Title CĐ Bồi dưỡng HSG Vật Lý lớp 10 - Chương 2 - ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM.docx ✅

1 CHƯƠNG II. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM II.1 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM 2 II.2 LỰC MA SÁT 7 II.3 CHUYỂN ĐỘNG LIÊN KẾT QUA RÒNG RỌC 11 II.4. ĐỘNG LỰC HỌC TOÁN LÝ 16 II.1 LỜI GIẢI ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM 27 II.2 LỜI GIẢI LỰC MA SÁT 62 II.3 LỜI GIẢI CHUYỂN ĐỘNG LIÊN KẾT QUA RÒNG RỌC 77 II.4 LỜI GIẢI ĐỘNG LỰC HỌC TOÁN LÝ 97
2 II.1 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM Bài 1. Một vật đang chuyển động trên đường ngang với tốc độ 20m/s thì trượt lên một cái dốc dàì 100m,cao 10m . Tìm gia tốc của vật khi lên dốc. Vật có lên được tới đỉnh dốc không? Nếu có, hãy tìm vận tốc của vật tại đỉnh dốc và thời gian lên dốc? Cho biết hệ số ma sát giữa vật và mặt dốc là 0,1. Lấy g = 10m/s 2 . ĐS: a = -1,995m/s 2 ; tại đỉnh dốc, 11/vms , 9,52ts Bài 2. Cho cơ hệ như hình vẽ. Vật M có hệ số ma sát nghỉ cực đại bằng ma sát trượt bằng  đối với mặt ngang, lò xo không khối lượng có độ cứng k, sợi dây mảnh không dãn, bỏ qua khối lượng và ma sát tại trục ròng rọc. Treo nhẹ nhàng vật m vào đầu dưới của lò xo. 1, Xác định lực ma sát tác dụng lên M khi gia tốc của m bằng 0 2, Xác định khối lượng cực tiểu m 0 của m để vật M bắt đầu dịch chuyển. 3, Với m=2m 0 , xác định vận tốc và gia tốc của m khi M bắt đầu dịch chuyển. ĐS: a. F ms =mg; b. m 0 =0,5M; c. 2 2(0,5)/vMgk ; (1)M ag m   Bài 3. Khối m = 1kg được đặt trên tấm ván M = 4kg, khối m được nối với tường cố định bằng một sợi dây không dãn như hình 1. Giữa m và M có hệ số ma sát k = 0,25, giữa tấm ván M và sàn không có ma sát. Tấm ván M được tác dụng bởi lực F → có phương nằm ngang, độ lớn không thay đổi trong suốt quá trình khảo sát và ban đầu ván đang chuyển động thẳng đều. Lấy g =10m/s 2 . a) Tìm lực tác dụng F → và lực căng của dây nối. b) Tấm ván M đang chuyển động với vận tốc 2m/s thì ta cắt dây nối giữa m và tường. Mô tả chuyển động của m và M sau đó.
3 c) Sau bao lâu kể từ lúc cắt dây lực ma sát giữa m và M thay đổi tính chất? Tìm quãng đường trượt của m trên ván M. Giả sử ván đủ dài để vật không rơi ra khỏi ván. ĐS: a. F=T=2,5N; b. Hệ chuyển động nhanh dần đều với vận tốc đầu v=2m/s và gia tốc a=0,5m/s 2 ; c. 0,8s; 0,8m. Bài 4. Một hạt cườm khối lượng m được xỏ qua một sợi dây nhẹ, không giãn chiều dài L. Một đầu dây buộc cố định tại điểm A, đầu kia buộc vào một cái vòng rất nhẹ, vòng lại có thể trượt không ma sát trên một thanh ngang Tại thời điểm ban đầu, dây được giữ ở cạnh vòng và dây thẳng, không căng. Thả cho hạt cườm chuyển động. Tìm vận tốc của nó ở thời điểm dây bị đứt biết rằng dây chịu sức căng lớn nhất là T 0 . Khoảng cách từ A đến thanh là h. Bỏ qua mọi ma sát. ĐS: v = 0 mg 2gL1 2T    Bài 5. Một sợi dây dài tạo thành một đường xoắn ốc có đường kính 2R với bước xoắn là h. Trục của đường xoắn ốc đặt thẳng đứng. Theo đường xoắn ốc có một hạt cườm trượt xuống. Hệ số ma sát giữa hạt cườm với đường xoắn ốc là  . Hãy tìm vận tốc chuyển động đều của hạt cườm. ĐS: v o 4 = 2 22  gR                         1 2. 2 2 2 2 R h R h   Bài 6. Ba vật 1,2,3 có khối lượng m 1 , m 2, m 3 xếp chồng lên nhau thành một khối ( Hình 1). Mặt A( tiếp xúc giữa 1 và 2) có hệ số ma sát nghỉ là μ A . Mặt B (tiếp xúc giữa 2 và 3) có hệ số ma sát nghỉ là μ B . a. Vật 3 được kéo sang phải sao cho gia tốc của nó tăng dần. Trên mặt nào sẽ xảy ra chuyển động tương đối giữa các vật trước.
4 b. Giải lại câu a trong trường hợp vật 3 được kéo sang trái. c. Nếu 0,5;0,8AB thì trị số góc α phải bằng bao nhiêu để xảy ra trượt trên mặt B trước khi kéo vật 3 sang phải và để xảy ra trượt trên mặt A trước khi kéo vật 3 sang trái. ĐS: a. Nếu ossin sinos B A B c g c       thì chuyển động trên mặt A trước; Nếu ossin sinos B A B c g c       thì chuyển động trên mặt B trước. b. Nếu ossin sinos B A B c g c       thì trên mặt A có sự chuyển động trước. c. α min = 12,1 0 . Bài 7. Một sợi chỉ nhẹ không co giãn dài l=30cm có một đầu gắn với đáy một bình chứa nước hình trụ, đầu kia gắn một quả cầu gỗ nhẹ (hvẽ). Khoảng cách điểm gắn sợi chỉ với tâm đáy bình là r=20cm. Bình bắt đầu quay đều xung quanh trục thẳng đứng của nó. Hãy xác định vận tốc góc quay của bình nếu sợi chỉ bị lệch khỏi hướng thẳng đứng góc  =30 0 , lấy g=9,8. ĐS:  =   sin . lr tgg   10,6 (rad/s) Bài 8. Quả cầu M khối lượng m được nối với một trục thẳng đứng tại hai điểm A, B bằng hai thanh chiều dài l, khối lượng không đáng kể (khoảng cách AB = 2a). Các chỗ nối đều là các chốt nên hai thanh chỉ bị kéo hoặc nén. Cả hệ quay không ma sát quanh trục thẳng đứng với vận tốc góc  không đổi (xem hình vẽ). Tính các lực T và T’ mà vật m tác dụng lên các thanh AM và BM tương ứng. Các thanh bị kéo hay bị nén? ĐS: