Giáo án trình chiếu vật lí 10 sách kết nối tri thức với cuộc sống bai 20 một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học

Bài 20 Một số ví dụ cách giải toán thuộc phần động lực học 01 Các bước giải Các bước giải tốn thuộc phần động lực học Bước 1: Biểu diễn lực tác dụng lên vật Bước 2: Chọn hai trục Ox Oy phân tích lực theo hai trục này, sau áp dụng định luật Newton Bước 3: Giải hệ phương trình để tìm kiện theo yêu cầu 02 Một số ví dụ Một người đẩy thùng hàng, khối lượng 50 kg, trượt sàn nhà Lực đẩy có phương nằm ngang với độ lớn 180 N Tính gia tốc thùng hàng, biết hệ số ma sát trượt thùng hàng sàn nhà 0,25 Lấy g = 9,8 m/s Hướng dẫn - Áp dụng định luật Newton theo hai trục Ox Oy r uuu r u r r r F + Fms + N + P = m.a Bài làm - Trục Ox: F − Fms = m.a ⇔ F − µ.N = m.a ( 1) - Trục Oy: N − P = ⇔ N = P = m.g ( 2) - Lấy (2) vào (1) ta có: F − µ.m.g = m.a ⇔ 180 − 0,25.50.9,8 = 50.a ⇔ a = 1,15( m/ s2 ) Một người dùng dây buộc để kéo thùng gỗ theo phương nằm ngang lực F Khối lượng thùng 35 kg Hệ số ma sát sàn đáy thùng 0,3 Lấy g = 9,8 m/s Tính độ lớn lực kéo hai trường hợp: a) Thùng trượt với gia tốc 0,2 m/s b) Thùng trượt Hướng dẫn - Áp dụng định luật Newton theo hai trục Ox Oy r uuu r u r r r F + Fms + N + P = m.a Bài làm a) Trục Ox: F − Fms = m.a ⇔ F − µ.N = m.a ( 1) - Trục Oy: N − P = ⇔ N = P = m.g ( 2) - Lấy (2) vào (1) ta có: F − µ.m.g = m.a ⇔ F − 0,3.35.9,8 = 35.0,2 ⇔ F = 109,9( N) Một người dùng dây buộc để kéo thùng gỗ theo phương nằm ngang lực F Khối lượng thùng 35 kg Hệ số ma sát sàn đáy thùng 0,3 Lấy g = 9,8 m/s Tính độ lớn lực kéo hai trường hợp: a) Thùng trượt với gia tốc 0,2 m/s b) Thùng trượt Hướng dẫn - Áp dụng định luật Newton theo hai trục Ox Oy r uuu r u r r r F + Fms + N + P = m.a Bài làm b) Do thùng trượt nên a = 0, ta có: F − µ.m.g = m.a ⇔ F − 0,3.35.9,8 = 35.0 ⇔ F = 102,9( N) Một hộp gỗ thả trượt không vận tốc ban đầu từ đầu gỗ dài L = m Tấm gỗ đặt nghiêng 30 so với phương ngang Hệ số ma sát đáy hộp mặt gỗ 0,2 Lấy g = 9,8 m/s Hỏi sau hộp gỗ trượt xuống đến đầu gỗ? uu r Py Hướng dẫn - Tấm gỗ trượt xuống nhanh dần không vận tốc ban đầu nên: 2 d = v0 t + at = at - Áp dụng định luật Newton2 theo hai trục Ox Oy uu r Px Bài làm - Trục Ox: Px − Fms = m.a ⇔ P.sin α − µ.N = m.a ( 1) - Trục Oy: N − Py = ⇔ N = Py = P.cosα = mg.cosα ( 2) - Lấy (2) vào (1) ta có: r uuu r u r r r F + Fms + N + P = m.a mg.sin α − µ.mg.cosα = m.a ⇔ g.sin α − µg.cosα = a ⇔ 9,8.sin300 − 0,2.9,8.cos300 = a Một hộp gỗ thả trượt không vận tốc ban đầu từ đầu gỗ dài L = m Tấm gỗ đặt nghiêng 30 so với phương ngang Hệ số ma sát đáy hộp mặt gỗ 0,2 Lấy g = 9,8 m/s Hỏi sau hộp gỗ trượt xuống đến đầu gỗ? uu r Py Hướng dẫn - Tấm gỗ trượt xuống nhanh dần không vận tốc ban đầu nên: 2 d = v0 t + at = at - Áp dụng định luật Newton2 theo hai trục Ox Oy r uuu r u r r r F + Fms + N + P = m.a uu r Px Bài làm ⇔ a = 3,2( m/ s2 ) - Tấm gỗ trượt xuống nhanh dần không vận tốc ban đầu nên: d = at ⇔ = 3,2.t2 ⇔ t = 1,1( s) Người ta đẩy thùng có khối lượng 55 kg theo phương ngang với lực 220 N làm thùng chuyển động mặt phẳng ngang Hệ số ma sát trượt thùng mặt phẳng 0,35 Tính gia tốc thùng Lấy g = 9,8 m/s Hướng dẫn - Áp dụng định luật Newton theo hai trục Ox Oy r uuu r u r r r F + Fms + N + P = m.a Bài làm - Trục Ox: F − Fms = m.a ⇔ F − µ.N = m.a ( 1) - Trục Oy: N − P = ⇔ N = P = m.g ( 2) - Lấy (2) vào (1) ta có: F − µ.m.g = m.a ⇔ 220 − 0,35.55.9,8 = 55.a ⇔ a = 0,57( m/ s2 ) Một sách đặt mặt bàn nghiêng thả cho trượt xuống Cho biết góc nghiêng ɑ = 30 so với phương ngang hệ số ma sát sách mặt bàn µ = 0,3 Lấy g = 9,8 m/s Tính gia tốc sách quãng đường sau s uu r Py Hướng dẫn - Áp dụng định luật Newton theo hai trục Ox Oy r uuu r u r r r F + Fms + N + P = m.a uu r Px Bài làm - Trục Ox: Px − Fms = m.a ⇔ P.sin α − µ.N = m.a ( 1) - Trục Oy: - Quyển sách trượt xuống nhanh dần không vận tốc ban đầu N − Py = ⇔ N = Py = P.cosα = mg.cosα ( 2) nên: - Lấy (2) vào (1) ta có: mg.sin α − µ.mg.cosα = m.a 1 d = v0 t + at2 = at2 2 ⇔ g.sin α − µg.cosα = a ⇔ 9,8.sin300 − 0,3.9,8.cos300 = a Một sách đặt mặt bàn nghiêng thả cho trượt xuống Cho biết góc nghiêng ɑ = 30 so với phương ngang hệ số ma sát sách mặt bàn µ = 0,3 Lấy g = 9,8 m/s Tính gia tốc sách quãng đường sau s uu r Py Hướng dẫn Bài làm ⇔ a = 2,35( m/ s2 ) - Áp dụng định luật Newton theo hai trục Ox Oy r uuu r u r r r F + Fms + N + P = m.a - Quyển sách trượt xuống nhanh dần không vận tốc ban đầu nên: 1 d = v0 t + at2 = at2 2 uu r Px - Quyển sách trượt xuống nhanh dần không vận tốc ban đầu nên: d = at = 2,35.22 = 4,7( m) 2 Một học sinh dùng dây kéo thùng sách nặng 10 kg chuyển động mặt sàn nằm ngang Dây nghiêng ur Fy góc chếch lên 30 so với phương ngang Hệ số ma sát trượt đáy thùng mặt sàn µ = 0,2 (lấy g = 9,8 m/s ) Hãy xác định độ lớn lực kéo để thùng sách chuyển động thẳng Hướng dẫn - Áp dụng định luật Newton theo hai trục Ox Oy r uuu r u r r r F + Fms + N + P = m.a - Vật chuyển động nên a = uu r Fx Bài làm - Trục Ox: Fx − Fms = ma ⇔ F.cosα − µ.N = ma ( 1) - Trục Oy: Fy + N − P = ⇔ N = P − Fy = mg − F.sin α ( 2) - Lấy (2) vào (1) ta có: F.cosα − µ.( mg − F.sin α ) = ma ⇔ F.cos300 − 0,2.( 10.9,8 − F.sin300 ) = 10.0 ⇔ F = 20,28( N) Hai vật có khối lượng m1 = kg m2 = 10 kg nối với sợi dây không dãn đặt mặt sàn nằm ngang Kéo vật lực F nằm ngang có độ lớn F = 45 N Hệ số ma sát vật mặt sàn µ = 0,2 Lấy g = 9,8 m/s Tính gia tốc vật lực căng dây nối uur N2 uuuu r Fms2 uu r P2 uu r T2 uu r T1 uuuu r Fms1 uur N1 Bài làm r F - Trục Ox: F – T1 – Fms1 + T2 – Fms2 = (m1 + m2).a - Mà T1 = T2 nên: uu r P1 Hướng dẫn - Áp dụng định luật Newton theo hai trục Ox Oy r uuu r u r r r F + Fms + N + P = m.a F – µ.N1 – µ.N2 = (m1 + m2).a => F – µ.(N1 + N2) = (m1 + m2).a (1) - Trục Oy: N1 + N2 – P1 – P2 = => N1 + N2 = P1 + P2 = m1g + m2g = g.(m1 + m2) (2) - Lấy (2) vào (1) ta có: F – µ.g.(m1 + m2) = (m1 + m2).a => 45 – 0,2.9,8.(5 + 10) = (5 + 10).a Hai vật có khối lượng m1 = kg m2 = 10 kg nối với sợi dây không dãn đặt mặt sàn nằm ngang Kéo vật lực F nằm ngang có độ lớn F = 45 N Hệ số ma sát vật mặt sàn µ = 0,2 Lấy g = 9,8 m/s Tính gia tốc vật lực căng dây nối uur N2 uuuu r Fms2 uu r P2 uu r T2 uu r T1 uuuu r Fms1 uur N1 Bài làm r F uu r P1 Hướng dẫn - Áp dụng định luật Newton theo hai trục Ox Oy r uuu r u r r r F + Fms + N + P = m.a - Lực căng dây: F – T1 – Fms1 = m1.a => F – T1 – µ.N1 = m1.a => F – T1 – µ.P1 = m1.a => F – T1 – µ.m1.g = m1.a => 45 – T1 – 0,2.5.9,8 = 5.1,04 => T1 = 30 (N) - Vậy T2 = T1 = 30 (N) Hai vật có khối lượng m1 = kg m2 = 10 kg nối với sợi dây không dãn đặt mặt sàn nằm ngang Kéo vật lực F nằm ngang có độ lớn F = 45 N Hệ số ma sát vật mặt sàn µ = 0,2 Lấy g = 9,8 m/s Tính gia tốc vật lực căng dây nối uur N2 uuuu r Fms2 uu r P2 uu r T2 uu r T1 uuuu r Fms1 uur N1 Bài làm r F uu r P1 Hướng dẫn - Áp dụng định luật Newton theo hai trục Ox Oy r uuu r u r r r F + Fms + N + P = m.a - Lực căng dây: F – T1 – Fms1 = m1.a => F – T1 – µ.N1 = m1.a => F – T1 – µ.P1 = m1.a => F – T1 – µ.m1.g = m1.a => 45 – T1 – 0,2.5.9,8 = 5.1,04 => T1 = 30 (N) - Vậy T2 = T1 = 30 (N) ...01 Các bước giải Các bước giải tốn thuộc phần động lực học Bước 1: Biểu diễn lực tác dụng lên vật Bước 2: Chọn hai trục Ox Oy phân tích lực theo hai trục này, sau áp dụng định luật... 0,2.( 10. 9,8 − F.sin300 ) = 10. 0 ⇔ F = 20, 28( N) Hai vật có khối lượng m1 = kg m2 = 10 kg nối với sợi dây không dãn đặt mặt sàn nằm ngang Kéo vật lực F nằm ngang có độ lớn F = 45 N Hệ số ma sát vật. .. – 0,2.9,8.(5 + 10) = (5 + 10) .a Hai vật có khối lượng m1 = kg m2 = 10 kg nối với sợi dây không dãn đặt mặt sàn nằm ngang Kéo vật lực F nằm ngang có độ lớn F = 45 N Hệ số ma sát vật mặt sàn µ =