Đề cương ôn tập môn Vật Lí 10 - Tuần 13 - Bài 15: Chuyển động của vật được ném ngang

Nội dung text: Đề cương ôn tập môn Vật Lí 10 - Tuần 13 - Bài 15: Chuyển động của vật được ném ngang

1. BÀI 15: CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT ĐƯỢC NÉM NGANG KHẢO SÁT VẬT NÉM NGANG 1. Chọn hệ quy chiếu Oxy với O là mặt đất + Trên trục Ox ta có : ax = 0 ; vx = vo ; x = vot y 1 2 + Trên trục Oy ta có : a y g;vy gt; y h gt 2 M v0 Dạng của quỹ đạo và vận tốc của vật. h gx2 Phương trình quỹ đạo : y h vx 2v0 O x 2 2 Vận tốc của vật khi chạm đất : v = (gt) v o vy v 2 2 v gt v0 2h Thời gian chuyển động t g 2h Tầm ném xa. L = xmax = vot = vo g 2. Chọn hệ quy chiếu Oxy với O là vị trí ném: + Trên trục Ox ta có : ax = 0 ; vx = vo ; x = vot O v0 1 2 + Trên trục Oy ta có : ay = g ; vy = gt ; y = gt 2 h Dạng của quỹ đạo và vận tốc của vật. vx M g x Phương trình quỹ đạo : y x2 2v0 y vy v 2 2 Vận tốc của vật khi chạm đất : v gt v0 2h Thời gian chuyển động t g
2. 2h Tầm ném xa L = xmax = vot = vo g VÍ DỤ MINH HỌA: Câu 1: Một người đang chơi ở đỉnh tòa nhà cao 45m cầm một vật có khối lượng m ném theo phương ngang với vận tốc ban đầu là 20m / s xuống đất, bỏ qua lực cản của không khí. Cho g 10m / s2 . Viết phương trình quỹ đạo của vật, khoảng thời gian vật chạm đất, và khoảng cách từ nhà đến vị trí rơi. x2 x2 A. x 15t; y 15 ;t 2s;L 30m B. x 10t; y 15 ;t 3s;L 30m 60 80 x2 x2 C. x 25t; y 25 ;t 6s;L 60m D. x 20t; y 45 ;t 3s;L 60m 70 80 Câu 1. Chọn đáp án D y  Lời giải: Chọn hệ quy chiếu Oxy với O là ở mặt đất M v0 + Trên trục Ox ta có : h ax = 0 ; vx = vo = 20 ( m/s ) ; x = vot = 20t vx O + Trên trục Oy ta có : x ay = - g ; vy = -gt = -10t vy v 1 x2 y h gt2 45 5t2 y 45 2 80 Dạng của quỹ đạo của vật là một phần parabol Khi vật chạm đất y 0 45 5t2 0 t 3 s Tầm xa của vật L xmax 20.3 60 m ✓ Chọn đáp án D Câu 2 Một người đang chơi ở đỉnh tòa nhà cao 45m cầm một vật có khối lượng m ném theo phương ngang với vận tốc ban đầu là 20m / s xuống đất, bỏ qua lực cản của không khí. Cho g 10m / s2 . Xác định vận tốc của vật khi chạm đất A. 30m/s B. 36,1m/s C. 30,5m/s D. 25,5m/s Câu 2. Chọn đáp án B  Lời giải:
3. 2 2 Vận tốc của vật khi chạm đất v vx vy Với vx 20 m / s ;vy 10.3 30 m / s v 202 302 36,1 m / s ✓ Chọn đáp án B Câu 3. Một người đang chơi ở đỉnh tòa nhà cao 45m cầm một vật có khối lượng m ném theo phương ngang với vận tốc ban đầu là 20m / s xuống đất, bỏ qua lực cản của không khí. Cho g 10m / s2 Gọi M là điểm bất kỳ trên quỹ đạo rơi của vật mà tại đó vec tơ vận tốc hợp với phương thẳng đứng một góc 600 . Tính độ cao của vật khi đó A. 30m B. 35m C. 40m D. 45m Câu 3. Chọn đáp án A  Lời giải: Khi vận tốc của vật hợp với phương thẳng đứng một góc 600 v 30 3 Ta có tan 600 v 3 t 3 s vy 10t t 2 Vậy độ cao của vật khi đó h y 45 5 3 30 m ✓ Chọn đáp án A Câu 4. Một người đứng ở độ cao 80m ném một vật thì vật phải có vận tốc ban đầu là bao nhiêu để ngay lúc chạm đất có v = 50m/s, bỏ qua lực cản của không khí. Tính tầm ném xa của vật khi chạm đất. A. 30m B. 65m C. 120 D. 100m Câu 4. Chọn đáp án C y  Lời giải: M v0 Chọn hệ quy chiếu Oxy với O là mặt đất + Trên trục Ox ta có : ax = 0 ; vx = vo ; x = vot h vx 1 2 2 + Trên trục Oy ta có : ay = - g ; vy = gt; y h gt 80 5t O 2 x 2 Khi chạm đất thì y 0 y 80 5t t 4 s vy v 2 2 Vận tốc của vật khi chạm đất : v vx vy
4. 2 2 v gt v0 Để vận tốc chạm đất là 50 ( m/s ) 2 2 50 10.4 v0 v0 30 m / s Tầm xa của vật L v0.t 30.4 120 m ✓ Chọn đáp án C Câu 5. Một quả cầu được ném theo phương ngang từ độ cao 80m. Sau khi chuyển động 3s, vận tốc quả cầu hợp với phương ngang một góc 450. Tính vận tốc ban đầu của quả cầu. A. 30m/s B. 65m/s C. 120/s D. 100m/s Câu 5. Chọn đáp án A y  Lời giải: M v0 Chọn hệ quy chiếu Oxy với O là ở mặt đất + Trên trục Ox ta có : ax = 0 ; vx = vo; x = vot h + Trên trục Oy ta có : ay = - g ; vy = -gt = -10t vx O x 1 2 2 y h gt 80 5t 2 vy v Khi vận tốc của vật hợp với phương thẳng đứng một góc 450 0 vx v0 Ta có tan 45 v0 10t 10.3 30 m / s vy 10t ✓ Chọn đáp án A Câu 6. Một quả cầu được ném theo phương ngang từ độ cao 80m. Sau khi chuyển động 3s, vận tốc quả cầu hợp với phương ngang một góc 450. Thời gian chuyển động của vật, vị trí tiếp đất, vận tốc của vật là bao nhiêu khi tiếp đất? A. 1s; 110m; 300m/s B. 4s; 120m; 50m/s C. 2s; 160m; 20m/s D. 5s; 130m; 40m/s Câu 6. Chọn đáp án B  Lời giải: Chạm đất: y = 0 5t2 80 t 4 s Khi đó : xmax v0t 30.4 120 m ;vy gt 10.4 40 m / s
5. 2 2 2 2 v vy vx 40 30 50m / s ✓ Chọn đáp án B BÀI 17: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC VÀ BA LỰC KHÔNG SONG SONG A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực: F1  F2 F1 F2 0 F1 F2 F1 F2 2. Điều kiện cân bạng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song: F12  F3 F1 F2 F3 0 F1 F2 F3 F12 F3 − Ba lực đó phải có giá đồng phang và đồng quy − Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba 3. Trọng tâm của vật rắn: Là một điếm xác định gắn với vật mà ta xem như toàn bộ khối lượng của vật tập trung tại đó và là điểm đặt của trọng lực. Phương pháp giải − Phân tích tất cả các lực tác dụng lên vật Theo điều kiên cân bằng: F1 F2 F3 0 Cách 1: F12  F3 Ta có: F1 F2 F3 0 F1 F2 F3 F12 F3 − Theo quy tắc tổng hợp hình bình hành, lực tổng hợp phải cân bằng với lực còn lại − Sử dụng các tính chất trong tam giác để giải Cách 2:
6. Chọn hệ quy chiếu Oxy + Chiếu lên Ox + Chiếu lên Oy + Xác định giá trị VÍ DỤ MINH HỌA Câu 1. Một vật có khối lượng 3kg được treo như hình vẽ, C thanh AB vuông góc với tường thẳng đứng, CB lệch góc 60° so 0 120 với phương ngang. Tính lực căng của dây BC và áp lực của A B thanh AB lên tường khi hệ cân bằng. Lấy g = 10m/s2 A. TBC = 10 3 N ; TAB = 3 N B. T BC = 20 3 N ; TAB = 10 3 N C. TBC = 30 3 N ; TAB = 10 3 N D. TBC = 5 3 N ; TAB = 10 N Câu 1. Chọn đáp án B  C T   TBC/  Lời giải: TAB 300 A B Cách 1:  P + P mg 3.10 30 N Biểu diễn các lực như hình vẽ. + Theo điều kiện cân bằng:        P  T TBc TAB P 0 P T 0 P T 0 T P P 30 + cos30 TBC 0 20 3 N TBC TBC cos30 3 2 0 TAB 0 1 + sin 30 TAB sin 30 .TBC .20. 3 10 3N TBC 2 ✓ Chọn đáp án B
7. Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ y    C + Phân tích T BC thành hai lực TxBC ,TyBC như hình vẽ   TyBC TBC     TAB + Theo điều kiện cân bằng: TBC TAB P 0 A  x     B TxBC TxBC TyBC TAB P  P 0 + Chiếu theo Ox: TAB TxBC 0 TAB TBC sin 30 1 0 + Chiếu theo Oy: TyBC P 0 cos30 .TBC P P 30 T 20 3N BC cos300 3 2 1 + Thay vào (1) ta có: T .20. 3 10 3 N AB 2 ✓ Chọn đáp án B Câu 2. Cho một vật có khối lượng 6 kg được treo như hình vẽ, có bán kính 10 cm. Với dây treo có chiều dài 20 cm. Xác định lực căng của dây và lực tác dụng của vật lên tường. Lấy g = 10m/s2 A. T 40 3 N ; N 20 3 N B. T 10 3 N ; N 30 3 N C. T 20 3 N ; N 40 3 N D. T 10 3 N ; N 10 3 N
8. Cách 1:  T R 10 1 + P = mg 6.10 60 N ;sin 300   20 2 N • Biểu diễn các lực như hình vẽ   P F     F  T + Theo điều kiện cân bằng: T N P 0 F T 0 F T P P 60 + cos300 F 40 3 N T 40 3 N F cos300 3 2 N 1 + sin 300 N F.sin 300 40 3. 20 3N F 2 ✓ Chọn đáp án A Cách 2: y Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ  T       Ty T OB TX TY P N 0 + Phân tích thành hai lực  N 0  x + Chiếu theo Ox: TX N 0 T.sin 30 N 1 Tx O  + Chiếu theo Oy: P P 60 T P 0 cos300.T P T 40 3 N y cos300 3 2 1 + Thay vào (1): N 40 3. 20 3 N 2 ✓ Chọn đáp án A