Ba định luật Niu-tơn: Lý thuyết và bài tập Bài tập Vật lý lớp 10

Mời quý thầy cô cùng tham khảo tài liệu Ba định luật Niu-tơn được Download.vn đăng tải trong bài viết dưới đây.

Tài liệu tổng hợp toàn bộ kiến thức lý thuyết và các dạng bài tập vận dụng giúp cho các bạn học sinh lớp 10 có thêm nhiều tư liệu tham khảo, củng cố kiến thức để giải Vật lý 10. Chúc các bạn học tốt.

A. Lý thuyết

1. Định luật 1 Niutơn

a. Định luật:

Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

b. Quán tính:

Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.

Định luật I Niutơn được gọi là định luật quán tính và chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động quán tính

2. Định luật II Niutơn

a) Định luật

Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

\(\vec{a}= \dfrac{\vec{F}}{m}\) hay \(\vec{F}= m\vec{a}\)

Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng F1→, F2→,..., Fn→ thì F→ là hợp lực của các lực đó: F→ = F1→ + F2→ + ... + Fn→

b) Khối lượng và mức quán tính

- Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.

- Tính chất của khối lượng:

+ Khối lượng là một đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mỗi vật.

+ Khối lượng có tính chất cộng: Khi nhiều vật được ghép lại thành một hệ vật thì khối lượng của hệ bằng tổng khối lượng các vật đó.

c) Trọng lực. Trọng lượng

* Trọng lực

- Trọng lực là lực của Trái Đất tác dụng vào vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do. Trọng lực được kí hiệu là \(\overrightarrow P\)

- Ở gần Trái Đất trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống. Điểm đặt tại trọng tâm của vật.

* Trọng lượng

Độ lớn của trọng lực tác dụng lên Một vật gọi là trọng lượng của vật. Kí hiệu là P. Trong lượng của vật được đo bằng lực kế.

* Công thức của trọng lực:

3. Định luật III Niu - Tơn

a) Sự tương tác giữa các vật

Khi một vật tác dụng lên vật khác một lực thì vật đó cũng bị vật kia tác dụng ngược trở lại một lực. Ta nói giữa hai vật có sự tương tác.

b) Định luật

Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều.

\(\vec{F_{AB}}\)  \(=-\overrightarrow{F_{B A}}\)

c. Lực và phản lực

- Trong tương tác giữa hai vật, một lực gọi là lực tác dụng còn lực kia gọi là phản lực

- Lực và phản lực có những đăc điểm sau:

+ Lực và phản lực luôn xuất hiện đồng thời

+ Lực và phản lực là hai lực trực đối

+ Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.

B. Bài tập thực hành

Dạng 1: Áp dụng định luật II Niu tơn cho vật (chịu tác dụng của hợp lực)

Bài tập 1: a. Vật 5kg chịu tác dụng lực 15N. Tính gia tốc vật?

b. Vật chịu tác dụng của lực 20N, chuyển động với gia tốc 2m/s. Tính khối lượng vật?

Bài tập 2: Một vật có khối lượng 50kg bắt đầu chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi được 50cm thì đạt vận tốc 0,7m/s. Tính lực tác dụng vào vật ? (Bỏ qua ma sát)

Bài tập 3: Một ôtô khối lượng 3tấn, sau khi khởi hành 10s đi được quãng đường 25m. Tìm:

a. Lực phát động của động cơ xe.

b. Vận tốc và quãng đường xe đi được sau 20s. (Bỏ qua ma sát)

Bài tập 4: Một xe ôtô có khối lượng 2tấn đang chuyển động với vận tốc 72km/h thì hãm phanh. Sau khi hãm phanh ôtô chạy thêm được 500m thì dừng hẳn. Tìm:

a. Lực hãm phanh. Bỏ qua các lực cản bên ngoài.

b. Thời gian từ lúc ôtô hãm phanh đến lúc dừng hẳn.

Dạng 2: Bài toán thay đổi hợp lực, khối lượng.

Bài tập 5: Một vật đang chuyển động dưới tác dụng của lực F₁ với gia tốc a₁. Nếu tăng lực tác dụng thành F₂ = 2F₁ thì gia tốc của vật là a₂ bằng bao nhiêu lần a₁? Áp dụng: với a₁= 2m/s² tìm a₂ ?

Bài tập 6: Lực F truyền cho vật có khối lượng m₁ gia tốc a₁ = 2m/s², truyền cho vật có khối lượng m₂ gia tốc a₂ = 6m/s². Hỏi nếu lực F truyền cho vật có khối lượng m = m₁ + m₂ thì gia tốc a của nó sẽ là bao nhiêu?

Bài tập 7: Lực F truyền cho vật có khối lượng m₁ gia tốc a₁ = 6m/s², truyền cho vật có khối lượng m₂ gia tốc a₂ = 12m/s². Hỏi nếu lực F truyền cho vật có khối lượng m = m₂ – m₁ thì gia tốc a của nó sẽ là bao nhiêu?

Bài tập 8: Xe lăn có khối lượng m= 500kg, dưới tác dụng của lực F, xe chuyển động đến cuối phòng mất 10s. Nếu chất lên xe một kiện hàng thì xe chuyển động đến cuối phòng mất 20s. Tìm khối lượng kiện hàng?

Bài tập 9: Dưới tác dụng của lực F nằm ngang, xe lăn chuyển động không vận tốc đầu, đi được quãng đường 3m trong thời gian t. Nếu đặt thêm vật có khối lượng 500g lên xe thì xe chỉ đi được quãng đường 2m trong thời gian t. Bỏ qua ma sát. Tìm khối lượng của xe.

Dạng 3: Áp dụng phương pháp động lực học (vật chịu tác dụng của nhiều lực)

Bài tập 10: Người ta đẩy một cái thùng gỗ nặng 55kg theo phương nằm ngang với lực 220N làm thùng chyển động trên mặt phẳng nằm ngang. Biết lực ma sát cản trở chuyển động có độ lớn F_ms=192,5N. Tính gia tốc của thùng?

Bài tập 11: Một ô tô khởi hành với lực phát động là 2000N. Lực cản tác dụng vào xe là 400N. Khối lượng của xe là 800kg. Tính quãng đường xe đi được sau 10s khởi hành ?

.............

Tải file tài liệu để xem thêm nội dung chi tiết