Ngày soạn 19112022 TIẾT 41 42 ĐỊNH LUẬT II NIU TƠN I MỤC TIÊU 1 Kiến thức Củng cố kiến thức về định luật II Niu Tơn 2 Mức độ cần đạt Vận dụng thấp, vận dụng cao II NỘI DUNG KIẾN THỨC 1 Kiến thức trọ.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
Ngày soạn: 19/11/2022 TIẾT 41-42 ĐỊNH LUẬT II NIU TƠN I MỤC TIÊU Kiến thức: - Củng cố kiến thức định luật II Niu Tơn Mức độ cần đạt: - Vận dụng thấp, vận dụng cao II NỘI DUNG KIẾN THỨC: Kiến thức trọng tâm: Định luật II Niu-tơn Gia tốc vật hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn tỷ lệ thuận với a= F hay F = m.a m độ lớn lực tỷ lệ nghịch với khối lượng vật (2.1) r r Fhl F Trong toán cụ thể lực lực hợp lực ( ) lực học Vận dụng kiến thức: DẠNG 2: ĐỊNH LUẬT II NIU -TƠN A PHƯƠNG PHÁP - Phương pháp giải dạng tập động lực học hệ quy chiếu gắn với mặt đất + Tóm tắt, đổi đơn vị + Vẽ hệ trục tọa độ 0xy phù hợp (thường trục 0x hướng chuyển động, 0y hướng lên) + Xác định vẽ véc tơ lực tác dụng lên vật r r r r r F = F1 + F2 + + Fn = m.a (*) + Áp dụng định luật II Niu tơn: + Chiếu phương trình (*) lên trục 0x, 0y + Sử dụng công thức động học số công thức động học, lực học liên quan để tìm kết - Lưu ý: + Phải nắm rõ đặc điểm lực bản, phân biệt lực ma sát nghỉ, trượt , lăn + Phương pháp dùng cho vật hệ quy chiếu gắn với mặt đất + Đối với hệ vật tiếp xúc nối với vật không co dãn phân tích lực viết phương trình định luật II Niu tơn cho vật (thường véc tơ gia tốc chạy theo chiều để đảm bảo gia tốc dấu) Sau chiếu phương trình định luật II Niu tơn lên hệ trục ta chọn (có thể chọn hệ trục tọa độ cho vật chuyển động theo hai phương khác nhau) B BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu Trong cách viết định luật II Niu tơn sau đây, cách viết đúng? r r r r r r r F = m.a F = −m.a F = m.a −F = m.a A B C D r r F = m.a Lời giải: Theo BT định luật II Niu tơn Câu Định luật II Niu – tơn phát biểu A Gia tốc vật hướng với lực tác dụng lên vật, có độ lớn tỷ lệ nghịch với độ lớn lực khối lượng vật B Gia tốc vật hướng với lực tác dụng lên vật, có độ lớn tỷ lệ thuận với độ lớn lực khối lượng vật C Gia tốc vật hướng với lực tác dụng lên vật, có độ lớn tỷ lệ nghịch với độ lớn lực tỷ lệ thuận với khối lượng vật D Gia tốc vật hướng với lực tác dụng lên vật, có độ lớn tỷ lệ thuận với độ lớn lực tỷ lệ nghịch với khối lượng vật Lời giải: Theo ĐL II Niu tơn: Gia tốc vật hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn tỷ lệ thuận với độ lớn lực tỷ lệ nghịch với khối lượng vật Câu Nếu vật chuyển động nhanh dần chiều dương 0x có gia tốc a1 mà lực tác dụng lên vật giảm vật thu gia tốc a nào? A lớn B nhỏ C không thay đổi D Lời giải: Theo ĐL II Niu tơn a tỉ lệ thuận với lực Nên lực giảm a giảm Nhận xét: Ở đầu cần phải cho rõ chuyển động nhanh dần hay chậm dần theo chiều dương 0x Nếu chuyển động chậm dần chiều dương 0x lực giảm gia tốc lớn Câu Câu sau đúng? A Nếu lực tác dụng vào vật vật khơng thể chuyển động B Khơng cần có lực tác dụng vào vật vật chuyển động trịn C Lực nguyên nhân trì chuyển động vật D Lực nguyên nhân làm biến đổi chuyển động vật Lời giải: Theo ĐL II Niu tơn : F = m.a Suy có lực có gia tốc chuyển động bị biến đổi Câu Một vật chuyển động nhanh dần tác dụng lực F có gia a2 a1 tốc a1 Nếu tăng lực tác dụng thành F = 2F1 tỉ số gia tốc vật ? A B C 0,5 D 0,25 Lời giải: F2 a2 = =2 ⇒ F1 a1 ĐL II Niu tơn: Lực F tỉ lệ thuận gia tốc a Câu Một vật khối lượng kg trượt xuống mặt phẳng nghiêng nhẵn với độ lớn gia tốc m/s2 Lực gây gia tốc bao nhiêu? So sánh độ lớn lực với trọng lượng vật Lấy g = 10m/s2 A 1,6 N, nhỏ B 16 N, nhỏ C 160 N, lớn D N, lớn Lời giải: ĐL II Niu tơn: F = ma = 16N; Trọng lượng P = mg = 80N Câu Một ô tô chạy với tốc độ 60km/h người lái xe hãm phanh, xe tiếp qng đường 50m dừng lại Hỏi tơ tơ với tốc 120km/h, lực hãm sau kể lừ lúc hãm phanh xe dừng lại? A 12 s B 25/18 s C 24 s D 10/3s Lời giải: 2 a = (v -v0 )/2S = - 25/9 m/s Lực không đổi gia tốc khơng đổi a2 = a1 = 25/9 m/s2 ⇒ v2 = v02 + a2.t2 t2 = - v02/ a = 12s Nhận xét: Học sinh hay bị nhầm lẫn không đổi đơn vị từ km/h m/s Nếu khơng đổi đơn vị kết đáp án D Câu Một bóng, khối lượng 0,5 kg nằm yên mặt đất Một cầu thủ đá bóng với lực 250N Thời gian chân tác dụng vào bóng 0,02s Quả bóng bay với tốc độ A 0,01m/s B 0,1m/s C 2,5 m/s D 10 m/s Lời giải: ⇒ ĐL II Niu tơn: a = F/m = 500 m/s2 v = v0 + a.t = + 500.0,02 = 10m/s r F Câu Theo phương ngang, lực truyền cho vật có khối lượng m có gia tốc a1 = 2m/s , truyền cho vật có khối lượng m2 có gia tốc a2 = 6m/s2 Hỏi r m = m1 + m2 F lực truyền cho vật có khối lượng gia tốc a bao nhiêu? A m/s2 B 1,5 m/s2 C m/s2 D 12 m/s2 Lời giải: a a F F F F m1 = ; m2 = ⇒ a= = = = 1,5m/ s2 a1 a2 m1 + m2 F + F a1 + a2 a1 a2 Nhận xét: Loại tập cần xác định: lực không đổi, a tỉ lệ nghịch với m 1 1 1 = + = − a3 a1 a2 a4 a1 a2 Nếu m3 = m1 + m2 ; Nếu m4 = m1 - m2 Câu 10 Người ta đẩy thùng gỗ nặng 55kg theo phương nằm ngang với lực 220N làm thùng chuyển động mặt phẳng nằm ngang Biết lực ma sát cản trở chuyển động có độ lớn Fms=192,5N Tính gia tốc thùng? A 0,5 m/s2 B 7,5 m/s2 C 0,5 m/s2 D m/s2 Lời giải: r r F − Fms r F + Fms a= ⇒ a= = 0,5m/ s2 m m Theo phương ngang Câu 11 Một người dùng dây kéo vật có khối lượng m=100kg sàn nằm ngang Dây kéo nghiêng góc 300 so với phương ngang Biết vật bắt đầu trượt từ trạng thái nghỉ, chuyển động nhanh dần đạt vận tốc 1m/s 1m Lực ma sát sàn lên vật vật trượt có độ lớn 125N Lực căng dây vật trượt bằng? A 175N N B 50 N C 75N D 202 Lời giải: Gia tốc a = (v -v )/2S = 0,5 m/s 2 Theo phương ngang r r ma+ Fms r F + Fms = ma ⇒ F.cos300 − Fms = ma ⇒ F = = 202,07N cos300 Câu 12 Một vật bắt đầu trượt không ma sát từ đỉnh mặt phẳng nghiêng góc 300 so với phương ngang, chiều cao đỉnh mặt phẳng nghiêng 10m Lấy g =10m/s2 Vận tốc chân dốc thời gian chuyển động vật mặt phẳng nghiêng bao nhiêu? α 2 A 10 m/s; s 10 m/s; 2s B 13,16m/s; 1,52s C y Lời giải: ĐL II Niu tơn: x s D r P r r r P + N = ma ⇒ P.sin300 = ma ⇒ a = g.sin300 = 5m/ s2 ⇒ r N m/s; (v2-v02)=2aS = 2a.h/sin300 ⇒ 2 ⇒ v = 10 m/s t = v/a = s Nhận Xét: + Bài cần lưu ý việc xác định quãng đường S phân tích trọng lực theo phương 0x Quãng đường mặt phẳng nghiêng S = h/sin300 = 20m, Px = P.sin300 Câu 13 Vật m chuyển động lên mặt phẳng nghiêng góc 450 so với phương r F ngang tác dụng lực kéo song song mặt phẳng ngang Bỏ qua ma sát vật mặt phẳng nghiêng Vật bắt đầu chuyển động nhanh dần với gia tốc a = 2m/s2 từ trạng thái nghỉ Biết độ cao đỉnh mặt phẳng nghiêng 10m, Lấy g =10m/s2 Thời gian chuyển động vật lên đến đỉnh mặt phẳng nghiêng? A 7,52 s B 3,76 s C 10 Lời giải: S= h t2 2h = a ⇒t= ; 3,76s ⇒ sin45 a.sin450 Chọn B m/s2 D m/s2 Câu 14 Có ba khối vật giống hệt nối với hai dây đặt mặt phẳng nằm ngang khơng ma sát hình vẽ Hệrvật r F F tăng tốc lực , hợp lực tác dụng lên khối A B 2F F C Lời giải: m3 r T'2 rm2 r T2 T'1 Áp dụng ĐL II Niu – tơn sau chiếu lên chiều lực Vật m1: F – T1 = m.a Vật m2: T1’ – T2 = m.a m.a = F/3 r F r T1 D F m1 r F ta có Vật m3: T2’ = m.a ⇒ T1’ – T2 = Chọn đáp án C Nhận Xét: + Bài hệ vật dễ nhầm nhìn vào phân tích lực thấy có hai véc tơ ngược chiều tác dụng lên m2 vội vàng kết luận hợp lực tác dụng lên m2 + Để tránh nhầm phải tư sợi dây nối có lực căng khác chúng có khối lượng gia tốc phải tìm hợp lực (T – T1’) khơng phải tìm lực căng Luyện tập: Câu 1: Một xe tải khối lương m = 2000kg chuyển động hãm phanh chuyển động chậm dần dừng lại sau thêm 9m 3s Lực hãm tác dụng vào ô tô bao nhiêu? A 8000N B 6000N C 2000N D 4000N Câu 2: Người ta dùng dây cáp để kéo tơ có khối lượng 1500kg chuyển động Hỏi lực kéo phải để xe có gia tốc 1,75m/s ? A 1750N B 2625N C 2250N D 3500N Câu 3: Một lực F không đổi tác dụng lên xe lăn khoảng thời gian t làm xe 2,5m Nếu đặt thêm vật m = 250g lên xe khoảng thời gian xe 2m chịu tác dụng lực F Hỏi khối lượng xe bao nhiêu? A 0,4kg B 0,5kg C 0,75kg D 1kg Câu 4: Một xe lăn khối lượng m chịu tác dụng lực khơng đổi xe chuyển động đoạn đường s 10s Nếu đặt lên xe vật khối lượng m' = 1,5kg xe hết đoạn đường s 15s Bỏ qua ma sát Khối lượng m xe lăn bao nhiêu? A 1,5kg B 1kg C 1,2kg D 2kg Câu 5: Lực F tác dụng vào vật m làm vật thu gia tốc a , tác dụng vào 1 vật m vật thu gia tốc a Nếu lực tác dụng vào vật m = m +m 2 vật m thu gia tốc bao nhiêu? a = a a B a = (a a )/(a +a ) C a = A 2 a +a D a = (a +a )/a a 2 Câu 6: Một xe khối lượng m = 500kg chuyển động hãm phanh chuyển động chạm dần đều, biết quảng đường xe giây cuối chuyển động 1m Lực hãm tác dụng vào xe bao nhiêu? A 2000N B 2500N C 1500N D 1000N Câu 7: Hai bóng ép sát vào mặt bàn nằm ngang, buông tay hai bóng lăn quảng đường 9m 4m dừng lại Biết sau tương tác hai bóng chuyển động gia tốc Mối liên hệ khối hai bóng là: m = 1,5m B m = 1,5m C m = 2,25m D m = A 2 1 2,25m Câu 8: Một vật khối lượng m = 1kg năm cân phẳng nghiêng góc 600 Biết g = 10m/s Lực ma sát nghỉ tác dụng lên vật là: A 10N B 5N C 20N D N Câu 9: Một lực tác dụng vào vật thời gian 0,6s vận tốc vật giảm từ 9m/s đến 6m/s Nếu tăng độ lớn lực lên gấp đôi giữ nguyên hướng lực vật dừng lạI A 0,9s B 0,6s C 1,2s D 0,3s Câu 10: Một bóng khối lượng 0,5kg bay theo phương ngang với vận tốc 20m/s va theo phương vng góc vào tường thẳng đứng bay ngược trở lại với vận tốc 15m/s Thời gian va chạm bóng tường 0,02s Lực bóng tác dụng vào tường A 750N B 375N C 875N D 575N Câu 11: Hai xe lăn A B tương tác với lò xo nén Khối lượng xe A 100g, sau tương tác khoảng thời gian xe A 1m xe B 40cm Khối lượng xe b bao nhiêu? A 250g B 400g C 650g D 150g Câu 12: Một ôt tô khối lượng 1000kg chạy với vận tốc 72km/h Muốn xe dừng lại 10s phải tác dụng vào xe lực hãm bao nhiêu? A 3000N B 1500N C 1000N D 2000N Câu 13: (10.22) Một vật có khối lượng m = 1kg chuyển động với vận tốc 5m/s đến va chạm vào vật thứ đứng yên Sau va chạm vật thứ chuyển động ngược lại với vận tốc 1m/s, vật thứ hai chuyển động với vận tốc 2m/s Hỏi khối lượng vật thứ hai bao nhiêu? A 1,5kg B 3kg C 2kg D 2,5kg Câu 14: Một bóng có khối lượng m = 700g nằm yên sân cỏ Sau bị cầu thủ tác dụng lực có vận tốc 10m/s Biết khoảng thời gian va chạm Dt = 0,02s Lực đá cầu thủ bao nhiêu? A 700N B 350N C 175N D 450N Câu 15: Một vật có khối lượng 50kg chuyển động nhanh dần với vận tốc ban đầu 0,2m/s quãng đường 50cm vận tốc đạt 0,9m/s lực tác dụng A.38,5N B.38N C.24,5N D.34,5N Ngày soạn: 19/11/2022 TIẾT 41-42 ĐỊNH LUẬT III NIU TƠN Buổi 13 :BA ĐỊNH LUẬT NIU – TON(B2) Kiến thức: - Củng cố kiến thức định luật III Niu Tơn Mức độ cần đạt: - Vận dụng thấp, vận dụng cao II NỘI DUNG KIẾN THỨC: Kiến thức trọng tâm: Vật m1 tương tác m2 thì: uur uur F12 = − F21 ∆v2 ∆v1 Độ lớn: F12 = F21 ⇔ m2a2 = m1a1 ⇒ m2 ∆t = m1 ∆t Vận dụng kiến thức: Dạng 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 C BÀI TẬP VỀ NHÀ Bài Một xe lăn gỗ có khối lượng tốc v = 3( m/s) m2 = 600( g) 0,2( s) m = 300( g) chuyển động với vận va chạm vào xe lăn thép có khối lượng đứng yên bàn nhẵn nằm ngang Sau thời gian va 0,5( m/s) chạm xe lăn thép đạt vận tốc theo hướng v Xác định lực F tác dụng vào xe lăn gỗ tương tác vận tốc sau va chạm ? ĐS: Bài 2( m/s) Một xe A chuyển động với vận tốc 3,6( km/h) đến đụng vào xe B đứng yên Sau va chạm xe A dọi lại với vận tốc chạy với vận tốc khối lượng xe A ? ĐS: Bài mA = 100( g) 0,55( m/s) 0,1( m/s) Cho biết khối lượng xe B , xe B mB = 200( g) Tìm Hai cầu chuyển động mặt phẳng nằm ngang, cầu 4( m/s) ( 1) ( 2) chuyển động với vận tốc đến va chạm vào cầu đứng yên Sau va chạm, hai cầu chuyển động theo hướng cũ cầu cầu ? m1 ĐS: Bài m2 ( 1) với vận tốc 2( m/s) Tính tỉ số khối lượng hai =1 Hai bóng ép sát vào mặt phẳng ngang Khi bng tay, 9( m) 4( m) hai bóng lăn quãng đường dừng lại Biết sau rời nhau, hai bóng chuyển động chậm dần với gia tốc Tính tỉ số khối lượng hai bóng ? m1 ĐS: Bài m2 = 1,5 Hai xe lăn chuyển động đường nằm ngang, đầu xe A gắn lò xo nhẹ Đặt hai xe sát vào để lị xo bị nén sau bng tay thấy hai xe chuyển động ngược chiều Quãng đường xe A gấp lần quãng đường xe B (tính từ lúc thả đến lúc dừng lại) Cho lực cản tỉ lệ với khối lượng xe Xác định tỉ số khối lượng xe A xe B ? m1 ĐS: m2 = 0,5 Bài Hai xe lăn đặt nằm ngang, đầu xe A có gắn lị xo nhẹ Đặt hai xe sát để lò xo bị nén bng Sau hai xe chuyển động, s1 = 1( m) ; s2 = 2( m) quãng đường khoảng thời gian Bỏ qua ma sát Tính tỉ số khối lượng hai xe ? m1 ĐS: Bài m2 =2 Một bóng khối lượng h = 0,8( m) ĐS: Bài D t = 0,5( s) Xác định lực trung bình sàn tác dụng lên 200( g) 15( m/s) Một bóng khối lượng bay với vận tốc đến đập vng góc vào tường bật trở lại theo phương cũ với vận tốc Thời gian va chạm bóng tường bóng ? ĐS: Bài thả rơi tự từ độ cao Khi đập vào sàn nhẵn bóng nẩy lên độ cao h Thời gian chạm bóng ? 16( N) m = 100( g) 120( N) 0,05( s) Tính lực tường tác dụng lên Một bóng khối lượng 200( g) bay với vận tốc 90( km/h) đến đập vng góc vào tường bật trở lại theo phương cũ với vận tốc Thời gian va chạm bóng tường tác dụng lên bóng ? ĐS: 160( N) 0,05( s) Đã duyệt Ngày 20/11/2022 Tổ phó chun mơn 54( km/h) Tính lực tường Nguyễn Văn Ngọc