Chủ đề 2: PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC Buổi 8: Các định luật NIUTƠN A MỤC TIÊU - Ôn tập củng cố khắc sâu kiến thức định luật Niu tơn, lực học - Làm tập liên quan B KIẾN THỨC CƠ BẢN: I) Lực biểu diễn lực tác dụng: 1) Tổng hợp lực F1 , F2 hợp lực F : F1 F + Quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh hình bình hành, đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực chúng: O F F1 F2 ; với F2 = F12 + F22 + 2F1F2cos.; F1 + F2 ≥ F ≥ |F1 – F2| F2 Khi F1 F2 phương, chiều ( = 00) F = F1 + F2 Khi F1 F2 phương, ngược chiều ( = 1800) F = |F1 - F2| Khi F1 F2 vng góc với ( = 900) F = F12 F22 + Điều kiện cân chất điểm: F F1 F2 Fn = 2) Phân tích lực F thành hai lực F1 , F2 thành phần: Chọn hai phương cần phân tích F thành F1 , F2 lên: F F1 F2 dựng theo quy tắc hình bình hành II) Ba định luật Niu Tơn: 1) Định luật I Niu Tơn (Định luật quán tính): v= 0( Đứng yên) F 0 a= v = không đổi (CĐ thẳng đều) Chú ý: Nếu vật chịu tác dụng nhiều lực thì: F Fhl F1 F2 Fn 2) Định luật II Niu Tơn (Gia tốc): F Biểu thức dạng véc tơ: a = F ma m F Độ lớn: a = F ma m Chú ý: Nếu vật chịu tác dụng nhiều lực thì: F Fhl F1 F2 Fn = ma 3) Định luật III Niu Tơn( Tương tác): Vật m1 tương tác m2 thì: F12 F21 Độ lớn: F12 = F21 m2a2 = m1a1 m2 C Bài tập v2 t = m1 v1 t ThuVienDeThi.com * Phương pháp động lực học: Bước 1: Chọn vật (hệ vật) khảo sát Bước 2: Chọn hệ quy chiếu ( Cụ thể hố hệ trục toạ độ vng góc; Trục toạ độ Ox trùng với phương chiều chuyển động; Trục toạ độ Oy vng góc với phương chuyển động) Bước 3: Xác định lực biểu diễn lực tác dụng lên vật hình vẽ (phân tích lực có phương khơng song song vng góc với bề mặt tiếp xúc) Bước 4: Viết phương trình hợp lực tác dụng lên vật theo định luật II Niu Tơn ( Nếu có lực phân tích sau viết lại phương trình lực thay lực phân tích cho lực ln) n Fhl F i F1 F2 Fn ma (*) (tổng tất lực tác dụng lên vật) i 1 Bước 5: Chiếu phương trình lực(*) lên trục toạ độ Ox, Oy: Ox: F1x F2 x Fnx ma (1) Oy: F1 y F2 y Fny (2) * Phương pháp chiếu: + Nếu lực vng góc với phương chiếu độ lớn đại số F phương + Nếu lực song song với phương chiếu độ lớn đại số F phương : TH: F Cùng hướng với chiều dương phương chiếu: F Fy F.sin Fx F cos TH: F ngược hướng với chiều dương phương chiếu: Fy F.sin F Fx F cos - Giải phương trình (1) (2) ta thu đại lượng cần tìm (gia tốc a F) * Chú ý: Sử dụng công thức động học: - Chuyển động thẳng đêuf: a = Chuyển động thẳng biến đổi s = v0t + at2/2 ; v = v0 + at ; v2 – v02 = 2as Chuyển động tròn lực hướng tâm: v = v T 2 r 2 s v2 2 r 2 = r ; aht = r ; T ; t r v ThuVienDeThi.com + 2 f 2 / T ; v = r = 2 rf 2 r / T ; aht v2 r 4r f 4r / T r DẠNG 1: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC Bài 1: Tìm hợp lực lực trường hợp sau: (Các lực vẽ theo thứ tự chiều quay kim đồng hồ) a F1 = 10N, F2 = 10N, ( F1 , F2 ) =300 b F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N,( F1 , F2 ) =900 ,( F2 , F3 ) =300 ,( c F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N, F4 = 10N, ( F1 , F2 ) ) =900 =900 ,( F1 , F3 ) =2400 F2 , F3 ) =300 ,( F4 , F3 ) =900 ,( F4 , F1 d F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N, F4 = 10N, ( F1 , F2 ) =300, ( F2 , F3 ) =600, ( F4 , F3 ) =900, ( F4 , F1 ) =1800 Bài 2: Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời lực có độ lớn 20N 30N, xác định góc hợp phương lực hợp lực có giá trị: a 50N b 10N c 40N d 20 Dạng : Các định luật Niutơn ĐỊNH LUẬT II NEWTON Bài 1: Một ôtô không chở hàng có khối lượng tấn, khởi hành với gia tốc 0,36m/s2 Khi ơtơ chở hàng khởi hành với gia tốc 0,18m/s2 Biết hợp lực tác dụng vào ơtơ hai trường hợp Tính khối lượng hàng hoá xe ĐS: 2tấn Bài 2: Một ơtơ có khối lượng tấn, chạy với vận tốc v0 hãm phanh, xe thêm qng đường 15m 3s dừng hẳn Tính: a Vận tốc v0 b Lực hãm phanh Bỏ qua lực cản bên ĐS: 10m/s; 6666,7N Bài 3: Một xe có khối lượng 100kg chuyển động với vận tốc 30,6 km/h hãm phanh Biết lực hãm 350N Tìm qng đường xe cịn chạy thêm trước dừng hẳn ĐS: 10,3m Bài 4: Lực F truyền cho vật có khối lượng m1 gia tốc a1=2m/s2, truyền cho vật có khối lượng m2 gia tốc a2=3m/s2 Hỏi lực F truyền cho vật có khối lượng m=m1+m2 gia tốc bao nhiêu? ĐS: 1,2m/s2 Bài 5: Một vật có khối lượng 0,5 kg chuyển động nhanh dần với vận tốc 2m/s Sau thời gian 4s qng đường 24m Biết vật ln chịu tác dụng lực kéo Fk lực cản Fc=0,5N a Tính độ lớn lực kéo b Sau 4s đó, lực kéo ngừng tác dụng sau vật dừng lại? Bài 6: Một xe có khối lượng tấn, sau khởi hành 10s quãng đường 50m c Tính lực phát động động xe Biết lực cản 500N d Tính lực phát động động xe sau xe chuyển động Biết lực cản không đổi suốt trình chuyển động ThuVienDeThi.com ĐỊNH LUẬT III NEWTON Bài 7: Một xe lăn chuyển động mặt phẳng nằm với vận tốc 50cm/s Một xe khác chuyển động với vận tốc 150cm/s tới va chạm với từ phía sau Sau va chạm hai xe chuyển động với vận tốc 100cm/s Hãy so sánh khối lượng hai xe ĐS: m1=m2 Bài 8: Một xe A chuyển động với vận tốc 3,6 km/h đến đụng vào xe B đứng yên Sau va chạm xe A dội lại với vận tốc 0,1 m/s ; xe B chạy với vận tốc 0,55 m/s Cho mB=200g Tìm mA ĐS: 100g Bài 9: Hai cầu chuyển động mặt phẳng nằm ngang, cầu chuyển động với vận tốc 4m/s đến va chạm vào cầu đứng yên Sau va chạm hai cầu chuyển động theo hướng cũ cầu với vận tốc m/s Tính tỉ số khối lượng hai cầu ĐS: m1/m2=1 ThuVienDeThi.com ... hành 10s quãng đường 50m c Tính lực phát động động xe Biết lực cản 500N d Tính lực phát động động xe sau xe chuyển động Biết lực cản khơng đổi suốt trình chuyển động ThuVienDeThi.com ĐỊNH LUẬT... góc với phương chuyển động) Bước 3: Xác định lực biểu diễn lực tác dụng lên vật hình vẽ (phân tích lực có phương khơng song song vng góc với bề mặt tiếp xúc) Bước 4: Viết phương trình hợp lực tác... có lực phân tích sau viết lại phương trình lực thay lực phân tích cho lực ln) n Fhl F i F1 F2 Fn ma (*) (tổng tất lực tác dụng lên vật) i 1 Bước 5: Chiếu phương