Tiêu đề HSGVL10.CHUYÊN ĐỀ III. NĂNG LƯỢNG-CÔNG-CÔNG SUẤT-ĐỘNG LƯỢNG.pdf ✅

BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 10 CHUYÊN ĐỀ III. NĂNG LƢỢNG File word: [email protected] -- 1 -- Phone, Zalo: 0946 513 000 MỤC LỤC CHUYÊN ĐỀ III. NĂNG LƯỢNG............................................................................................................. 2 CHỦ ĐỀ 1. ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG......................................................... 2 1. ĐỘNG LƯỢNG. BIẾN THIÊN ĐỘNG LƯỢNG.......................................................................................... 5 2. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG ................................................................................................10 3. CHUYỂN ĐỘNG CỦA TÊN LỬA ................................................................................................................21 CHỦ ĐỀ 2. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CÔNG..........................................................23 1. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT ................................................................................................................................26 2. CÔNG CỦA CÁC LỰC CƠ HỌC – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CÔNG......................................................33 CHỦ ĐỀ 3. CƠ NĂNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG..........................................................................43 1. NĂNG LƯỢNG - ĐỘNG NĂNG - THẾ NĂNG ..........................................................................................47 2. CƠ NĂNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG......................................................................................67 3. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG..............................................................................................108 CHỦ ĐỀ 4. SỰ VA CHẠM GIỮA CÁC VẬT.....................................................................................................118 CHỦ ĐỀ 5. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH VÀ HÀNH TINH TRONG HỆ MẶT TRỜI. BA ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE..................................................................................................................................................................166 BÀI TẬP LUYỆN TẬP TỔNG HỢP..................................................................................................... 174
BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 10 CHUYÊN ĐỀ III. NĂNG LƢỢNG File word: [email protected] -- 2 -- Phone, Zalo: 0946 513 000 CHUYÊN ĐỀ III. NĂNG LƢỢNG CHỦ ĐỀ 1. ĐỘNG LƢỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƢỢNG A. TÓM TẮT KIẾN THỨC I. ĐỘNG LƢỢNG 1. Hệ kín - Định nghĩa: Hệ kín là hệ vật chỉ tương tác với nhau chứ không tương tác với các vật bên ngoài hệ (chỉ có nội lực chứ không có ngoại lực). - Các trường hợp thường gặp: Các trường hợp thường gặp về hệ kín là: + Hệ không có lực tác dụng + Hệ không có lực tác dụng nhưng cân bằng nhau. + Hệ có ngoại lực tác dụng nhưng rất nhỏ so với nội lực (đạn nổ...) + Hệ kín theo một phương nào đó. 2. Động lƣợng - Động lượng p là đại lượng đo bằng tích giữa khối lượng m và vận tốc v của vật. p mv  (1.1) - Động lượng p là đại lượng vecto, luôn cùng chiều với vecto vận tốc v . - Động lượng p của hệ bằng tổng động lượng 1 2 p p, ... của các vật trong hệ: 1 2 p p p   ... (1.2) - Đơn vị của động lượng là (kg.m/s). 3. Xung lực - Định nghĩa: Xung lực (xung lượng của lực trong thời gian t) bằng độ biến thiên động lượng của vật trong thời gian đó. F t p .   (1.3) - Đơn vị: Đơn vị của xung lực là (N.s) II. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƢỢNG 1. Định luật bảo toàn động lƣợng - Định luật: Tổng động lượng của hệ kín được bảo toàn.  p  0 hay t s p p  (1.4) - Với hệ kín 2 vật: ' ' 1 2 1 2 p p p p    hay ' ' 1 2 1 2 m v m v m v m v 1 2 1 2    (1.5)
BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 10 CHUYÊN ĐỀ III. NĂNG LƢỢNG File word: [email protected] -- 3 -- Phone, Zalo: 0946 513 000 2. Chuyển động bằng phản lực - Định nghĩa: Chuyển động bằng phản lực là loại chuyển động mà do tương tác bên trong giữa một phần của vật tách ra chuyển động về một hướng và phần còn lại chuyển động về hướng ngược lại (súng giật khi bắn, pháo thăng thiên, tên lửa,...). - Công thức về tên lửa + Gia tốc của tên lửa: m a u M   (1.6) + Lực đẩy của động cơ tên lửa: F mu   (1.7) + Vận tốc tức thời của tên lửa: .ln M o v u M        (1.8) + Định luật về chuyển động của tên lửa: M a M g F mu    C (1.9) (Mo là khối lượng ban đầu của tên lửa; M là khối lượng tên lửa ở thời điểm t; M m t     là khối lượng khí phụt ra trong thời gian t; u là vận tốc phụt của khí đối với tên lửa và v là vận tốc tức thời của tên lửa). B. NHỮNG CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP VỀ KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG - Động lượng là đại lượng vecto nên tổng động lượng của hệ là tổng các vecto và được xác định theo quy tắc hình bình hành. Chú ý các trường hợp đặc biệt: + 1 2 p p, cùng chiều: 1 2 p p p   + 1 2 p p, ngược chiều: p p p   1 2 + 1 2 p p, vuông góc: 2 2 1 2 p p p   + 1 2 1 1 2 ,( , ) : 2 cos 2 p p p p p p      Tổng quát: 2 2 2 1 2 1 2 p p p p p    2 cos - Khi áp dụng định luật bảo toàn động lượng cần: + Kiểm tra điều kiện áp dụng định luật (hệ kín), chú ý các trường hợp kệ kín thường gặp trên. + Xác định tổng động lượng của hệ trước và sau tương tác. + Áp dụng định luật bản toàn động lượng cho hệ: . t S p p  Chú ý các trường hợp đặc biệt (cùng chiều, ngược chiều, vuông góc, bằng nhau,...). - Với hệ kín hai vật ban đầu đứng yên thì: ' ' 1 2 p p mv MV      0 0. : m v V M    sau tương tác hai vật chuyển động ngược chiều nhau (phản lực).
BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 10 CHUYÊN ĐỀ III. NĂNG LƢỢNG File word: [email protected] -- 4 -- Phone, Zalo: 0946 513 000 - Trường hợp ngoại lực tác dụng vào hệ trong thời gian rất ngắn hoặc khối lượng của vật biến thiên hoặc không xác định được nội lực tương tác ta nên dùng hệ thức giữa xung lực và độ biến thiên động lượng để giải quyết bài toán: F t p . .    - Chuyển động của tên lửa là chuyển động của hệ có khối lượng biến thiên (giảm). Với chuyển động của tên lửa cần chú ý hai trường hợp: trường hợp lượng nhiên liệu cháy phụt ra tức thời (hoặc các phần của tên lửa tách rời nhau); trường hợp lượng nhiên liệu cháy và phụt ra liên tục để áp dụng đúng các công thức về chuyển động của tên lửa cho từng trường hợp. VỀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI 1. Với dạng bài tập về động lượng, biến thiên động lượng. - Sử dụng các công thức: + Động lượng của một vật: p mv p v  ( , cùng hướng; độ lớn: p mv  ). + Động lượng của hệ vật: 1 2 1 2 p p p mv mv       ... ... + Độ biến thiên động lượng: ( ) o o       p p p p p + Xung lực: F t p . .    - Chú ý: + Động lượng là đại lượng vecto, vecto động lượng cùng hướng với vecto vận tốc; động lượng của hệ là tổng vecto động lượng của các vật trong hệ và được xác định theo quy tắc hình bình hành. + Hệ thức F t p .   còn được gọi là dạng khác của định luật II Niu-tơn. Hệ thức này được áp dụng rất hiệu quả trong các trường hợp: ngoại lực tác dụng trong thời gian ngắn; khối lượng của vật biến thiên; không xác định được nội lực tương tác. 2. Với dạng bài tập về bảo toàn động lượng. Phương pháp giải là: - Xác định hệ khảo sát. Kiểm tra điều kiện áp dụng định luật bảo toàn động lượng: hệ kín. - Xác định tổng động lượng của hệ trước và sau tương tác: , . t S p p - Áp dụng công thức định luật:  p  0 hay ' ' 1 2 1 2 1 2 1 2 ... ... t S p p m v m v m v m v        - Chú ý: + Các trường hợp thường gặp về hệ kín đã nêu trong phần Tóm tắt kiến thức. + Có thể áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho “hệ kín” theo một phương cụ thể. 3. Với dạng bài tập về chuyển động của tên lửa. Phương pháp giải là: - Xác định chuyển động khảo sát thuôc về trường hợp nào trong hai trường hợp đã nêu ở phần chú ý Về kiến thức và kỹ năng. - Áp dụng công thức về chuyển động của tên lửa cho từng trường hợp: + Trường hợp lượng nhiên liệu cháy phụt ra tức thời (hoặc các phần của tên lửa tách rời nhau): Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: o , M v mu Mv o   với m m m  1 2 .