Tổng hợp lý thuyết Vật lý Lớp 10 (Cơ bản)

Nội dung text: Tổng hợp lý thuyết Vật lý Lớp 10 (Cơ bản)

1. PHẦN MỘT – CƠ HỌC Chương I – ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM Bài 1: CHUYỂN ĐỘNG CƠ Hệ quy chiếu bao gồm vật làm mốc, hệ toạ độ, mốc thời gian và đồng hồ. Bài 2. Chuyển động thẳng đều s s s = v.t v t ; Phương trình chuyển động thẳng đều: x x v.t t v 0 Bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều v v Gia tốc của chuyển động a (m/s2): a = 0 t Công thức vận tốc v (m/s): v = v0 + a.t at 2 Quãng đường trong chuyển động: s v t + 0 2 1 2 Phương trình chuyển động: x = x0 + v 0t + at 2 2 2 Công thức liên hệ độc lập thời gian: v – v 0 = 2 a.s Bài 4: Sự rơi tự do Gia tốc rơi tự do: a = g = 9,8 m/s2 (hoặc lấy g= 10 m/s2) Công thức rơi tự do: . Vận tốc: v = g.t gt 2 . Chiều cao h (quãng đường s): s = h = 2 . Công thức liên hệ: v2 2gs v 2gs v 2h . Thời gian t , t g g Bài 5: Chuyển động tròn đều Vận tốc trong chuyển động tròn đều – Tốc độ dài v 2 .r s v .r 2 .r. f , v T t v 2 Vân tốc góc – Tốc độ góc :  2 . f (rad/s) T r T Chu kì: (Kí hiệu: T) là khoảng thời gian (giây - s) vật đi được một vòng. Tần số (Kí hiệu: f ): là số vòng vật đi được trong một giây. Đơn vị đo Héc - Hz 1 1 f = T = T f 2 2 v 2 Độ lớn của gia tốc hướng tâm – aht (m/s ): aht =  .r r Bài 6: CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC Hệ thức liên hệ giữa v12 , v23 , v13 là: = + Trong đó: :vận tốc tương đối, v23 :vận tốc kéo theo, :vận tốc tuyệt đối Chú ý:Công thức cộng vận tốc đang được thực hiện dưới dạng vec tơ. *Các trường hợp đặc biệt khi tiến hành tính vận tốc tương đối: = + a. Cùng chiều:  v13 v 12 v 23 v12 v13 b. Ngược chiều:  v13 v 12 v 23 v23 22 c. Vuông góc:  v13 v 12 v 23 22 d. Góc  vv12, 23 = v13 v 12 v 23 2. v 12 . v 23 .cos 1
2. B.Vận dụng: 2
3. Chương II – Đông lực học chất điểm. Bài 9: Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cần bằng của chất điểm. Tổng hợp và phân tích lực. 1. Hai lực bằng nhau tạo với nhau một góc : F = 2.F1.cos 2 2. Hai lực không bằng nhau tạo với nhau một góc : 2 2 F= F1 + F2 + 2.F1.F2.cos Điều kiện cân bằng của chất điểm: F 1 F2 F n 0 Bài 10: Ba định luật Niu-tơn: Định luật 2: F m.a Định luật 3: F B A FA B F BA F AB . Bài 11: Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn. G.m .m N.m 2 Biểu thức: F 1 2 Trong đó: G = 6,67.10-11 hd 2 2 R kg m1, m2 : Khối lượng của hai vật. R: khoảng cách giữa hai vật. G M Gia tốc trọng trường: g (R h)2  M = 6.1024 – Khối lượng Trái Đất.  R = 6400 km = 6.400.000m – Bán kính Trái Đất.  h : độ cao của vật so với mặt đất. G.M  Vật ở mặt đất: g R 2 G.M  Vật ở độ cao “h”: g’ = (R h) 2 g.R 2  g’ = (R h) 2 Bài 12: Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc. Biểu thức: Fđh = k.| l | Trong đó: k – là độ cứng của lò xo. – độ biến dạng của lò xo. Lực đàn hồi do trọng lực: P = Fđh m.g k | l | m.g k | l | m.g | l | k Bài 13: Lực ma sát. Biểu thức: Fms .N Trong đó:  – hệ số ma sát N – Áp lực (lực nén vật này lên vật khác) Vật đặt trên mặt phẳng nằm ngang: Fms = .P = . m.g Vật chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang chịu tác dụng của 4 lực. 3
4. N Fms Fkéo P Ta có: F P N F kéo Fms Về độ lớn: F = Fkéo - Fms Fkéo m.a Fms .m.g => Khi vật chuyển động theo quán tính: Fkéo = 0 a .g Vật chuyền động trên mp nằm ngang với lực kéo hớp với mp 1 góc Fkéo Fms Fhợp lực P Ta có: F Kéo N P 0 Fkéo .Sin N P 0 N P Fkéo .Sin Vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng. Fms N P Fhợp lực Vật chịu tác dụng của 3 lực: => F HL N P F ms FHL F Fms Từ hình vẽ ta có: N P.Cos F P.Sin Ta có theo đinh nghĩa: Fma sát = .N .P.Cos FHL F Fms P.Sin .P.Cos (1) Theo định luật II Niu-ton: Fhợp lực = m.a P m.g Từ (1) m.a m.g.Sin .m.g.Cos a g(Sin .Cos ) Bài 14: Lực hướng tâm. 2 v 2 Biểu thức: Fht = m.aht = m. m. .r r Trong nhiều trường hợp lực hấp dẫn cũng là lực hướng tâm: 2 G m1.m2 m.v Fhd = Fht (R h)2 R h 4
5. Bài 15: Bài toán về chuyền động ném ngang. Chuyền động ném ngang là một chuyền động phức tạp, nó được phân tích thành hai thành phần vx Theo phương Ox => là chuyền đồng đề O x ax = 0, vx v0 v y Thành phần theo phương thẳng đứng Oy. v 2  ay = g (= 9,8 m/s ), v g.t g.t 2 2h  Độ cao: h t y 2 g g.t 2 g.x 2  Phương trình quỹ đạo: y 2 2 2v0  Quỹ đạo là nửa đường Parabol 2 2 2  Vận tốc khi chạm đất: v vx vy 2 2 2 2 v vx vy v0 (g.t) 2.h  Tầm bay xa: L= xmax= v0.t= v0. g  Chương III – Cân bằng và chuyền động của vật rắn. Bài 17: Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của 2 lực và của 3 lực không song song. A, Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của 2 lực không song song. F 1 F 2 0 F 1 F2 Điều kiện: 1. Cùng giá 2. Cùng độ lớn F 3. Cùng tác dụng vào một vật 4. Ngược chiều B, Cần bằng của vật chịu tác dụng của 3 lực không song song. F 1 F 2 F 3 0 F 12 F 3 0 F12 F3 F1 Điều kiện: 1. Ba lực đồng phẳng 2. Ba lực đồng quy 3. Hợp lực của 2 lực trực đối với lực thứ 3 F3 Bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực Vật cân bằng phụ thuộc vào 2 yếu tố. 1. Lực tác dụng vào vật 2. Khoảng cách từ lực tác dụng đến trục quay Biểu thức: M = F.d (Momen lực) d Trong đó: F – lực làm vật quay d - cánh tay đòn (khoảng cách từ lực đến trục quay) Quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều. A O1 Biểu thức: F = F1 + F2 O 5
6. F1 d 2 (chia trong) d1 d2 B F2 d1 F1.d1 F2 .d2 F1 F F2 Chương IV – Các định luật bào toàn. Bài 23: Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng. kg.m Động lượng: P m.v s Xung của lực: là độ biến thiên động lượng trong khoảng thời gian t p F . t Định luật bảo toàn động lượng (trong hệ cô lập). 1. Va chạm mềm: sau khi va chạm 2 vật dính vào nhau và chuyển động cùng vận tốc v . Biểu thức: m1.v 1 m2 .v 2 (m1 m2 ) v Va chạm đàn hồi: sau khi va chạm 2 vật không dính vào nhau là chuyển đồng với vận tốc mới ' ' là: v 1 , v 2 ' ' Biểu thức: m1.v 1 m2 .v 2 m1 .v 1 m2 .v 2 2. Chuyển động bằng phản lực. Biểu thức: m.v M.V 0 m V .v M Trong đó: m, v – khối lượng khí phụt ra với vận tốc v M, V – khối lượng M của tên lửa chuyền động với vận tốc V sau khi đã phụt khí Bài 24: Công và Công suất. F N F Công: A = F.s.cos Trong đó: F – lực tác dụng vào vật F s – góc tạo bởi lực F và phương chuyền dời (nằm ngang) và s là chiều dài quãng đường chuyền động (m) A Công suất: P = (w) với t là thời gian thực hiện công (giây – s) t Bài 25, 26, 27: Động năng – Thế năng – Cơ năng. Động năng: là năng lượng của vật có được do chuyển động. 1 Biểu thức: W mv2 Đ 2 1 1 Định lí động năng(công sinh ra): A .m.v 2 .m.v 2 2 2 2 1 Thế năng: 1. Thế năng trọng trường: W t m.g.h Trong đó: m – khối lượng của vật (kg) h – độ cao của vật so với gốc thế năng. (m) g = 9,8 or 10 (m/s2) Định lí thế năng (Công A sinh ra): A m.g.h0 m.g.hsau 1 2 2. Thế năng đàn hồi: Wt = .k. | l | 2 6
7. 1 1 Định lí thế năng (Công A sinh ra): A .k | l | 2 .k | l | 2 2 1 2 2 Cơ năng: 1. Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường: W = Wđ + Wt 1 .m.v 2 m.g.h 2 2. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi: 1 2 1 2 W = Wđ + Wt .m.v .k. | l | 2 2 Trong một hệ cô lập cơ năng tại mọi điểm được bảo toàn. Mở rộng: Đối với con lắc đơn. 1. vA 2.g.l.(1 cos 0 ) TA m.g.(3 2cos 0 ) 0 2. vB 2.g.l.(cos cos 0 ) A B TA m.g.(3cos 2cos 0 ) Trong đó: vA ,vB vận tốc của con lắc tại mỗi vị trí A,B TA ,TB lực căng dây T tại mỗi vị trí. m – khối lượng của con lắc (kg) PHẦN HAI – NHIỆT HỌC Chương V – Chất khí. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt (Quá trình đẳng nhiệt) 1 p ~ hay pV const p V p V V 1 1 2 2 Định luật Sác-lơ (Quá trình đẳng nhiệt) p p p const 1 2 . T T1 T2 Phương trình trạng thái khí lí tưởng p .V p .V p.V Biểu thức: 1 1 2 2 const T1 T 2 T Trong đó: p – Áp suất khí V – Thể tích khí T t 0c 273 [ nhiệt độ khí ( 0 K) ] Phương trình Cla-pe-ron – Mendeleev Chương VI – Cơ sở của nhiệt đông lực học Bài 32: Nội năng và Sự biến thiên nội năng. Nhiệt lượng: số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng. U Q Biểu thức: Q m.c. t  Qtỏa =  Qthu 7
8. Trong đó: Q – là nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J) m – là khối lượng (kg) c – là nhiệt dung riêng của chất J kg.K t – là độ biến thiên nhiệt độ ( oC hoặc oK) Thực hiện công: U A Biểu thức: A p. V U Trong đó: p Áp suất của khí. N m2 V Độ biến thiên thể tích (m3)  Cách đổi đơn vị áp suất: – 1 N = 1 pa (Paxcan) m 2 – 1 atm = 1,013.105 pa – 1 at = 0,981.105 pa – 1 mmHg = 133 pa = 1 tor – 1 HP = 746 w Bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học. Nguyên lí một: Nhiệt động lực học. Biểu thức: U A Q  Các quy ước về dấu: – Q 0 : Hệ nhận nhiệt lượng – Q 0 : Hệ nhận công – A < 0 : Hện thực hiện công Chương VII – Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thế Bài 34: Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình. Chất kết tinh Chất vô định hình Khái niệm 1. Có cấu tạo tinh thể Tính chất 2. Hình học xác định Ngược chất kết tinh 3. Nhiệt độ nóng chảy xác định Đơn tinh thể Đa tinh thể Phân loại Đẳng hướng Dị hướng Đẳng hướng Bài 35: Biến dạn cơ của vật rắn. A, Biến dạng đàn hồi | l l | | l | Độ biến dạng tỉ đối:  0 l0 l0 Trong đó: l0 – chiều dài ban đầu l chiều dài sau khi biến dạng l – độ biến thiên chiều dài ( độ biến dạng). F Ứng suất:  S Định luật Húc về biến dạng cơ của vật rắn: 8
9. | l | Biểu thức:  . l0 Với là hệ số tỉ lệ phụ thuộc chất liệu vật rắn. Lực đàn hồi: F | l | Ta có:  E S l0 S Biểu thức: Fđh k | l | E | L | l0 1 1 Trong đó: E (E gọi là suất đàn hồi hay suất Y-âng) E S k E và S là tiết diện của vật. l0 Bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn Gọi: l0 ,V0 ,S0 , D0 lần lượt là: độ dài – thể tích – diện tích – khối lượng riêng ban đầu của vật. l,V,S, D lần lượt là: độ dài – thể tích – diện tích – khối lượng riêng của vật ở nhiệt độ t0C. l, V, S, t lần lượt là độ biến thiên(phần nở thêm) độ dài – thể tích – diện tích – nhiệt độ của vật sau khi nở. Sự nở dài: l l0 .(1 . t) l l0 . . t Với là hệ số nở dài của vật rắn. Đơn vị: 1 K 1 K Sự nở khối: V V0 .(1 . t) V0 .(1 3. . t) V V0 .3 . t Với  3. Sự nở tích (diện tích): S S0 .(1 2. . t) S S.2 . t d 2 2 1 d 2 d 2 (1 2 . t) t d 0 0 2 Với d là đường kính tiết diện vật rắn. Sự thay đổi khối lượng riêng: 1 1 D 1 3 . t D 0 D D0 1 3 . t Bài 37: Các hiện tường của các chất. Lực căng bề mặt: f .l (N) Trong đó:  hệ số căng bề mặt. N m l .d chu vi đường tròn giới hạn mặt thoáng chất lỏng. (m) Khi nhúng một chiếc vòng vào chất lỏng sẽ có 2 lực căng bề mặt của chất lỏng lên chiếc vòng. 1. Tổng các lực căng bề mặt của chất lỏng lên chiếc vòng Fcăng = Fc = Fkéo – P (N) Với Fkéo lực tác dụng để nhắc chiếc vòng ra khổi chất lỏng (N) P là trọng lượng của chiếc vòng. 2. Tổng chu vi ngoài và chu vi trong của chiếc vòng. l D d) 9
10. Với D đường kính ngoài D đường kính trong 3. Giá trị hệ số căng bề mặt của chất lỏng. Fc  D d Chú ý: Một vật nhúng vào xà phòng luôn chịu tác dụng của hai lực căng bề mặt 10