Bt Chuong 4 - Ba Dinh Luat Newton - Mot So Luc Trong Thuc Tien.docx

Chương 4 BA ĐỊNH LUẬT NEWTON MỘT SỐ LỰC TRONG THỰC TIỄN Chủ đề 10 BA ĐỊNH LUẬT NEWTON VỀ CHUYỂN ĐỘNG I Tóm tắt lý thuyết Khái niệm lực Lực là sự kéo hoặc đầy Lực có các tác dụng Làm biến dạng vật hoặc[.]

Chương 4: BA ĐỊNH LUẬT NEWTON MỘT SỐ LỰC TRONG THỰC TIỄN Chủ đề 10 BA ĐỊNH LUẬT NEWTON VỀ CHUYỂN ĐỘNG I Tóm tắt lý thuyết Khái niệm lực: - Lực kéo đầy - Lực có tác dụng: Làm biến dạng vật làm thay đổi vận tốc vật - Lực vật tạo tá dụng lên vạt khác Có hai loại lực: Lực tiếp xúc lực không tiếp xúc Định luật I Newton - Định luật I Newton: Một vật không chịu tác dụng lực (vật tự do) chịu tác dụng lực có hợp lực khơng, vật đứng n tiếp tục đứng yên, chuyển động tiếp tục chuyển động thẳng - Ý nghĩa định luật I Newton: + Lực nguyên nhân gây chuyển động, mà nguyên nhân làm thay đổi chuyển động vật + Vật ln có xu hướng bảo tồn vận tốc chuyển động Tính chất gọi qn tính  Do có qn tính mà vật có xu hướng bảo tốn vận tốc hướng độ lớn  Định luật Newton gọi định luật quán tính  Ứng dụng quán tính đời sống: Giải thích số tượng đời sống:  Nguyên nhân nhiều vụ tai nạn  Ngồi xe phanh gấp người lại hướng phía trước, Định luật II Newton * Định luật II Newton: Gia tốc vật có hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn lực tỉ lệ nghịch với khối lượng vật a⃗ = ⃗ F m  Về mặt Tốn học, định luật Newton viết là: ⃗ F =m ⃗a  1N = 1kg.1m/s2  Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng ⃗ F hợp lực lực đó: ⃗ ⃗ ⃗ ⃗ F = F 1+ F 2+ …+ F n* Ý nghĩa định luật II Newton: + Khối lượng đại lượng đặc trưng cho mức qn tính vật:  Nếu có nhiều vật khác chịu tác dụng lực khơng đổi, vật có khối lượng lớn hơn có gia tốc nhỏ  Vật có khối lượng lớn khó thay đổi vận tốc, tức có mức qn tính lớn + Hai lực nhau: tác dụng vào vật gây vectơ gia tốc (giống hướng độ lớn) + Hai lực không nhau: tác dụng vào vật gây hai vectơ gia tốc khác (về hướng độ lớn) * Thí nghiệm minh họa định luật Newton + 1: chắn sáng + 2: máng trượt đệm khí + 3: cổng quang điện + 4: cổng quang điện + 5: ròng rọc + 6: nặng + 7: đồng hồ đo thời gian số + 8: cân điện tử + 9: bơm khí - Các bước tiến hành thí nghiệm + Bước 1: Bố trí TN hình vẽ Cho lực kéo F có độ lớn tăng dần N, N N (bằng cách móc thêm nặng vào đầu dây vắt qua ròng rọc) + Bước 2: Thả nhẹ cho xe bắt đầu chuyển động Ghi lại độ lớn lực kéo F tổng khối lượng hệ (gồm xe trượt nặng), ứng với lần thí nghiệm + Bước 3: Đo thời gian chuyển động t xe, từ đồng hồ bắt đầu đếm từ lúc tâ,s chắn sáng qua cổng quang điện kết thúc đếm chắn vượt quan cổng quang điện + Bước 4: Gia tốc a theo công thức d = v 0t + ½.at2 (đặt xe trượt có gắn chắn sáng cho chắn sát với cổng quang điện để v = 0; d = 0,5 m khoảng cách hai cổng quang điện thí nghiệm) Đo thời gian t ứng với lần thí nghiệm, ta tính được: a= 2d t2 - Chú ý: Khi thực phương án này, cần để đồng hồ bắt đầu đếm thời gian xe có vận tốc ban đầu 0, cần đặt chắn sáng sát cổng quang điện  Từ kết thí nghiệm, ta thấy đồ thị F-a có dạng đường thẳng qua gốc tọa độ Định luật III Newton: - Định luật III Newton: Gia tốc vật có hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn lực tỉ lệ nghịch với khối lượng vật - Trọng trường hợp, vật A tác dụng lên vật B lực đồng thời vật B tác dụng trở lại vật A lực Hai lực hai lực trực đối ⃗ F AB=−⃗ F BA - Ý nghĩa định luật III Newton: Một hai lực định luật III Newton coi lực tác dụng, lực gọi phản lực Cặp lực này: + Có chất + Là hai lực trực đối (Tác dụng theo đường thẳng, độ lớn ngược chiều) + Luôn xuất thành cặp (xuất biến lúc) + Tác dụng vào hai vật khác nên triệt tiêu lẫn (không cân bằng)  Lưu ý: Phân biệt hai lực trực đối hai lực cân + Giống: Tác dụng theo đường thẳng, độ lớn ngược chiều + Khác: Hai lực trực đối đặt lên vật hai vật khác hai lực cân phải đặt vào vật  Hai lực cân trường hợp riêng hai lực trực đối II Bài tập ơn luyện lí thuyết Câu 1: Điền khuyết từ thiếu vào chỗ trống: a Một vật không chịu tác dụng (vật tự do) vật giữ ngun trạng thái mãi b Lực nguyên nhân gây ., mà nguyên nhân làm chuyển động vật c Gia tốc vật có với lực tác dụng lên vật Độ lớn gia tốc với độ lớn lực tỉ lệ nghịch với vật d Hai lực nhau: tác dụng vào vật gây vectơ gia tốc ( hướng .) e Hai lực không nhau: tác dụng vào vật gây hai khác (về hướng độ lớn) f Khi vật A tác dụng lên vật B lực, vật B tác dụng lại vật A lực Hai lực có lên hai vật , có giá, độ lớn chiều g Vật ln có xu hướng bảo tồn …………… chuyển động Tính chất gọi ………………… h Khối lượng đại lượng đặc trưng cho ………………… vật i Nếu có nhiều vật khác chịu tác dụng lực không đổi, vật có khối lượng lớn hơn có gia tốc …………… j Vật có khối lượng lớn khó thay đổi ………………., tức có mức qn tính lớn Lời giải: a lực; đứng yên; chuyển động thẳng b chuyển động; thay đổi c hướng; tỉ lệ thuận; khối lượng d nhau; giống nhau; độ lớn e vectơ gia tốc f điểm đặt; khác nhau; ngược g vận tốc; quán tính h mức quán tính i nhỏ j vận tốc Câu 2: Nối cột A B tương ứng: CỘT A CỘT B Một xe khách tăng tốc đột ngột lực tác dụng vào vật cân Khối lượng định nghĩa phương, chiều với vectơ gia tốc mà gây cho vật Một vật đứng yên hay chuyển động thẳng đại lượng đặc trưng cho mức quán tính vật Lực biểu diễn vectơ hành khách ngồi xe ngả người phía sau Lời giải: Câu 2: - d; - c; - a; – b Câu 3: Nối dụng cụ có kí hiệu số bên tương ứng với tên + a: cổng quang điện + b: chắn sáng + c: đồng hồ đo thời gian số + d: ròng rọc + e: máng trượt đệm khí + f: cân điện tử + g: nặng + h: cổng quang điện + i: bơm khí Lời giải: +a–4 +b–1 +c–7 +d–5 +e–2 +f–8 +g–6 +h–3 +i–9 Câu 4: Hãy xếp lại thứ tự bước làm thí nghiệm: a Đo thời gian chuyển động t xe, từ đồng hồ bắt đầu đếm từ lúc tâ,s chắn sáng qua cổng quang điện kết thúc đếm chắn vượt quan cổng quang điện b Thả nhẹ cho xe bắt đầu chuyển động Ghi lại độ lớn lực kéo F tổng khối lượng hệ (gồm xe trượt nặng), ứng với lần thí nghiệm c Đo thời gian t ứng với lần thí nghiệm, ta tính được: a= 2d t d Bố trí TN Cho lực kéo F có độ lớn tăng dần N, N N (bằng cách móc thêm nặng vào đầu dây vắt qua ròng rọc) Lời giải: d – b – a – c III Bài tập phân dạng DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT I NEWTON A BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Hãy nêu tên số lực mà em biết học môn Khoa học tự nhiên  Lời giải: Một số lực mà em học là: lực đẩy, lực kéo, lực ma sát, lực đàn hồi, lực hút, Bài 2: Một sách nằm yên mặt bàn Ta phải đẩy dịch chuyển ngừng đẩy dừng lại Nếu em đặt vào thời nhà khoa học Hy Lạp Aristotle (384-322 TCN), mà người cịn chưa biết đến ma sát, em trả lời câu hỏi nêu nào?  Lời giải: Khi người chưa biết đến ma sát, em trả lời có loại lực giữ chân sách lại Bài 3: Ta biết vật bị biến đổi chuyển động (có gia tốc) phải có lực tác dụng lên Điều dễ hình dung ta tác dụng lực lên xe đẩy xe tăng tốc Khi ngừng đẩy, xe chuyển động nào?  Lời giải: Khi ngừng đẩy xe tiếp tục chuyển động thêm đoạn dừng lại Bài 4: Một vật chuyển động có cần lực để giữ cho tiếp tục chuyển động không?  Lời giải: Một vật chuyển động không cần lực để giữ cho tiếp tục chuyển động Bài 5: Quan sát Hình 10.4, dự đốn chuyển động vật sau đẩy bề mặt khác nhau: a mặt bàn b mặt băng c mặt đệm khơng khí  Lời giải: Từ Hình 10.4, ta thấy chuyển động vật tăng dần từ mặt bàn đến mặt băng mặt đệm khơng khí Bài 6: Đưa nhận định giải thích tồn vật tự thực tế  Lời giải: Nhận định: Một vật không chịu tác dụng lực (vật tự do) vật giữ ngun trạng thái đứng n, chuyển động thẳng mãi Bài 7: Aristotle nhận định “Lực nguyên nhân chuyển động” Nhận định tồn hàng ngàn năm trước thời đại Newton Hãy nêu số ví dụ minh họa để phản bác nhận định  Lời giải: + Một tủ đứng yên, dùng tay đẩy tủ, tủ đứng yên + Một xe chuyển động, dùng tay hãm chuyển động đó, xe giảm tốc độ xuống lúc sau dừng hẳn  Lực nguyên nhân gây chuyển động mà nguyên nhân làm thay đổi chuyển động Bài 8: Quan sát vật Hình 14.2 a Giải thích cầu đứng yên b Tại người trượt ván giữ nguyên vận tốc  Lời giải: a Quả cầu chịu tác dụng hai lực, trọng lực P lực căng T, hai lực có phương thẳng đứng, chiều đối độ lớn nhau, nên cầu có hợp lực 0, cầu đứng yên b Do ván trượt chịu tác dụng lực có hợp lực 0, nên ván trượt chuyển động chuyển động thẳng đều, ván giữ ngun vận tốc Bài 9: Thí nghiệm Hình 14.3 giúp minh họa quán tính vật Chuẩn bị: Một ván dài khoảng m làm mặt phẳng nghiêng, xe lăn, vật nhỏ đặt xe lăn, vật chắn (có thể dùng sách dày) (Hình 14.3) Tiến hành: - Đặt vật nhỏ lên xe lăn Giữ vật xe đứng yên đỉnh mặt phẳng nghiêng - Thả cho xe trượt xuống dốc, dọc theo mặt phẳng nghiêng - Quan sát tượng xảy xe vật xe a Giải thích xe trượt xuống dốc bị cản lại cuối dốc vật nhỏ bị văng phía trước b Làm để giữ cho vật xe không bị văng đi?  Lời giải: a Khi xe trượt xuống dốc bị cản lại cuối dốc theo qn tính xe di chuyển phía trước thêm đoạn nữa, bị cản lại xe bị văng phía trước b Dùng sợi dây đầu nối vào xe đầu lại nối vào vật Bài 10: Hãy giải thích xe phanh gấp người ngồi tơ bị nghiêng phía trước nêu ý nghĩa việc đeo dây an tồn ngồi tơ  Lời giải: Khi người ngồi xe xe chuyển động phía trước người có xu hướng chuyển động phía trước xe Nếu phanh gấp, xe dừng lại người không kịp dừng lại theo xe Do đó, theo qn tính người xe bị xơ phía trước Bài 11: Một bóng đặt toa tàu ban đầu đứng yên, giả sử lực ma sát bóng sàn tàu không đáng kể Tàu bắt đầu chuyển động nhanh dần Hãy nhận xét chuyển động bóng bạn học sinh đứng sân ga (Hình 10.7) Giải thích tính chất chuyển động  Lời giải: Khi toa tàu bắt đầu chuyển động xa bạn học sinh bóng có xu hướng lại gần bạn học sinh Giải thích: Vật ln có xu hướng bảo tồn vận tốc chuyển động Tính chất gọi qn tính vật nên toa tàu phía trước bóng phía ngược lại Bài 12: Khi chạy vấp ngã, người chạy có xu hướng ngã phía trước Cịn bước trượt chân, người có xu hướng ngã phía sau Vận dụng kiến thức học, giải thích tượng  Lời giải: - Khi chạy vấp ngã, thân ta chuyển động với chân Khi bị lực cản đột ngột, phần chân dừng lại phần thân ta có qn tính, nên tiếp tuch trì trạng thái ban đầu Nên vấp ngã người ta ngã phía trước - Khi trượt chân ngã, có qn tính mà người chuyển đổi vận tốc đột ngột mà muốn trì vận tốc ban đầu Nên trượt chân người ta bị ngã phía sau Bài 13: Mơ tả giải thích điều xảy hành khách ngồi tơ tình sau: a Xe đột ngột tăng tốc b Xe phanh gấp c Xe rẽ nhanh sang trái  Lời giải: a Đối với hành khách ngồi ô tô, xe đột ngột tăng tốc hành khách ngã người phía sau b Khi xe phanh gấp hành khách ngã người phía trước c Khi xe rẽ nhanh sang trái người nghiêng phía bên phải Bài 14: Một vật nằm yên mặt bàn nằm ngang Tại ta khẳng định bàn tác dụng lực nên  Lời giải: Vật có khối lượng để mặt bàn, chắn vật có trọng lượng, trọng lượng hướng xuống dưới, vật nằm yên nên hợp lực tác dụng lên vật phải 0, suy vật phải chịu thêm lực khác ngược chiều với trọng lực, phản lực từ bàn tác dụng lên vật Bài 15: Khi ngồi ô tô, tàu lượn cao tốc máy bay, hành khách ln nhắc thắt dây an tồn Giải thích điều  Lời giải: Khi ngồi tô, tàu lượn cao tốc máy bay, hành khách ln nhắc thắt dây an tồn, phương tiện di chuyển với tốc độ nhanh phía trước, theo qn tính người ngồi phương tiện lao người phía sau Khi phương tiện gặp vấn đề, phanh gấp, lúc theo quán tính, thể lao phía trước, nhờ có dây an tồn mà thể giữ lại thể chúng ta, tránh trường hợp bị ngã, nguy hiểm đến người Bài 16: Để tra đầu búa vào cán, nên chọn cách đây? Giải thích a Đập mạnh cán búa xuống đất Hình 14.4a b Đập mạnh đầu búa xuống đất Hình 14.4b  Lời giải: Để tra đầu búa vào cán, ta nên chọn cách đập cán búa xuống đất Hình 14.4a Vì bị gõ mạnh xuống đất, cán búa bị giữ lại đầu búa chuyển động theo quán tính ngập sâu vào cán B BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM: Câu 1: Chọn câu 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 2: 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 3: Hành khách ngồi xe ôtô chuyển động, xe bất ngờ ngã rẽ sang phải Theo quán tính hành khách sẽ: A Nghiêng sang phải B Nghiêng sang trái C Ngã phía sau D Chúi phía trước Câu 4: Một vật chuyển động nhiên lực tác dụng lên A Vật dừng lại B Vật đổi hướng chuyển động C Vật chuyển động chậm dần dừng lại D Vật tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc ban đầu Câu 5: Định luật I Newton cho ta nhận biết A Sự cân vật B Quán tính vật C Trọng lượng vật D Sự triệt tiêu lẫn lực trực đối Câu 6: 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 Dưới tác dụng lực, vật chuyển động Câu 7: 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 không vật khơng thể chuyển động Câu 8: Điều sau nói định luật I Niuton? A Định luật I Niuton đinh luật cho phép giải thích nguyên nhân trạng thái cân vật B Nội dung định luật I Niuton là: Một vật đứng yên hay chuyển động thẳng không chịu lực tác dụng, lực tác dụng vào cân C Định luật I Niuton gọi định luật quán tính D Các câu A, B, C Câu 9: Trường hợp sau có liên quan đến quán tính? A Vật RTD B Vật rơi khơng khí C Một người kéo thùng gỗ trượt mặt sàn nằm ngang D Xe ôtô chạy tắt máy xe chuyển động tiếp đoạn dừng lại Câu 10: Theo định luật I Niu-tơn A với lực tác dụng ln có phản lực trực B vật chuyển động có xu hướng dừng lại quán tính C vật giữ nguyên trạng thái đứng yên chuyển động thẳng khơng chịu tác dụng lực khác D vật chuyển động hợp lực tác dụng lên Câu 11: Vật sau chuyển động theo quán tính? A Vật chuyển động tròn B Vật chuyển động quỹ đạo thẳng C Vật chuyển động thẳng D Vật chuyển động rơi tự Câu 12: Khi thắng (hãm), xe khơng thể dừng mà cịn tiếp tục chuyển động thêm đoạn đường do: A Qn tính xe B Ma sát khơng đủ lớn C Lực hãm không đủ lớn D Cả câu Câu 13: Một vật chuyển động với vận tốc không đổi Tổng hợp lực F tác dụng vào vật xác định bởi: A F = v2 /2m B F = mv C F = mg D F = Câu 14: Chọn phát biểu sai quán tính A Quán tính tính chất vật có xu hướng chống lại thay đổi vận tốc B Nếu không chịu tác dụng lực vật đứng yên tiếp tục đứng yên C Nếu chịu tác dụng hệ lực không cân gia tốc vật khơng thay đổi D Nếu chịu tác dụng hệ lực cân vận tốc vật khơng thay đổi Câu 15: Xe ôtô rẽ quặt sang phải, người ngồi xe bị xơ phía A Trước B Sau C Trái D Phải Câu 16: Nếu vật chuyển động mà tất lực tác dụng vào nhiên ngừng tác dụng A Vật dừng lại B Vật chuyển động chậm dần dừng lại C Vật chuyển động chậm dần khoảng thời gian, sau chuyển động thẳng D Vật chuyển sang trạng thái chuyển động thẳng Câu 17: Chọn câu A Khơng có lực tác dụng vật khơng thể chuyển động B Một vật chịu tác dụng lực có độ lớn tăng dần chuyển động nhanh dần C Một vật chịu tác dụng đồng thời nhiều lực mà chuyển động thẳng D Không vật chuyển động ngược chiều với lực tác dụng lên Câu 18: Quan sát bóng chuyển động sàn toa tàu chuyển động Hiện tượng chứng tỏ tàu chuyển động với vận tốc khơng đổi: A bóng lăn phía trước với chuyển đọng tàu B bóng nằm yên sàn tàu C bóng lăn phía bên phải sàn tàu D bóng lăn phía bên trái sàn tàu Câu 19: Một vật chuyển động với vận tốc 10m/s Nếu nhiên tất lực tác dụng lên thì: A vật chuyển động chậm dần dừng lại B vật dừng lại C vật chuyển động ngược lại với vận tốc 10m/s D vật tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc 10m/s Câu 20: Đặt cốc nước đầy lên tờ giấy học sinh Tác dụng lực nhanh theo phương nằm ngang tờ giấy tượng xảy tờ giấy cốc nước: A tờ giấy rời khỏi cốc nước mà cốc nước không đổ B tờ giấy chuyển động cốc nước chuyển động theo D tờ giấy bị đứt vị trí đặt cốc nước C tờ giấy chuyển động theo hướng cốc nước chuyển động theo hướng Câu 21: (Các) trường hợp vật chuyển động chịu tác dụng lực cân gồm: A (Thẳng đều) B (tròn đều.) C (Thẳng đều) + (trịn đều.) D Khơng có trường hợp Câu 22: Định luật I Niuton cho ta biết: A trọng lượng vật B diện lực tự nhiên C quán tính vật D liên hệ gia tốc khối lượng Câu 23: Vật sau chuyển động theo quán tính ? A Vật chuyển động đường thẳng B Vật chuyển động theo đường tròn C Vật tiếp tục chuyển động tất lực tác dụng lên vật D Vật rơi tự từ cao xuống không ma sát Câu 24: Vật tự là: A Vật hồn tồn khơng chịu tác dụng lực từ bên B Vật chuyển động tác dụng trọng lực C Vật trạng thái đứng yên chuyển động thẳng hệ quy chiếu quán tính D Vật xa vật khác