Tổng hợp các công thức cần nhớ trong vật lí 10
I. Tổng hợp công thức Vật lí 10
1. Chương I. Động học chất điểm
Bài 2: Chuyển động thẳng biến đổi đều.
- Gia tốc của chuyền động:
- Quãng đường trong chuyền động: s
- Phương trình chuyền động:
- Công thức độc lập thời gian:
Bài 3: Sự rơi tự do
Với gia tốc: a = g = 9,8 m/s2 (= 10 m/s2)
Công thức:
+ Vận tốc: v = g.t (m/s)
+ Chiều cao quãng đường:
Bài 4: Chuyền động tròn đều
- Vận tốc trong chuyển động tròn đều:
- Vận tốc góc:
Chu kì: (Kí hiệu: T) là khoảng thời gian (giây) vật đi được một vòng.
Tần số (Kí hiệu: ): là số vòng vật đi được trong một giây.
- Độ lớn của gia tốc hướng tâm:
2. 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.
- Hai lực bằng nhau tạo với nhau một góc
- Hai lực không bằng nhau tạo với nhau một góc :
- Điều kiện cân bằng của chất điểm:
Bài 10: Ba định luật Niu-tơn:
- Định luật 2
- Định luật 3:
Bài 11: Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn.
- Biểu thức:
Trong đó:
m1, m2 : Khối lượng của hai vật.
R: khoảng cách giữa hai vật.
- Gia tốc trọng trường:
- 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.
- Vật ở mặt đất:
- Vật ở độ cao “h”:
Bài 12: Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc.
Biểu thức:
Trong đó: k– là độ cứng của lò xo.
là độ biến dạng của lò xo
Lực đàn hồi do trọng lực:
Bài 13: Lực ma sát.
- Biểu thức:
- Trong đó:
- - hệ số ma sát
- N - Áp lực (lực nén vật này lên vật khác)
Vật đặt trên mặt phẳng nằm ngang:
Vật chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang chịu tác dụng của 4 lực.
Ta có:
Về độ lớn:
Khi vật chuyển động theo quán tính:
Bài 14: Lực hướng tâm.
+ Biểu thức:
* Trong nhiều trường hợp lực hấp dẫn cũng là lực hướng tâm:
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
+ Theo phương là chuyền đồng đề
+ Thành phần theo phương thẳng đứng
Độ cao: Phương trình quỹ đạo:
Quỹ đạo là nửa đường Parabol
Vận tốc khi chạm đất:
3. Chương III - Cân bằng và chuyền đông 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.
Điều kiện:
1. Cùng giá
2. Cùng độ lớn
3. Cùng tác dụng vào một vật
4. Ngược chiều
B, Cần bằng của vật chịu tác dụng của 3 lực không song song.
Điều kiện:
1. Ba lực đồng phẳng
2. Ba lực đồng quy
3. Hợp lực của 2 lực trực đối với lực thứ 3
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.
Biểu thức:
4. Chương IV - Các định luật bảo toàn
Bài 23: Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng.
Động lượng:
Xung của lực: là độ biến thiên động lương trong khoảng thời gian
Định luật bảo toàn động lượng (trong hê cô lập).
1. Va chạm mềm: sau khi va cham 2 vật dính vào nhau và chuyển động cùng vận tốc .
Biểu thức:
Va chạm đàn hồi: sau khi va cham 2 vât không dính vào nhau là chuyển động với vận tốc mới
là:
Biểu thức:
2. Chuyển động bằng phản lực.
Biểu thức:
Bài 24: Công và Công suất.
- Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
Công thức tính công suất:
- Đơn vị của công suất là Oát (W)
1W.h = 3600J; 1KWh = 3600 kJ
- Ngoài ra người ta còn sử dụng đơn vị mã lực
1CV = 736W
1HP = 746W
...............
II. Bài tập vận dụng
Câu 1: Một chất điểm dao động điều hòa dọc trục Ox với phương trình x = 10cos2πt (cm). Quãng đường đi được của chất điểm trong một chu kì dao động là:
A. 10 cm. B. 30 cm.
C. 40 cm. D. 20 cm.
Chọn đáp án C
Câu 2: Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x = Acos (ωt + φ). Vận tốc của vật có biểu thức là:
A. v = ωAcos (ωt +φ).
B. v = –ωAsin (ωt +φ).
C. v = –Asin (ωt +φ).
D. v = ωAsin (ωt +φ).
Chọn đáp án B
Câu 3: Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phương trình x = Acos10t (t tính bằng s). Tại t = 2 s, pha của dao động là:
A. 10 rad. B. 40 rad.
C. 20 rad. D. 5 rad.
- Pha dao động của vật tại t = 2 s là: 10.2 = 20 rad
Chọn đáp án C
Câu 4: Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 5cosπt (cm,s). Tốc độ của vật có giá trị cực đại là bao nhiêu?
A. –5π cm/s. B. 5π cm/s.
C. 5 cm/s. D. 5/π cm/s.
Chọn đáp án B
Câu 5: Chọn một chất điểm dao động điều hòa trên đoạn thẳng MN dài 6 cm với tần số 2 Hz. Chọn gốc thời gian là lúc chất điểm có li độ 3√3/2 cm và chuyển động ngược chiều với chiều dương mà mình đã chọn. Phương trình dao động của chất điểm là:
A. x = 3sin(4πt + π/3) cm
B. x = 3cos(4πt + π/6) cm
C. x = 3sin(4πt + π/6) cm
D. x = 3cos(4πt + 5π/6) cm
- Ta có:
- Tại t = 0 chất điểm ở x = 3√3/2 và đi theo chiều âm
Chọn đáp án B
Câu 6: Hai lực có giá đồng quy có độ lớn là 3 N là 4 N và có phương vuông góc với nhau. Hợp lực của hai lực này có độ lớn là
A. 7 N.
B. 5 N.
C. 1 N.
D. 12 N.
Chọn B.
Câu 7:Hai lực có giá đồng quy có độ lớn F1 = F2 = 10 N, có (F1→, F2→) = 60°. Hợp lực của hai lực này có độ lớn là
A. 17,3 N.
B. 20 N.
C. 14,1 N.
D. 10 N.
Chọn A.
Câu 8: Hai lực có giá đồng quy có độ lớn 7 N và 13 N. Độ lớn hợp lực của hai lực này không thể có giá trị nào sau đây?
A. 7 N.
B. 13 N.
C. 20 N.
D. 22 N.
Chọn D.
Hợp lực của hai lực đồng quy luôn có độ lớn thỏa mãn:
|F1 – F2| ≤ F ≤ F1 + F2 => 6 N ≤ F ≤ 20 N.
Suy ra F không thể là 22 N
Câu 9: Một chất điểm chịu tác dụng của hai lực thành phần có độ lớn 6 N là 8 N. Biết hợp lực của hai lực này có giá trị 10 N, góc tạo bởi hai lực này là
A. 90o.
B. 30o.
C. 45o.
D. 60o.
Chọn A.
Câu 10:Một chất điểm chịu tác dụng của ba lực đồng phẳng, đồng quy có cùng độ lớn 15 N. Biết góc tạo bởi các lực (F1→, F2→) = (F2→, F3→) = 60°. Hợp lực của ba lực này có độ lớn là
A. 30 N.
B. 20 N.
C. 15 N.
D. 45 N.
Chọn A.
Hợp lực: F = F1→ + F2→ + F3→ = (F_13 ) + F2→
Theo quy tắc hình bình hành và kết hợp với điều kiện ba lực F1→, F2→, F3→ có độ lớn bằng nhau.
=> Hình bình hành thành hình thoi nên hợp lực của F1→ và F3→ cùng phương, cùng chiều với lực F2→ nên độ lớn hợp lực của ba lực trên là:
Câu 11: Ba lực đồng phẳng, đồng quy tác dụng lên một vật rắn nằm cân bằng có độ lớn lần lượt là 12 N, 16 N và 20 N. Nếu lực 16 N không tác dụng vào vật nữa, thì hợp lực tác dụng lên nó là
A. 16 N.
B. 20 N.
C. 15 N.
D. 12 N.
Chọn A.
Vật rắn cân bằng nên các lực tác dụng lên vật triệt tiêu:
Bỏ lực 16N đi thì vật chịu lực là hợp lực của 2 lực 12N và 20N.
Theo (1), suy ra hợp lực của lực 12 N và 20 N là lực có chiều ngược chiều với chiều lực 16 N và có độ lớn bằng 16 N.
Câu 12: Một chất điểm ở trạng thái cân bằng khi gia tốc của nó
A. không đổi.
B. giảm dần.
C. tăng dần.
D. bằng 0.
Chọn D.
Chất điểm ở trạng thái cân bằng khi hợp lực tác dụng lên vật bằng 0. Do đó theo định luật II Niu-tơn, ta suy ra gia tốc a = 0.
Câu 13: Để xác định điều kiện cân bằng của chất điểm, người ta dựa vào định luật nào sau đây?
A. Định luật I Niu-tơn.
B. Định luật II Niu-tơn.
C. Định luật III Niu-tơn.
D. Tất cả đều đúng.
Chọn A.
Để xác định điều kiện cân bằng của chất điểm, người ta dựa vào định luật I Niu-tơn.
Câu 14: Một vật chịu tác dụng của hai lực F1→và F2→, lực F1→nằm ngang hướng sang phải có độ lớn 10 N. Để vật ở trạng thái cân bằng thì lực F2→ có đặc điểm là
A. cùng giá, cùng chiều, có độ lớn 10 N.
B. nằm ngang, hướng sang trái, có độ lớn 10 N.
C. nằm ngang, hướng sang phải, có độ lớn 10 N.
D. cùng giá, hướng sang trái, độ lớn 10 N.
Chọn D.
Để vật ở trạng thái cân bằng thì:
Do đó lực F2→ có đặc điểm là cùng giá, hướng sang trái, độ lớn 10 N.
Câu 15: Một cây cột đồng chất khối lượng m được giữ bởi hai sợi dây L1, L2 như hình 17.1. Phản lực của mặt đất tác dụng lên cột
A. phụ thuộc vào lực căng các sợi dây nhưng không có thành phần nằm ngang.
B. phụ thuộc vào lực căng các sợi dây và có thành phần nằm ngang cũng phụ thuộc vào hệ số ma sát giữa cột và đất.
C. có một thành phần nằm ngang mà nó không phụ thuộc vào lực căng các sợi dây.
D. không thể mô tả bằng các câu trên.
Chọn A.
Cây cột chịu tác dụng của 3 lực đồng phẳng được biểu diễn như hình 17.1a. Cột nằm cân bằng nên ta có:
Do đó phản lực của mặt đất tác dụng lên cột phụ thuộc vào lực căng các sợi dây nhưng không có thành phần nằm ngang.
Câu 16: Một cái thước AB đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục quay O cách đầu A một khoảng 80 cm (Hình 18.4). Một lực F1 = 10 N tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thức hai F2 tác dụng lên điểm C của thước theo phương vuông góc với thước (không vẽ trên hình) và cách A 30 cm. Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động, thì lực F2 có hướng và độ lớn
A. bằng 0.
B. cùng hướng với F1→ và có độ lớn F2 = 12 N.
C. cùng hướng với F1→ và có độ lớn F2 = 10 N.
D. ngược hướng với F1→ và có độ lớn F2 = 16 N.
Chọn D.
Thước không chuyển động chứng tỏ đang cân bằng. Áp dụng quy tắc momen lực đối với trục quay qua O ta được:
F1.OA = F2.OC ⟺ F2 = 10.80/50 = 16 N.
Đồng thời F2→ ngược hướng F1
Câu 17: Một cái thước AB = 1 m đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục quay O cách đầu A một khoảng 80 cm (Hình 18.5). Một lực F1 = 4 N tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thứ hai F2 tác dụng lên đầu B của thước và theo phương vuông góc với thước (không vẽ trên hình). Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động, thì lực tác dụng của trục quay O lên thước có hướng và độ lớn
A. cùng hướng với F1→ và có độ lớn R = 20 N.
B. cùng hướng với F1→ và có độ lớn R = 12 N.
C. ngược hướng với F1→ và có độ lớn R = 16 N.
D. ngược hướng với F1→ và có độ lớn R = 20 N.
Chọn D.
Thước không chuyển động chứng tỏ đang cân bằng. Áp dụng quy tắc momen lực đối với trục quay qua O ta được:
F1.OA = F2.OB ⟺ F2 = 4.80/20 = 16 N.
Đồng thời F2→ cùng hướng F1→ .
Suy ra lực trục quay tác dụng lên thước R→ = - (F1→+F→_2) có độ lớn bằng R = 20 N, hướng ngược với F1→.
Câu 18: Một cái thước AB đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục quay O cách đầu A một khoảng 80 cm (Hình 18.6). Một lực F1 = 5 N tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thứ hai F2 tác dụng lên điểm C của thước và theo phương vuông góc với thước (không vẽ trên hình) và cách A 30 cm. Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động, thì lực tác dụng của trục quay O lên thước có hướng và độ lớn
A. cùng hướng với F1→ và có độ lớn R = 13 N.
B. cùng hướng với F1→ và có độ lớn R = 8 N.
C. ngược hướng với F1→ và có độ lớn R = 3 N.
D. ngược hướng với F1→ và có độ lớn R = 5 N.
Chọn C.
Thước không chuyển động chứng tỏ đang cân bằng. Áp dụng quy tắc momen lực đối với trục quay qua O ta được:
F1.OA = F2.OC ⟺ F2 = 5.80/50 = 8 N.
Đồng thời F2→ ngược hướng F1→.
Suy ra lực trục quay tác dụng lên thước R→ = - (F1→+F→_2) có độ lớn bằng:
R = F2 – F1 = 8 – 5 = 3 N, hướng ngược với F1→.
Câu 19: Một khung ABC có dạng một tam giác đều, có cạnh bằng ℓ, nằm trong mặt phẳng nằm ngang. Tác dụng một lực có độ lớn F nằm trong mặt phẳng nằm ngang và song song với cạnh BC, vào điểm A của khung. Momen của lực F đối với trục quay đi qua C và vuông góc với mặt phẳng khung là
Chọn D.
Cánh tay đòn của lực F→ là CH. Do đó momen của lực F→ đối với trục quay đi qua C và vuông góc với mặt phẳng khung là:
MF/C = F.CH = Fℓ√3/2.
Câu 20: Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không quay khi tổng momen của lực tác dụng bằng 0. Điều này chỉ đúng khi mỗi momen lực tác dụng được tính đối với
A. trọng tâm của vật rắn.
B. trọng tâm hình học của vật rắn.
C. cùng một trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa lực
D. điểm đặt của lực tác dụng.
Chọn C.
Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không quay khi tổng momen của lực tác dụng bằng 0. Điều này chỉ đúng khi mỗi momen lực tác dụng được tính đối với cùng một trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa lực.
Câu 21: Hình nào biểu diễn đúng quan hệ giữa v→ và p→ của một chất điểm?
Chọn C
p→ cùng hướng vsv→.
Câu 22: Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Động lượng của một vật bằng tích khối lượng và vận tốc của vật.
B. Động lượng của một vật là một đại lượng vectơ.
C. Động lượng của một vật có đơn vị của năng lượng.
D. Động lượng của một vật phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc của vật.
Chọn C.
Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v→ là đại lượng được xác định bởi công thức:
p→ = mv→
Động lượng là một đại lượng vectơ cùng hướng với vận tốc của vật.
Động lượng có đơn vị đo là kilôgam mét trên giây (kg.m/s)
Câu 23: Một vật khối lượng 500 g chuyển động thẳng dọc trục Ox với vận tốc 18 km/h. Động lượng của vật bằng
A. 9 kg.m/s.
B. 2,5 kg.m/s.
C. 6 kg.m/s.
D. 4,5 kg.m/s.
Chọn B.
Ta có: m = 500 g = 0,5 kg, v = 18 km/h = 5 m/s.
Động lượng của vật bằng: p = m.v = 0,5.5 = 2,5 kg.m/s.
Câu 24: Trong quá trình nào sau đây, động lượng của vật không thay đổi?
A. Vật chuyển động tròn đều.
B. Vật được ném ngang.
C. Vật đang rơi tự do.
D. Vật chuyển động thẳng đều.
Chọn D
Động lượng của một vật không đổi nếu v→ không đổi.
Câu 25: Chất điểm M chuyển động không vận tốc đầu dưới tác dụng của lực không đổi F→. Động lượng chất điểm ở thời điểm t là:
Chọn B
Do vật chuyển động không vận tốc đầu nên Δp→ = p→ – 0 = p→.
Câu 26: Một vật có khối lượng 2 kg rơi tự do từ độ cao 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 9,8 m/s2. Trong thời gian 1,2 s kể từ lúc bắt đầu thả vật, trọng lực thực hiện một công bằng
A. 196 J.
B. 138,3 J.
C. 69,15 J.
D. 34,75J.
Chọn B.
Thời gian để vật rơi xuống đất bằng
Vì t = 1,43 s > 1,2 s nên trong thời gian 1,2 s kể từ lúc bắt đầu thả vật, vật vẫn đang rơi và trọng lực thực hiện một công bằng:
Câu 27: Một vật 5 kg được đặt trên mặt phẳng ngiêng. Lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng bằng 0,2 lần trọng lượng của vật. Chiều dài của mặt phẳng nghiêng là 10 m. Lấy g = 10 m/s2. Công của lực ma sát khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng bằng
A. – 95 J.
B. – 100 J.
C. – 105 J.
D. – 98 J.
Chọn B.
Độ lớn của lực ma sát: Fms = 0,2P = 0,2mg.
Vì lực ma sát ngược hướng với vectơ đường đi s nên công của lực ma sát khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng bằng:
A = Fms .s.cos180° = 0,2.5.10.10.cos180° = - 100J.
Câu 28: Một vật 5 kg được đặt trên mặt phẳng ngiêng. Chiều dài của mặt phẳng nghiêng là 10 m, chiều cao 5 m. Lấy g = 10 m/s2. Công của trọng lực khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng có độ lớn là
A. 220 J.
B. 270 J.
C. 250 J.
D. 260 J.
Chọn C.
Công của trọng lực khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng có độ lớn là
A = P.s.cos(P→, s→) = P.s.h/s = P.h = mgh = 5.10.5 = 250 J.
Câu 29: Một thang máy khối lượng 1 tấn chuyển động nhanh dần đều lên cao với gia tốc 2 m/s2. Lấy g = 10 m/s2. Công của động cơ thực hiện trong 5s đầu tiên là
A. 250 kJ.
B. 50 kJ.
C. 200 kJ.
D. 300 kJ.
Chọn D.
Do vật chuyển động có gia tốc nên theo định luật II Niu-tơn: F – P = ma
Câu 30: Một vật khối lượng 1500 kg được cần cẩu nâng đều lên độ cao 20 m trong khoảng thời gian 15 s. Lấy g = 10 m/s2. Công suất trung bình của lực nâng của cần cẩu là
A. 15000 W.
B. 22500 W.
C. 20000 W.
D. 1000 W.
Chọn C
Do nâng đều nên F = P = mg
Xem thêm các dạng bài tập sau:
30 Bài tập chuyển động thẳng biến đổi đều (2024)
30 bài tập về Động lượng và năng lượng trong va chạm (2024)
30 bài tập về Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng (2024)