Chuyªn ®Ò 3 – 4 Chuyªn ®Ò båi dìng hÌ Chuyªn ®Ò 3 ChuyÓn ®éng nÐm ngang i Tãm t¾t kiÕn thøc 1 VËt ®îc nÐm th¼ng ®øng lªn trªn TÝnh chÊt chuyÓn ®éng + §i lªn ngîc chiÒu chËm dÇn ®Òu + §i xuèng cïng chi[.]
Chuyên đề bồi dỡng hè Chuyên đề : Chuyển ®éng nÐm ngang i - Tãm t¾t kiÕn thøc 1- Vật đợc ném thẳng đứng lên : Tính chất chuyển động + Đi lên : ngợc chiều : chậm dần + Đi xuống : chiều : nhanh dần Các phơng trình chuyển động + Gia tốc a=-g + VËn tèc v = - gt + v0 + Toạ độ Hệ thức độc lập với thời gian v2 – + ë vÞ trÝ cao nhÊt v= ; t = + ë vÞ trÝ thÊp nhÊt y = ; v = - v0 ; t = Tính thuận nghịch chuyển động Vận tốc cật vị trí có độ cao y v= - Vật đợc ném ngang a)Các phơng trình chuyển động + Gia tốc Vận tốc Năm học 2006 - 2007 Độ lệch quỹ đạo tan( + Tọa độ x= v0t ; y = 1/2gt2 + Vật chạm đất y = h ; t = + Quỹ đạo Parabol có phơng trình II - Phơng pháp chung + áp dụng phơng trình chuyển động đà thiết lập cho trờng hợp + Có thể dùng đồ thị chuyển động để lí luận + toán gặp đợc giải nh phần động học : Kết hợp với phơng pháp tọa độ cần III - Bài toán mẫu Bài 1: Một qủa cầu đợc ném thẳng đứng từ mặt đát lên với vận tốc đầu 15m/s Bỏ qua lực cản không khí Cho g= 10m/s2+ a) Viếtphơng trình gia tốc , vận tốc ,và tọa độ cầu theo thời gian b) Xác định vị trí vận tốc cầu sau ném 2s c) Quả cầu đạt độ cao tối đa d) Bao lâu sau ném cầu rơi trở mặt đất ? e) Bao lâu sau ném cầu cách mặt đất 8,8m ? Khi vận tốc cầu Lợc giải Chọn gốc tọa độ mặt đất , trục tọa độ Oy thẳng đứng hớng lªn Gèc thêi gian võa nÐm vËt Gia tèc chuyển động g hớng thẳng đứng xuống dới a = -g = -10m/s2 VËn tèc v= - gt + v0 = -10t (m/s) Täa ®é y = -1/2 gt2 + v0t = -5t2 + 15 t a) Lóc t = 2s (m) b) v = -10 (2)2 + 15 (2) =10 m Vật mặt đất 10m xg víi vËn tèc 5m/s c) Ta cã hƯ thøc Khi cầu đạt độ cao tối đa v = d) Khi cầu rơi chạm đất y = y = -5t2 + 15t = Lo¹i nghiƯm t=o ta lÊy nhigÖm t = s c) Khi y = 8,8 m Ta cã y = -5t2 + 15t = 8,8 Giải phơng trình ta đợc nghiệm t = 0,8 s : v1 = -10t1 + 15 = 7m/s t= t2 = 2,2 s : v2 = -10t2+ 15 = -7 m/s Hai nhgiƯm trªn øng với hai trờng hợp cầu lên , xuống Bài : Từ độ cao 205 m ngời ta thả rơi tự vật Một giây sau từ mặ đất (trên đờng thẳng ) ngời ta ném thẳng đứng lên vật khác với vận tốc 30m/s a) Hai vật gặp lúc đâu ? b) Lúc gặp vật II lên hay xuốg , vận tốc ( g = 10m/s2) Lợc giải a) Độ cao gặp Ta có phơng trình tọa độ Khi gặp y2 = y1 => 40t = 200 = > t= 5s Thay vào phơng trình ta có y2 = y1 - 5.52 +30.5 = 25 m b) VËn tèc cña vËt II lúc gặp : Phơng trình vận tốc vËt II v2 = -gt + v02 = - 10t 30 Víi t = 5s ta cã v2 = -20 m/s Vậy vật II rơi xuống dới vơi vận tốc 20m/s Bài : Tại đỉnh tháp cao 80m , qảu cầu ném theo phơng ngang với vận toóc 20m/s a) Viết phơng trình tọa độ cầu Xác định tọa độ cầu su ném 2s b) Viết phơng trình quỹ đạo cầu Quỹ đạo đờng ? c) Quả cầu chạm đất vị trí ? Vậ tốc cầu chạm đất ? Lợc giải: Chọn gốc tọa độ O đỉnh tháp , trục tọa độ Ox theo hớng , trục Oy thẳng đứng hớng xuống ,gốc thời gian lức vừa ném vật a) Phơng trình tọa độ cầu : x = v0 t x= 20t y = 1/2 gt2 y = 5t2 Lóc t = 2s x= 40m y= 20m b) Phơng trình quỹ đạo cầu : y = (m) với x Quỹ đạo nhánh Parabol đỉnh O c) Khi cầu chạm đất y = 80m Ta có y= = 80 x= 80 m Quả cầu chạm đất cách chân tháp 80 m Vận tốc cầu Lúc cầu chạm đất : suy v = = 44,7m/s Bµi tËp lun tËp Bµi : Một cầu đợc ném lên theo phơng thẳng đứng từ mặt dất Sau 4s vật rơi xuống mặt đát Cho g = 10m/s2 TÝnh : a) VËn tèc ban đầu vật b) Độ cao tối đa mà vật lên tới c) Vận tốc vật độ cao 3/4 độ cao tối đa Đáp số : a 20m/s Bµi : b 20m c 10m/s Mét cầu đợc ném theo phơng ngang từ độ cao 80m, sau chuyển động 3s , vận tốc cầu hợp với phơng ngang góc 45 a) Tính vận tốc cầu b) Quả cầu chạm đất lúc đâu , với vận tốc ? Bài : Một máy bay bay theo phơng ngang víi vËn tèc v1 ë ®é cao h mn thả bom trúng tàu chiến chuyển động thẳng với vận tốc v2 mặt phẳng thẳng đứng với máy bay Hỏi máy bay phải cắt bom trúng mục tiêu theo phơng ngang khoảng l bằg ? Xét trờng hợp : a) Máy bay tàu chiến chuyển động chiều b) Máy bay tàu chiến chuyển động ngợc chiều Bài tập trắc nghiệm Bài : Một viên bi X đợc ném ngang từ điểm Cùng lúc độ cao viên bi Y cã cïng kÝch thíc nhng cã khèi lỵng gÊp đôi đợc thả rơi từ trạng thái nghỉ Bỏ qua sức cản không khí Hỏi điềugì sau đay xảy ? A Y chạm sàn trớc X X Chạm sàn trớc Y c Y chạm sàn X đợc nửa đờng D X Y chạm sàn lúc Bài : Một đá có khối lợng 100g đợc ném lên cao theophơng thẳng đứng với vạn tốc v= 20m/s Hòn đá chuyển động chậm dần lên tới độ cao h= 20m rơi trở mặt đất Tính lực cản không khí vào đá A - 1N B 0N C 3N D 1000N Chuyên đề : Phơng pháp động lực học ứng dụng định luật NiuTơn I - Kiến thức cần nắm a) Chuyển độngcủa hệ vật + Ngoại lực : Lực vật bên tác dụnglên vật hệ + Nội lực : Lực tơng tác vật hệ + Nếu vật hệ chuyển động gia tốc + Nội lực không gây gia tốc cho toàn hệ b) Sự tăng giảm trọng lợng + Phơng trình F = N = P - ma ( F = N : träng lỵng ) Tùy giá trị a có + Nếu F> P : Tăng trọng lợng + Nếu F < P : Giảm trọng lợng + Nếu F = : Mất trọng lợng II - Phơng pháp chung + Chọn hệ quy chiếu thích hợp ,xác định liệu ,các yêu cầu + Phân tích lực tác dụng vào vật Viết phơng trình chuyển động theo định luật II Niu Tơn + Chiếu phơng trình véc tơ lên trục tọa độ để thiết lập phơng trình đại số + Tìm ẩn số toán Lu ý : Nếu vật chuyển động nhiều giai đọan : III - Bài tập mẫu Bài : Hai khối hình hộp khối lợng m1 = 3kg , m2 = 2kg đặt tiếp xúc mặt phẳng nằm ngang không ma sát Tác dụng lực nằm ngang lên khối lợng m1 nh hình vẽ , F = N a) Phân tích lực tác dụng lên vật b) Tính gia tốc chuyển động vật lực tơng tác chúng Lợc giải : a) Lực tác dụng - Lực tác dụng lên m1 : Trọng lực đàn hồi ,lực đàn hồi mặt sàn , lực đẩy , lực vật m2 _ Lực tác dụng lên m2 : trọng lực cđa vËt b) gia tèc chun ®éng : Theo định luật II NiuTơn : Vật I : (1) Vật II : (2) Chiếu (1) (2) lên trục Ox hớng chuyển động ta đợc : F - N21 = m1 a (3) N21 = m2 a (4) Theo định luật III NiuTơn N21 = N12 Cộng (3) (4) ta suy : = 1,2 m/s2 Lùc t¬ng tác hai vật N21 = N12 = m2a = 2,4 N Bài : Vật chuyển động với vận tốc 25m/s trợt lên dốc Biết dốc dài 52m , cao 14m, hệ số ma sát vật dốc =0,25 Cho g = 10m/s2 Tìm gia tèc cđa vËt lªn dèc ? b) VËt cã lên hết dốc không ?Nếu có tìm vận tốc vạt đỉnh dốc thời gian lên hết dốc ? Lợc giải : a) Gia tốc Chọn trục Ox dọc theo hớng mặt dốc , tru8cj Oy vuông góc với mặt dốc hớng lên Lực tác dụng lên vật lên dốc : + Theo định luật II NiuTơn Chiêú phơng trình Oy : -Pcos +N=0 Chiêú phơng trình Ox : - Psin - Fms = ma => Fms = N = kmg cos = -g(sin + cos )= -5,2m/s2 b) Qu·ng ®êng - vËn tèc , thời gian Gọi hiều dài tối đa vật ®i lªn hÕt dèc ( ®Õn lóc vËn tèc v0 = ) Ta có : Vì s>l nên vật lên hết dốc KHi lên hết đỉnh dốc vật đà đợc quÃng đờng l - VËn tèc vËt ë ®Ønh dèc : - Thêi gian vật lên dốc Bài tập áp dụng Bài 1: Một vật có khối lợng m = 20kg đợc kéo chuyển ®éng ngang bëi lùc ¬ng ngang mét gãc NÕu = NÕu = hỵp víi ph- ( F= 120 N) Hệ số ma sát trợt với sàn = 600 vật chuyển động Tìm gia tốc chuyển động = 300 Tìm gia tốc chuyển động Bài : VËt cã khèi lỵng m = 2,5 kg rơi thẳng đứng từ độ cao 100 m không vận tốc ban đầu , sau 10s chạm đất Tìm lực cản không khí ( coi nh không đổi ) tác động lên vật Cho g= 10m/s2 Bài : Quả cầu có khối lợng m = 100g treo đầu sợi dây toa tàu Tàu chuyển động ngang với gia tốc a Dây treo nghiêng góc = 300 với phơng thẳng đứng Tìm gia tốc a lực căng sợi dây Bài : Xe tải khối lợng m= 1tấn bắt đầu chuyển động mặt phẳng nằm ngang Biết hệ số ma sát lăn xe mặt đờng = 0,1 Ban đầu lực kéo động 2000N a) Tìm vận tốc quÃng đờg chuyển động sau 10s b) Trong giai đoạn kế, xe chuyển động 20s Tìm lực kéo động giai đoạn c) Sau xe tắt máy , hÃm phanh dừng lại sau bắt đầu hÃm phanh 2s Tìm lực hÃm d) Tính vËn tèc trung b×nh cđa xe st thêi gian chun ®éng e) VÏ ®å thÞ vËn tèc gia tèc đờng Bài : Một lò so có chiều dài tự nhiên l0 = 27 cm, đợc treo thẳng đứng Khi treo vào lò so vật có trọng lợng P1 = 5N lò so dài l1 = 44 cm Khi treo vật khác có trọng lợng P2 cha biết , lò so dài l2 = 35 cm Hỏi lò so có độ cứng ? trọng lợng cha biết Bài : Một vệ tinh, khối lợng 100kg, đợc phóng lên quỹ đạo quanh trái đất độ cao mà có trọng lợng 920N Chu kì vệ tinh 5,3.103 s Tính lực hớng tâm tác dụng lên vệ tinh b) Tính khoảng cách từ bề mặt trái đất đến vệ tinh ... động ta đợc : F - N21 = m1 a (3) N21 = m2 a (4) Theo định luật III NiuTơn N21 = N12 Cộng (3) vµ (4) ta suy : = 1,2 m/s2 Lùc tơng tác hai vật N21 = N12 = m2a = 2 ,4 N Bài : Vật chuyển động với... Vận tốc vật độ cao 3/ 4 độ cao tối đa Đáp số : a 20m/s Bµi : b 20m c 10m/s Một cầu đợc ném theo phơng ngang từ độ cao 80m, sau chun ®éng 3s , vËn tèc cầu hợp với phơng ngang góc 45 a) Tính vận tốc... chân tháp 80 m Vận tốc cầu Lúc cầu chạm đất : suy v = = 44 ,7m/s Bµi tËp lun tËp Bµi : Một cầu đợc ném lên theo phơng thẳng đứng từ mặt dất Sau 4s vật rơi xuống mặt ®¸t Cho g = 10m/s2 TÝnh : a) VËn