Đang tải... (xem toàn văn)
TIẾT 37 38 TỔNG HỢP LỰC – PHÂN TÍCH LỰC Ngày soạn Ngày giảng 15112022 10112022 Lớp 10A7 Số tiết 2 I MỤC TIÊU 1 Kiến thức Củng cố kiến thức về lực, tổng hợp lực và phân tích lực, điều kiện cân bằng.Giáo án dạy thêm vật lí 10, soạn theo sách KNTT chuẩn, tài liệu được biên soạn và đã qua giảng dạy, được soạn bám sát theo sách KNTT, bao gồm các bài tập mục đích yêu cầu chuẩn, thày cô có thể sử dụng cho dạy thêm của mình
7-38 TỔNG HỢP LỰC – PHÂN TÍCH LỰC TIẾT Ngày soạn Ngày giảng 15/11/2022 10/11/2022 Lớp 10A7 Số tiết I MỤC TIÊU Kiến thức: - Củng cố kiến thức lực, tổng hợp lực phân tích lực, điều kiện cân Mức độ cần đạt: - Vận dụng thấp, vận dụng cao II NỘI DUNG KIẾN THỨC: Kiến thức trọng tâm: a Phân tích lực thay lực hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt lực uu r u u r F ,F + Để phân tích lực thành hai lực cần phải biết phương tác dụng hai lực + Nếu phương tác dụng hai lực thành phần vng góc với lực thành phần hình chiếu hợp lực phương b Điều kiện cân chất điểm Muốn cho chất điểm đứng cân hợp lực lực tác dụng lên phải khơng r r r r r Fhl F1 F2 Fn (1.4) c Mở rộng, nâng cao kiến thức liên quan phù hợp r r r r F F F F h l n (1.5) + Nếu vật m chịu tác dùng từ ba lực trở lên hợp lực: r r F ,F Khi ưu tiên tìm lực tổng hợp ( 12 34 …) cặp hai lực đặc biệt: chiều, ngược chiều, vuông r r r r r r r r r F F F F F F F F h l 12 34 12 34 F4 … góc, độ lớn lực nhau… ; với ; + Ở số tốn phức tạp tìm lực lớn nhỏ kết hợp dùng kiến thức toán học (bất đẳng thức, đẳng thức, khảo sát đồ thị hàm bậc 2, lượng giác…) Vận dụng kiến thức: A PHƯƠNG PHÁP Phương pháp giải tập phân tích lực + Xác định phương cần phân tích lực Trong số tốn đặc biệt dựng hệ trục tọa độ 0xy r phân tích lực F theo hai trục 0x, 0y + Áp dụng quy tắc hình bình hành để vẽ véc tơ lực thành phần theo tỉ xích gần + Nếu lực thuộc vào trường hợp đặc biệt vẽ tính độ lớn lực - Lưu ý: Khi làm tập trắc nghiệm người ta hay cho vào phần kiến thức có góc véc tơ lực đặc biệt để nhẩm nhanh Do đó, phải kiểm tra toán thuộc trường hợp đặc biệt trước suy nghĩ làm đến trường hợp Phương pháp giải tập điều kiện cân chất điểm r r r F F biểu diễn hai lực + Đối với toán đơn giản: vật cân hai lực có Cùng gốc (cùng tác dụng vào vật) Cùng giá (cùng nằm đường thẳng) Ngược chiều Cùng độ lớn: F1 = F2 - Lưu ý: + Đối với toán phức tạp hơn: vật chịu tác dụng từ ba lực trở lên có lực có vị trí đặc biệt tổng hợp cặp lực đặc biệt cuối quy lực cân + Ngồi số tốn phức tạp dựng hệ tọa độ 0xy phù hợp chiếu phương trình (1.4) lên trục 0x, 0y B BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu Chiếc đèn (gồm bóng đèn tán đèn) trần nhà dây hình vẽ Bỏ qua lực liên quan đến khơng khí Đèn chịu tác dụng A lực B lực C lực D lực Lời giải: Từ hình vẽ đèn treo đoạn dây từ điểm treo trịn có lực căng dây trọng lực đèn Chọn B * Nhận xét: HS dễ nhầm lực có dây trọng lực có lực có dây trọng lực Câu Một vật có trọng lượng P đứng cân nhờ dây OA làm với trần góc 60 OB nằm ngang Độ lớn lực căng T1 dây OA bằng: A P/2 C P B P D 2P Lời giải: Điểm treo O chịu lực tác dụng hình vẽ: r r r r T1 + T2 + T3 = r r r P + T3 ' = Þ T3 = T3 ' = P chiếu lên chiều thẳng đứng lên ta có: T1.sin600 = T3 Suy T1 = T3/sin600 = P/sin600 = P Câu Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời lực: F = 20N, F2 = 20N F3 Biết góc lực 1200 Tìm F3 để hợp lực tác dụng lên chất điểm không? A 40N B 20N C 0N D 30N Lời giải: r r r r r r r F F F F F 12 Suy F = 2F cos600 = F = F = 20N Có m 12 1 Câu Vật m = 3kg giữ nằm yên mặt phẳng nghiêng góc 30 so với phương ngang sợi dây mảnh nhẹ, bỏ qua ma sát Tìm lực căng sợi dây(lực mà vật tác dụng lên sợi dây làm cho sợi dây bị căng ra) A 15 N B 30 N C 15 N D 15 N Lời giải: m r r r r Có T P N Chiếu lên phương sợi dây hướng xuống Ta được: T = Psinα= 3.10.sin300 = 15N Câu Một chất điểm đứng yên tác dụng lực 12N, 20N, 16N Nếu bỏ lực 20N hợp lực lực cịn lại có độ lớn bao nhiêu? A 4N B 20N C 28N D Chưa thể kết luận Lời giải: r r r r r r r r r F F F F F F F 13 Gọi lực F2 = 20N Thì lực cân với 13 F13 = F2 = 20N Câu Một cầu có khối lượng 1,5kg treo vào tường nhờ sợi dây Dây hợp với tường góc α = 450 Cho g = 9,8 m/s2 Bỏ qua ma sát chỗ tiếp xúc cầu tường Lực ép cầu lên tường A 20 N B 10,4 N C 14,7 N D 17 N Lời giải: r r r r Có T P N từ hình vẽ ta được: N = Ptanα = 1,5.9,8.tan450 = 14,7N 0 Câu Cho vật có khối lượng m =15kg đựơc treo sợi dây Cho g =9,8 m/s2, 28 , 47 Tìm sức căng sợi dây TA, TB, TC , A 104 (N), 134 (N), 147N α β B 104 (N), 143 (N), 174N C 140 (N), 134 (N), 174N O B A D 140 (N), 143 (N), 147N Lời giải : C Chọn hệ quy chiếu xOy :gồm Ox nằm ngang hướng sang phải ,trục Oy thẳng đứng hướng lên Các lực tác dụng lên vật m : Lực căng TC trọng lực P Áp dụng định luật II Niuton cho vật : P T C m a (1) P TC ma y Chiếu (1) lên trục Oy : a 0 Vì hệ vật (vật m dây C đứng yên ) nên ta có y ,khi : TC mg TC mg thay số ta TC 15.9,8 147( N ) Mặt khác ta áp dụng định luật II Niutơn cho nút O : A B F m a T T TC m a TA ¦TB TC Vì nút khơng đựoc gia tốc nên hợp lực tác dụng lên vật tức : (1) Chiếu phương trình (1) lên trục tọa độ : Ox : TAcos TB cos (2) Oy : TA sin TB sin TC (3) cos TA TB cos từ (2) suy vào (3) ta : cos cos TA TB sin B sin C TB sin sin TC cos cos TB (cos sin sin cos TC cos cos TB sin( TC cos B TC sin( (5) Thay (5) vào (4) ta : cos TC sin( (6) thay số ta : TA = 104 (N), TB = 134 (N) Nhận xét: TA r r r r T T T P A B C - Biện luận : Để kiểm tra lại kết quả, ta nhận thấy vật đứng n nên Dễ thấy r r r 2 o T TA TB Áp dụng định lý hàm số cos : T TA TB 2TATB cos105 147( N ) TC P Từ công thức (5) (6) ta thấy lực căng TA TB nhỏ TC Dễ thấy lực căng TA lại khơng phụ thuộc vào góc β, TB khơng phụ thuộc vào góc α Nghĩa dây hợp với góc nhỏ lực căng tương ứng nhỏ r r r FA , FB FC - Mở rộng : Với đề ta cho u cầu tính biết góc α max chưa biết hướng r F B 5 r r F , F Câu Một vật chịu tác dụng hai lực thành phần hợp góc Lực tổng hợp có độ lớn N Để lực F2 có giá trị cực đại F1 có giá trị là: A 15 r r r F F1 F2 N B N C N Lời giải : D 18 N Vẽ véc tơ lực F2 F 2.9 F2 18.sin sin sin Để F2 lớn sin = hay = 900 r r 2 F Do F Suy F2 = 18 N F F1 F F1 = N 2 r r F ,F Câu Một vật chịu tác dụng hai lực thành phần hợp góc , F1 = 10N Lực tổng hợp có độ lớn F Lực F2 có giá trị thay đổi đổi đến giá trị F0 lực tổng hợp F có giá trị nhỏ bao nhiêu? A N B N r r r F F1 F2 Vẽ véc tơ lực F1 F F F sin sin 2.sin Để F nhỏ (sin )max = hay = 900 C 2,5 N D N Lời giải : r r F Do F Suy F = N Luyện tập: Câu Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời lực F1 = 20N, F2 = 20N F3 Biết góc lực 1200 Tìm F3 để hợp lực tác dụng lên chất điểm 0? Câu Vật m = 5kg đặt nằm yên mặt phẳng nghiêng góc 300 so với phương ngang hình vẽ Xác định lực tác dụng lên vật? Biết trọng lực xác định công thức P = mg, với g = 10m/s2 Hình Câu Một qủa cầu khối lượng m=1,5kg treo vào tường nhờ sợi dây hình vẽ Dây hợp với tường góc α = 450 Cho g = 9,8 m/s Bỏ qua ma sát chỗ tiếp xúc cầu tường Lực ép cầu lên tường lực căng dây treo ? Câu Đặt AB có khối lượng khơng đáng kể nằm ngang, đầu A gắn vào tường nhờ lề, đầu B nối với tường dây BC Treo vào B vật có khối lượng Hình 5( kg) cho biết g = 10 m/s2 ( AC = 40( cm) ; AC = 60( cm) ) C Hình ( A g = 10 m/s2 B ) Tính lực căng dây BC lực nén lên thanh? Lấy Câu Một đèn treo vào tường nhờ dây AB Muốn cho đèn xa tường, người ta dùng chống nằm ngang, đầu tì vào tường, cịn đầu tì vào điểm B dây 4( kg) hình vẽ Cho biết đèn nặng dây hợp với tường o góc 30 Tính lực căng dây phản lực Cho biết phản lực có phương dọc theo lấy A B Hình m = 5( kg) Câu Một vật có khối lượng treo vào cấu hình vẽ Hãy xác định lực vật nặng m làm căng dây AC, AB ? m = 3( kg) C A B Câu Một vật có khối lượng treo vào điểm dây thép AB có khối lượng khơng đáng kể hình vẽ Biết D AB = 4( m) ; CD = 10( cm) Tính lực kéo sợi dây ? Hình Câu Một đèn tín hiệu giao thông ba màu giao thông ba màu treo ngã tư đường nhờ dây cáp có trọng lượng không đáng kể Hai dây cáp giữ hai cột đèn AB, CD cách 8( m) Đèn nặng 60( N) treo vào điểm O dây cáp, làm dây cáp võng 0,5( m) xuống đoạn Tính lực căng dây ? TIẾT 39-40 ĐỊNH LUẬT I NIU TƠN Ngày soạn Ngày giảng 17/11/2022 10/11/2022 Lớp 10A7 Số tiết I MỤC TIÊU Kiến thức: - Củng cố kiến thức định luật I Niu Tơn Mức độ cần đạt: - Vận dụng thấp, vận dụng cao II NỘI DUNG KIẾN THỨC: Kiến thức trọng tâm: Định luật I Niu-tơn + Nội dung đinh luật: Nếu vật không chịu tác dụng lực chịu tác dụng lực có hợp lực khơng vật đứng yên tiếp tục đứng yên, chuyển động tiếp tục chuyển động thẳng + Ngoài định luật I Niu-tơn gọi định luật qn tính chuyển động thẳng cịn gọi chuyển động theo quán tính + Quán tính tính chất vật có xu hướng bảo toàn vận tốc hướng độ lớn Vận dụng kiến thức: DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT I NIU -TƠN A PHƯƠNG PHÁP - Phương pháp giải dạng + Nhớ nội dung định luật I Niu tơn có liên quan tới cụm từ: chuyển động theo quán tính, bảo tồn vận tốc trạng thái đứng n chuyển động thẳng (gia tốc a = 0); khơng có lực tác dụng, hợp lực tác dụng không + Định luật I Niu tơn thường áp dụng để giải thích tượng làm số tập định tính định lượng B BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu Một vật đứng yên tiếp tục đứng yên, chuyển động tiếp tục chuyển động thẳng A Không chịu tác dụng lực trừ trọng lực B Chịu tác dụng hai lực trọng lực phản lực cân C Không chịu tác dụng lực nào, có ngoại lực hợp lực khơng D Hợp lực tác dụng vào khác không Lời giải: Theo nội dung định luật I Niu tơn: Nếu vật không chịu tác dụng lực chịu tác dụng lực có hợp lực khơng vật đứng n tiếp tục đứng yên, chuyển động tiếp tục chuyển động thẳng Chọn C * Nhận xét: Nhiều HS hay hiểu nhầm đáp án A có cụm từ: “Không chịu tác dụng lực nào” nghĩ trọng lực ngoại lực mà nội lực HS nhầm đáp án D đọc nhanh bỏ qua từ “ khác” Câu Chọn câu sai Một vật chuyển động thẳng A Hợp lực tác dụng vào khơng đổi B Các lực tác dụng vào cân C Hợp lực tác dụng vào khơng D Khơng có lực tác dụng vào Lời giải: Theo nội dung định luật I Niu tơn: Nếu vật không chịu tác dụng lực chịu tác dụng lực có hợp lực khơng vật đứng yên tiếp tục đứng yên, chuyển động tiếp tục chuyển động thẳng Chọn A * Nhận xét: Nhiều HS hay đọc đầu nhanh hay bỏ qua từ “đúng”, “sai” chọn đáp án B, C, D Câu Một người dùng dây kéo vật có khối lượng m trượt sàn nằm ngang với lực kéo F = 20N nghiêng góc 600 so với phương ngang Xác định độ lớn lực cản tác dụng lên vật Lấy g = 10m/s2 A 20N B 10N C 0N D N Lời giải: r r r F Fcan Fcan Fcan F.cos 10N * Nhận xét: HS tính nhẩm dễ nhầm cos 600 = Câu Trong khẳng định sau đây, khẳng định đầy đủ ? A Quán tính tính chất vật có tính ì, chống lại chuyển động B Quán tính tính chất vật có xu hướng giữ nguyên tốc độ chuyển động chúng C Quán tính tính chất vật có xu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động D Quán tính tính chất vật có xu hướng bảo tồn hướng vận tốc chúng Lời giải: Theo nội dung định luật I Niu tơn: Qn tính tính chất vật có xu hướng bảo toàn vận tốc hướng độ lớn tức bảo toàn trạng thái Câu Một vật chuyển động với vận tốc 5m/s Nếu nhiên lực tác dụng lên A vật dừng lại B vật tiếp tục chuyển động chậm dần dừng lại C vật đổi hướng chuyển động D vật tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc m/s Lời giải: Theo nội dung định luật I Niu tơn khơng có lực tác dụng giữ nguyên trạng thái lúc trước Câu Khi tài xế cho xe khách rẽ phải hành khách xe có xu hướng A nghiêng người sang trái B ngả người phía trước C ngả người phía sau D nghiêng người sang phải Lời giải: Theo nội dung định luật I Niu tơn vật có xu hướng bảo toàn vận tốc hướng độ lớn xe rẽ phải người có xu hướng giữ hướng trước rẽ bên trái Câu Hiện tượng sau tính quán tính A Khi bút máy bị tắt mực, ta vẩy mạnh để mực văng B Viên bi có khối lượng lớn lăn xuống máng nghiêng nhanh viên bi có khối lượng nhỏ C Ơtơ chuyển động tắt máy chạy thêm đoạn dừng lại D Một người đứng xe buýt, xe hãm phanh đột ngột, người có xu hướng bị ngã phía trước Lời giải: ĐL I Niu tơn nói đến bảo tồn trạng thái vât Bài lại so sánh thời gian chuyển động hai vật khơng nói đến bảo toàn trái thái Câu Chọn phát biểu sai kết luận sau: Một vật chuyển động thì: A Quãng đường vật tỷ lệ thuận với thời gian chuyển động B Quãng đường vật sau khoảng thời gian C Vật chịu tác dụng lực không đổi D Vật chịu tác dụng lực cân chuyển động Câu Một vật khối lượng m treo vào sợi dây mảnh hình Phía vật có buộc sợi dây giống sợi dây Nếu cầm sợi dây giật thật nhanh xuống sợi dây bị đứt trước A phụ thuộc vào khối lượng m vật B Dây dây bị đứt C Dây D Dây Lời giải: Khi dây bị giật nhanh vật treo đầu có xu hướng bảo toàn trạng thái đứng im nên dây bảo toàn vận tốc vật m Do vây dây bị đứt trước Nhận xét: giật từ từ dây đứt trước dây chịu thêm trọng lực P kéo xuống Câu 10 Một vật chuyển động thẳng có đồ thị tốc độ biểu diễn hình vẽ Trong khoảng thời gian lực tác dụng vào vật cân không? A Từ đến 2s B Từ 2s đến 3s v (m/s) C Từ 3s đến 4s D Không có khoảng thời gian Lời giải: Theo nội dung định luật I Niu tơn: Fhl = có chuyển động thẳng Theo đồ thị có đoạn đồ thị song song trục 0t chuyển động thẳng t(s) khoảng thời gian từ đến 2s Luyện tập: Câu 1: Định luật I Niutơn cho biết: A nguyên nhân trạng thái cân vật B mối liên hệ lực tác dụng khối lượng vật C nguyên nhân chuyển động D tác dụng lực, vật chuyển động Câu 2: Định luật I Niutơn xác nhận rằng: A Do quán tính nên vật chuyển động có xu hướng muốn dừng lại B Vật giữ nguyên trạng thái nghỉ hay chuyển động thẳng khơng chịu tác dụng vật khác C Với lực tác dụng có phản lực trực đối D Khi hợp lực lực tác dụng lên vật khơng vật khơng thể chuyển động Câu 3: Khi xe buýt chạy bất ngờ hãm phanh đột ngột, hành khách A ngả người phía sau B ngả người sang bên cạnh C dừng lại D chúi người phía trước Câu 4: Quán tính tính chất vật A có xu hướng bảo tồn vận tốc chúng B có xu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động thẳng C có tính ì, chống lại chuyển động D có xu hướng giữ nguyên tốc độ chuyển động chúng Câu 5: Khi thắng (hãm), xe khơng thể dừng mà cịn tiếp tục chuyển động thêm đoạn đường do: A Quán tính xe B Ma sát không đủ lớn C Lực hãm khơng đủ lớn D Do khơng có ma sát Câu 6: Định luật I Newton nghiệm hệ qui chiếu gắn với ôtô trường hợp sau đây: A ôtô tăng vận tốc lúc khởi hành B ôtô giảm vận tốc gần đến bến xe C ôtô chạy với vận tốc không đổi đoạn thẳng D ôtô chạy với vận tốc không đổi đường cong Câu 7: Một vật chuyển động với vận tốc m/s Nếu nhiên lực tác dụng lên A Vật tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc m/s B Vật dừng lại C Vật đổi hướng chuyển động D Vật chuyển động chậm dần mói dừng lại Câu 8: Một vật chuyển động thẳng chịu tác dụng đồng thời ba lực có độ lớn khác nhau, có hợp lực Nó chuyển động tiếp nào? A Dừng lại đứng yên B Chuyển động theo phương lực lớn C Chuyển động thẳng cũ D Chuyển động thẳng với tốc độ lớn Câu 9: Một chậu đựng nước trượt xuống mặt phẳng nghiêng với vận tốc không đổi Hình vẽ biểu diễn dạng mặt thống nước A Hình B Hình C Hình D Hình Câu 10: Một cậu bé ngồi toa xe chạy với vận tốc không đổi ném táo lên theo phương thẳng đứng Quả táo sẽ: A rơi xuống phía sau cậu bé B rơi xuống phía trước cậu bé C rơi lại vào tay cậu bé D rơi xuống phía trước phía sau cậu bé Câu 11: Điều sau sai nói trọng lực? A Trọng lực xác định biễu thức P = mg B Điểm đặt trọng lực trọng tâm vật C Trọng lực tỉ lệ nghịch với khối lượng chúng D Trọng lực lực hút trái đất tác dụng lên vật Câu 12: Trường hợp sau có liên quan đến qn tính? A vật rơi tự B Vật rơi khơng khí C Xe ôtô chạy tắt máy xe chuyển động tiếp đoạn dừng lại D Một người kéo thùng gỗ trượt mặt sàn nằm ngang Câu 13: Đồ thị hình sau cho thấy vật chịu tác dụng lực khơng cân A Hình B Hình C Hình D Hình Câu 14: Khối lượng vật ảnh hưởng đến: A Phản lực tác dụng vào vật B Nhiệt độ vật C Quãng đường vật D Quán tính vật Câu 15: Khối lượng vật không ảnh hưởng đến A gia tốc vật chịu tác dụng lực B vận tốc vật chịu tác dụng lực C phương, chiều độ lớn lực tác dụng lên vật D Mức quán tính vật Câu 16: Một vật chuyển động với đồ thị vận tốc hình vẽ Giai đoạn hợp lực tác dụng vào vật lớn A OA B AB C BC D CD Đã duyệt Ngày 13/11/2022 Tổ phó chun mơn Nguyễn Văn Ngọc 10