ngẫu lực đặt vào hai điểm A B cách O 4,5 cm có độ lớn FA = FB = 1N (hình a) a) Tính momen ngẫu lực o b) Thanh quay góc α = 30 Hai lực luôn nằm ngang đặt A B (hình b) Tính momen B O FB B FB Hình b Hình a ngẫu lực Bài 2: Trên ổ khóa cánh cửa có hình đấm, người ta tác dụng A o ngẫu lực F mơ tả hình vẽ Cho biết OA = cm; F = 10N; α = 30 a) Xác định chiều quay ổ khóa F b) Tính momen ngẫu lực  O B Bài 3: Một vật rắn phẳng, mỏng có dạng tam giác ABC, cạnh a http://topdoc.vn - Sách tham khảo, giáo án dạy thêm, tài liệu, file word Trang F = 20 cm Người ta tác dụng vào vật ngẫu lực nằm mặt phẳng tam giác Các lực có độ lớn N đặt vào hai đỉnh A B Tính momen ngẫu lực trường hợp sau đây: a) Các lực vng góc với cạnh AB b) Các lực vng góc với cạnh AC c) Các lực song song với cạnh AC HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁP ÁN Bài 1: a) Cánh tay đòn lúc là: d = AB = 0,045 (m) + Momen ngẫu lực lúc là: M = F.d = 1.0,045 = 0,045 (N.m)  AB  cos    0,045.cos30o  0,225  m    b) Cánh tay đòn ngẫu lực: d  2. + Momen ngẫu lực đó: M  F.d  1.0,225  0,39  N.m  Bài 2: a) Từ hình vẽ ta nhận thấy ngẫu lực F làm cho đấm quay ngược A chiều kim đồng hồ  F b) Cánh tay đòn ngẫu lực: O d d  AB.sin   2.OA.sin   d  2. 5.10 2 .sin 30 o  5.10 2 B  m F + Biểu thức momen ngẫu lực: M  F.d  10.5.102  0,5  N.m  Bài 3: a) Các lực vng góc với cạnh AB B F + Khi hai lực F vng góc với AB cánh tay đòn: d = AB = 0,2 (m) A + Momen ngẫu lực là: C F Hình a M  F.d  8.0,2  1,6  N.m  b) Các lực vng góc với cạnh AC F + Khi hai lực F vng góc với AC cánh tay đòn: d = AH = B AC  10  cm   0,1 m  A http://topdoc.vn - Sách tham khảo, giáo án dạy thêm, tài liệu, file word F H Trang Hình b C + Momen ngẫu lực là: M  F.d  8.0,1  0,8  N.m  c) Các lực song song với cạnh AC + Khi hai lực F song song với AC cánh tay đòn: d = BH = AC  10  cm   0,1  m  + Momen ngẫu lực là: B F H A M  F.d  8.0,1  0,8  N.m  http://topdoc.vn - Sách tham khảo, giáo án dạy thêm, tài liệu, file word Hình c Trang F C ... BTrang 29 + Khi khoảng cách d = 10 0 m 2  10 0   10 0  2t   36t Ta có:    40t  400t   t  10 s c) Biến đổi (*): 40t  400t  10 0 2  d **    40t  2 10 t 10 10  10 2 .10  9000...  v1 v n  n  1 1    n   4 10 n  n  1  1, 25n  n  1 km (n nguyên) + Khi S = 81 km, ta có: S  1, 25n  n  1  81  n  7,56 + Vì n số nguyên nên suy n =  S  1, 25.7   1 ... Trang 14  Lưu ý: Có thể tìm giá trị c c tiểu y cách khác sau:   17 2,8  17 2,8  + Ta có: y   16 13,44.t       16 13,44    16 13,44  2  17 2,8  + Nhận thấy L nhỏ y nhỏ   16 13,44.t

Ngày đăng: 23/10/2018, 13:27

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Mucluc1.docx

  • Chuyende01_Chuyendong.Chuyendongthangdeu.doc

    • CHỦ ĐỀ 1. CHUYỂN ĐỘNG. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU

      • Dạng 1. Vận tốc và tốc độ trong chuyển động thẳng

        • Bài tập vận dụng

        • Hướng giải và đáp án

      • Dạng 2. Các bài toán về chuyển động thẳng đều

        • Bài tập vận dụng

        • Hướng giải và đáp án

      • Dạng 3. Chuyển động thẳng biến đổi đều

        • Bài tập vận dụng

        • Hướng giải và đáp án

      • Dạng 4. Bài toán liên quan đến rơi tự do và chuyển động của vật bị ném theo phương thẳng đứng

        • Bài tập vận dụng

        • Hướng giải và đáp án

      • Dạng 5. Bài toán liên quan đến chuyển động thẳng đều

        • Bài tập vận dụng

        • Hướng giải và đáp án

      • Dạng 6. Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc

        • Bài tập vận dụng

        • Hướng giải và đáp án

  • Chuyende02_Chuyendongthangbiendoideu.doc

    • Bài tập vận dụng

    • Hướng giải và đáp án

  • Chuyende03_Roitudo.doc

    • Bài tập vận dụng

    • Hướng giải và đáp án

  • Chuyende04_Chuyendongtrondeu.doc

    • Bài tập vận dụng

    • Hướng giải và đáp án

  • Chuyende05_Tinhtuongdoicuachuyendong.congvantoc.doc

    • Bài tập vận dụng

    • Hướng giải và đáp án

  • Chuyende06_Luc.Tonghopluc.doc

    • Bài tập vận dụng

    • Hướng dẫn giải và đáp án

  • Chuyende07_CacdinhluatNiuTon.doc

    • Bài tập vận dụng

    • Hướng dẫn giải và đáp án

  • Chuyende08_Cacluccohoc.doc

    • Bài tập vận dụng

    • Hướng dẫn giải và đáp án

  • Chuyende09_Chuyendongvat.hevat.doc

    • Bài tập vận dụng

    • Hướng dẫn giải và đáp án

  • Chuyende10_Chuyendongnemngang.Nemxien.doc

    • Bài tập vận dụng

    • Hướng dẫn giải và đáp án

  • Chuyende11_Hequychieuphiquantinh.doc

    • Bài tập vận dụng

    • Hướng dẫn giải và đáp án

  • Chuyende12_Canbangcuavatrankhongcotrucquycodinh.doc

    • BÀI TẬP VẬN DỤNG

    • HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁP ÁN

  • Chuyende13_Canbangcuavatrancotrucquaycodinh.doc

    • BÀI TẬP VẬN DỤNG

    • HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁP ÁN

  • Chuyende14_Cacdangcanbang. canbangcuavatcomatchande.doc

    • BÀI TẬP VẬN DỤNG

    • HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁP ÁN

  • Chuyende15_Ngauluc.doc

    • BÀI TẬP VẬN DỤNG

    • HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁP ÁN

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan