Một số phương pháp và cách giải các bài toán liên quan đến ròng rọc

A. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong quá trình dạy học, việc đổi mới phương pháp dạy học cũng như việc vận dụng các phương pháp trong từng tiết dạy là vô cùng quan trọng và cần thiết. Việc vận dụng hiệu quả đó phải thể hiện được đặc trưng bộ môn, phải phù hợp với đối tượng học sinh mà mục đích cuối cùng là học sinh chủ động làm việc, tích cực hoạt động thu nhập thông tin, nhiệt tình, say mê thao tác trong mỗi giờ học. Vật lí là một môn khoa học cơ bản của chương trình giáo dục phổ thông trong hệ thống giáo dục phổ thông của nước ta. Học tập tốt bộ môn Vật lí giúp con người nói chung và học sinh nói riêng có kĩ năng tư duy sáng tạo, làm cho con người linh hoạt hơn, năng động hơn trong công việc cũng như trong cuộc sống. Việc giảng dạy môn vật lí ở nhà trường, ngoài việc cung cấp cho các em học sinh những kiến thức cơ bản về môn vật lí mà còn trang bị cho các em một hành trang để nghiên cứu thế giới tự nhiên.

Trờng THPT Thạch Thành 3 Sáng kiến kinh nghiệm A. T VN Trong quỏ trỡnh dy hc, vic i mi phng phỏp dy hc cng nh vic vn dng cỏc phng phỏp trong tng tit dy l vụ cựng quan trng v cn thit. Vic vn dng hiu qu ú phi th hin c c trng b mụn, phi phự hp vi i tng hc sinh m mc ớch cui cựng l hc sinh ch ng lm vic, tớch cc hot ng thu nhp thụng tin, nhit tỡnh, say mờ thao tỏc trong mi gi hc. Vt lớ l mt mụn khoa hc c bn ca chng trỡnh giỏo dc ph thụng trong h thng giỏo dc ph thụng ca nc ta. Hc tp tt b mụn Vt lớ giỳp con ngi núi chung v hc sinh núi riờng cú k nng t duy sỏng to, lm cho con ngi linh hot hn, nng ng hn trong cụng vic cng nh trong cuc sng. Vic ging dy mụn vt lớ nh trng, ngoi vic cung cp cho cỏc em hc sinh nhng kin thc c bn v mụn vt lớ m cũn trang b cho cỏc em mt hnh trang nghiờn cu th gii t nhiờn. B. GII QUYT VN I/ C S L LUN: Trong c hc ta thng bt gp cỏc bi toỏn ch yu liờn quan n cỏc mỏy c n gin, mt phng nghiờng, chuyn ng trũnVỡ õy l nhng dng toỏn phc tp nhiu phng phỏp gii khỏc nhau. õy tụi ch dng li vic xut Mt s phng phỏp v cỏch gii cỏc bi toỏn liờn quan n rũng rc. Cỏc bi toỏn v rũng rc thng phc tp v nhiu cỏch gii; cú th gii theo phng phỏp ng lc hc cht im, theo phng phỏp nng lng hoc l theo phng phỏp ng lc hc vt rn tu theo iu kin c th ca rũng rc. gii c dng bi tp ny hc sinh cn phi nm chc cỏc kin thc liờn quan n cỏc nh lut Newton, cỏc cụng thc tớnh cụng, nng lng, nh lut bo ton c nng, mụ men quỏn tớnh. II/ THC TRNG CA VN NGHIấN CU: Trong thc t nhiu giỏo viờn cha cú s quan tõm v u t dy phn rũng rc cho cỏc em mt cỏch cn thn, sõu sc m ch lt qua hc mụ phng mt cỏch chung chung. Thờm vo ú ngi giỏo viờn cha thy ht vai trũ quan trng ca mỡnh trong phng phỏp i mi dy v hc. Vỡ vy cha to iu kin hc sinh c thc hin, c hot ng v chim lnh tri thc. V phớa hc sinh cỏc em thng coi nh phõn mụn ny bi vỡ cỏc dng bi tp ny rt khú thng phi vn dng nhiu kin thc, hn na thi i hc li ớt ra cỏc dng bi tp GV: Nguyễn văn bình Môn Vật lý 1 Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3  S¸ng kiÕn kinh nghiÖm như vậy vả lại xu hướng đề thi bây giờ lại thi theo hướng trắc nghiệm nên đề bài không yêu cầu đến mức độ khó. III/ GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN: III.1.GIẢI PHÁP THỰC HIỆN: Để học sinh có những kỹ năng giải các bài tập vật lý nói chung, các bài tập về ròng rọc nói riêng một cách lôgíc, chặt chẽ, đặc biệt là làm thế nào để qua việc rèn luyện kỹ năng giải các bài tập về ròng rọc là một nội dung cụ thể giúp học sinh phát triển tư duy. Trong những năm giảng dạy bộ môn Vật lý ở bậc trung học phổ thông, tôi nhận thấy: Ở mỗi phần kiến thức đều có yêu cầu cao về vận dụng kiến thức đã học được vào giải bài tập. Vì vậy ở mỗi phần người giáo viên cũng cần đưa ra được những phương án hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức một cách tối ưu để học sinh có thể nhanh chóng tiếp thu và vận dụng dễ dàng vào giải các bài tập cụ thể: Theo nhận thức của cá nhân tôi, trong việc hướng dẫn học sinh giải bài tập cần phải thực hiện được một số nội dung sau: - Phân loại các bài tập của phần theo hướng ít dạng nhất. - Hình thành cách thức tiến hành tư duy, huy động kiến thức và thứ tự các thao tác cần thực hiện. - Hình thành cho học sinh cách trình bày bài giải đặc trưng của phần kiến thức đó. Để giải quyết được các dạng bài tập về ròng rọc nói riêng các máy cơ đơn giản nói chung ta thường hay sử dụng các phương pháp sau: -Phương pháp động lực học. -Phương pháp giải các bài toán cân bằng vật rắn. -Phương pháp giải bài toán theo năng lượng. Sau đây tôi xin đề cập một số bài tập và phương pháp giải: 1. PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC: 1.1: NHỮNG KIẾN THỨC CẦN LƯU Ý: a/ Khái niệm phương pháp dộng lực học: Là phương pháp vận dụng các kiến thức động học (ba định luật Newton và các lực cơ học) để giải các bài toán cơ. b/ Các bước khảo sát chuyển dộng như sau: - Xác định vật cần khảo sát. - Chọn hệ quy chiếu thích hợp để khảo sát. - Phân tích các lực tác dụng lên vật, vẽ giản đồ vectơ lực. - Viết biểu thức định luật II Newton dưới dạng véc tơ: ∑ = amF   (*) - Chiếu các vectơ của phương trình (*) lên hệ toạ độ xOy tìm ra các phương trình đại số dưới dạng: Ox: ∑ =++= xxxx maFFF 21 GV: NguyÔn v¨n b×nh M«n VËt lý 2 Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3  S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Oy: ∑ =++= yyyy maFFF 21 Trong đó F x và F y là các giá trị đại số của hình chiếu của hợp lực F  , a x và a y là các giá trị đại số của hình chiếu của véc tơ gia tốc a  xuống các trục Ox và Oy. - Giải các hệ phương trình đại số đó. (Ở đây ta chỉ đề cập đến các bài tập về ròng rọc có khối lượng ròng rọc không đáng kể và dây không giãn, bỏ qua ma sát). 1.2. CÁC DẠNG BÀI TẬP: Loại 1: Hệ vật chuyển động qua ròng rọc cố định và ròng rọc động a. Phương pháp : Cách 1: Bài toán tìm gia tốc trong chuyển động + Đưa hệ vật về một vật m = m 1 + m 2 +…… + Áp dụng định luật II Newton cho vật m: ∑ = amF   Cách 2: Bài toán tìm lực căng của sợi dây + Xét từng vật riêng biệt. Áp dụng định luật II Newton cho từng vật. + Có bao nhiêu vật thì lấy bấy nhiêu phương trình. Giải hệ phương trình đó, tìm kết quả. b. Bài tập mẫu Bài tập 1 : Cho hệ thống như hình vẽ (Hình 1.2.1.1) Thanh dài có chiều dài l, có khối lượng m 1 và bi có khối lượng m 2 , trong đó m 1 >m 2 . Hòn bi được trọc thủng một lỗ và có thể trượt dọc theo sợi dây với một lực ma sát nào đó. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc, của dây và ma sát ở ròng rọc. Ban đầu bi ở ngang đầu dưới của thanh, khi thả ra hai vật bắt đầu chuyển động với những gia tốc không đổi và sau t giây chuyển động thì bi ở ngang đầu trên của thanh. Hãy xác định: a/Gia tốc chuyển động của hệ. b/Sức căng của dây nối các vật m 1 và m 2 . Áp dụng bằng số: m 1 = 300g; m 2 = 100g; l = 0,5m; t = 2,5s, g =10m/s 2 . Giải Đầu trên của thanh Bi Thời điểm ban đầu: t 01 = 0 t 02 = 0 Tọa độ ban đầu: x 01 = l x 02 = 0 Vận tốc ban đầu: v 01 = 0 v 02 = 0 Gia tốc: a 1 a 2 Chuyển động thẳng biến đổi đều: 2 00 t.a 2 1 t.vxx ++= Đối với đầu trên của thanh: 2 101011 t.a 2 1 t.vxx ++= 2 11 t.a 2 1 lx +=→ GV: NguyÔn v¨n b×nh M«n VËt lý 3 Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3  S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Đối với Bi: 2 202022 t.a 2 1 t.vxx ++= 2 22 t.a 2 1 x =→ Khi Bi ngang đầu trên của thanh: x 1 = x 2 2 2 2 1 t.a 2 1 t.a 2 1 l =+→ 2 2 1 2 t t.al2 a + =→ (1) Các lực tác dụng vào thanh dài: Trọng lực: 1 P Lực căng của dây: T u Áp dụng định luật II Niu-Tơn: amF hl = 1 1 1 P T m a→ + = u u u Chiếu lên Ox: T – P 1 = m 1 a 1 → T = m 1 g + m 1 a 1 (2) Các lực tác dụng vào Bi: Trọng lực: 2 P Lực ma sát với dây: ms F Áp dụng định luật II Niu-Tơn: amF hl = 22ms2 amFP =+→ Chiếu lên Ox: F ms - P 2 = m 2 a 2 → F ms = P 2 + m 2 a 2 (3) Bỏ qua khối lượng của ròng rọc, của dây và ma sát ở ròng rọc: T = F ms Từ (2) và (3): 2 2 1 22111 t t.al2 mgmamgm + +=+ ( ) 2 21 2 12 2 2 1 tmm t.gmlm2t.gm a − −+ =→ ; ( ) 2 2 2 1 1 2 2 1 2 . 2 .m g t m l m g t a m m t + − = − Thay vào (2): T= F ms = m 1 g + m 1 a 1 ( ) 2 2 2 2 1 1 1 2 1 2 . 2 . . ms m g t m l m g t T F m g m m m t + − → = = + − ( ) 1 2 2 1 2 2 . ms m m l T F m m t → = = − Thay số: ( ) 2 2 2 1 2 0.1.10.2,5 2.0.1.0,5 0.3.10.2,5 19,84 / 0.3 0.2 .2,5 a m s + − = = − − ( ) 2 2 2 2 2 0.1.10.2,5 2.0.3.0,5 0.3.10.2,5 17,92 / 0.3 0.2 .2,5 a m s + − = = − − Dấu “-“ thể hiện hai vật m 1 và m 2 chuyển động ngược chiều dương quy ước ( ) ( ) 2 2.0,3.0,1.0,5 . 0,024 0,3 0,1 .2,5 ms T F N= = = − Đáp số: 2 1 19,84 /a m s= − ; 2 2 17,92 /a m s= − ; T = 0,024N Bài tập 2: Hai vật có khối lượng m 1 và m 2 được nối qua hệ hai ròng rọc như hình vẽ (hình GV: NguyÔn v¨n b×nh M«n VËt lý 4 Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3  S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 1.2.1.2). Bỏ qua ma sát, khối lượng dây nối và khối lượng ròng rọc, dây không dãn. Tính gia tốc chuyển động của mỗi vật và sức căng dây khi thả cho hệ chuyển động. Áp dụng 1 2 3 ; 4m kg m kg= = . Lấy g=10m/s 2 . Giải: Ta chưa thể biết chiều chuyển động của mỗi vật. Ta chọn chiều dương cho mỗi vật như hình vẽ. Lực tác dụng lên 1 m : Trọng lực 1 P u ; lực căng 1 T u của dây. Lực tác dụng lên 2 m : Trọng lực 2 P uu ; lực căng 2 T uu của dây. Lực tác dụng lên ròng rọc động: Các lực căng 1 T u , 1 T u , / 2 T uu của dây. Theo định luật II Niu tơn: 111 amTP   =+ (1) 2 2 2 2 P T m a+ =    (2) / 1 2 2 0T T+ = uu u  (3) Chiếu (1) lên chiều dương đã chọn: ( ) 1 1 1 1 4P T m a− − = Chiếu (2) lên chiều dương đã chọn: 2 2 2 2 P T m a+ = (5) Từ (3) suy ra: 1 2 2T T= (6) Khi thả hệ chuyển động, sau thời gian t vật m 1 sẽ chuyển động được quãng đường S 1 và m 2 chuyển động quãng đường S 2 mà: S 1 =2S 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 2 ói S = ên a 2 1 2 S a t V N a S a t  =   =   =   (7) Thay (6), (7) vào (4), (5) ta được: 1 1 1 1 m g T m a− + = ; 1 2 1 2 2 2 a m g T m− = Suy ra: ( ) ( ) 2 2 1 1 1 2 2 2 2,5 / 4 m m a g m s m m − = = − + 2 2 1 1 1,25 / 2 a a m s= = − 1 a u hướng ngược chiều 1 1 O x , 2 a uu hướng ngược chiều 2 2 O x Nếu ban đầu ta giữ các vật đứng yên rồ thả cho các vật chuyển động không vận tốc ban đầu, chúng sẽ chuyển động nhanh dần đều. Khi đó vật m 1 sẽ đi xuống còn vật m 2 đi lên. Lực căng của dây: (4) ⇒ ( ) 1 1 1 22,5T m a g N= + = (6) ⇒ 2 1 2 45T T N= = Đáp số: 2 1 2,5 /a m s= − ; 2 2 1,25 /a m s= − ; 1 22,5T N= ; 2 45T N= GV: NguyÔn v¨n b×nh M«n VËt lý 5 Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3  S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Bài tập 3: Trong hình vẽ (Hình 1.2.1.3) các mặt đều nhẵn. Góc nghiêng 0 30 α = ’ m 1 = m 2 = m = 1kg, m 3 = 4m. Hãy xác định gia tốc của mỗi vật và lực căng của dây nối hai vật 1 và 2. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc và dây. Bỏ qua ma sát ở ròng rọc. Lấy g=9,8m/s 2 . Giải Chọn chiều dương của trục tọa độ (Hình vẽ) Áp dụng định luật II Newton lần lượt cho các vật. Đối với vật 1: 1 1 1 T m a= u u (1) Chiếu (1)lên chiều dương đã chọn 1 1 1 T m a= Đối với vật 2: 2 2 2 2 T P m a+ = uu uu uu (2) Chiếu (2) lên chiều dương đã chọn 2 2 2 2 sinT m g m a α + = Đối với vật 3: 3 3 3 3 T P m a+ = uu uu uu (3) Chiếu (3) lên chiều dương đã chọn 3 3 3 3 2m g T m a− = Mặt khác: +Lực căng của dây tại mọi điểm đều có giá trị như nhau + m 1 = m 2 = m = 1kg, m 3 = 4m. + 2 1 1 1 2 S a t= ; 2 2 2 1 2 S a t= ; 2 3 3 1 2 S a t= + 3 1 2 2S S S= + Suy ra: 3 1 2 2a a a= + Hay 4 2 sin 2 4 mg T T T mg m m m α − +   = +  ÷   Giải ra ta được: T = 4,9 2 mg N= , 2 1 1 4,9 / 2 a g m s = = ; 2 2 9,8 /a g m s = = ; 2 3 3 7,35 / 4 a g m s = = Đáp số: 2 1 4,9 /a m s = ; 2 2 9,8 /a m s = ; 2 3 7,35 /a m s = ; 4,9T N= Loại 2: Hệ vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng có ròng rọc a) Phương pháp + Xét từng vật riêng biệt + Phân tích lực tác dụng lên từng vật + Áp dụng định luật II Newton cho từng vật Chú ý: Fms = kN= kPcosα GV: NguyÔn v¨n b×nh M«n VËt lý 6 Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3  S¸ng kiÕn kinh nghiÖm b) Bài tập mẫu Bài 1: Cho một hệ như (hình vẽ 1.2.2.1),m 1 = 6kg; m 2 =5kg, hệ số ma sát k=0,3 và α=30 0 . Tìm: a. Gia tốc của chuyển động b. Lực căng của sợi dây. Lấy g=10m/s 2 . Giải a. Tìm gia tốc a Chọn chiều dương là chiều chuyển động Xét vật m 1 : Lực tác dụng vào vật m 1 : trọng lực 1 P  , phản lực 1 N  , lực căng của sợi dây T  , lực ma sát ms F  . Áp dụng định lật II Newton: amFTNP ms   111 =+++ (1) Chiếu (1) lên phương chuyển động: -P 1 sinα + T – F ms = m 1 a (a) Xét vật m 2 : Lực tác dụng vào vật m 2 : trọng lực 2 P  , lực căng của sợi dây T  . Áp dụng định luật II Newton: amTP   22 =+ (2) Chiếu (2) lên phương chuyển động: P 2 – T = m 2 a (b) Từ (a) và (b) suy ra: 21 12 sin mm FPP a ms + −− = α Với Fms = kN= kP 1 cosα =km 1 gcosα Nên 21 112 21 112 21 12 )cossin(cossin sin mm kmmmg mm gkmgmgm mm FPP a ms + −− = + −− = + −− = αααα α Vậy a= 0,4m/s 2 b. Tìm sức căng của sợi dây T  Từ (b) suy ra: T= P 2 - m 2 a=m 2 (g-a) = 5(10 -0,4)=48N Đáp số: a= 0,4m/s 2; T=48N Bài 2: Cho hệ như (hình vẽ 1.2.2.2): m 1 = 3kg; m 2 = 2kg; 0 30 α = ; g = 10m/s 2 . Bỏ qua ma sát. Tính gia tốc của mỗi vật. Giải Ta có: T 2 = 2T 1 ; s 1 = 2s 2 ; 1 2 2a a⇒ =   Áp dụng định luật II Newton cho từng vật và chiếu xuống các trục chuyển động: GV: NguyÔn v¨n b×nh M«n VËt lý 7 Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3  S¸ng kiÕn kinh nghiÖm 2 2 2 2 1 1 1 1 .sin m g T m a T m g m a α − =   − =  Suy ra ( ) 2 1 2 2 1 2 2 .sin 5 / 4 7 m m g a m s m m α − = = − + ; 2 1 10 / 7 a m s≈ − (Chuyển động ngược với các chiều dương đã chọn) s Đáp số: 2 1 10 / 7 a m s≈ − ; 2 2 5 / 7 a m s= − Bài 3: Cho hệ như (hình 1.2.2.3) m 1 = 1,2kg; 0 30 α = . Bỏ qua kích thước các vật, khối lượng ròng rọc và dây nối, ma sát.Dây nối m 2 và m 3 dài 2m, Khi hệ bắt đầu chuyển động, m 3 cách mặt đất 2m.Cho g=10m/s 2 .Biết m 2 =0,6kg; m 3 = 0,2kg. a/Tìm gia tốc chuyển động, lực căng của các dây và thời gian chuyển động của m 3 b/Tính thời gian từ lúc m 3 chạm đất đến khi m 2 chạm đất và lực căng của dây trong giai đoạn này. c/Sau bao lâu kể từ lúc m 2 chạm đất, m 2 bắt đầu đi lên? Giải a/ Trước khi m 2 chạm đất có thể coi hệ (m 2 + m 3 ) là một vật duy nhất có khối lượng m’ = (m 2 + m 3 ) = 0,8kg. 1 1 1 1 1 / / 2 2 . '. P N T m a P T m a  + + =   + =   u uu u  uu uu u 1 1 1 1 . .sin ' ' T m g m a m g T m a α − =  ⇒  − =  ( ) 2 3 1 2 1 1 2 3 sin 1 / m m m g a m s m m m α   + −   ⇒ = = + + Suy ra: ( ) ( ) ( ) 2 3 1 3 3 1 1 * 7,2 * 1,8 2 * 2 T m m g a N T m g a N s t s a   = + − =   = − =    = =   b/ Khi m 3 chạm đất, hệ chỉ còn m 1 và m 2 . Tương tự như trên: [ ] 2 1 2 1 2 sin 0 m m g a m m α − = = + . Hệ chuyển động đều với v = 2m/s. Suy ra: 2 * ' 1 . * ' 6 S t s v T m g N  = =    = =  GV: NguyÔn v¨n b×nh M«n VËt lý 8 Trờng THPT Thạch Thành 3 Sáng kiến kinh nghiệm c/ Khi m 2 chm t h ch cũn m 1 trt lờn mt phng nghiờng khụng ma sỏt vi: 2 sin 5 / 2 / g m s m s = = = 1 0 *Gia tốc a' *Vận tốc đầu v Thi gian: t= 0 1 2 0,8 ' v s a = Loi 3: H rũng rc ni lũ xo a) Phng phỏp Ta vn tin hnh gii theo tng bc nh bi toỏn trờn + Xột tng vt riờng bit + Phõn tớch lc tỏc dng lờn tng vt + p dng nh lut II Newton cho tng vt Chỳ ý: ln ca lc cng dõy T bng vi lc n hi dh F ca lũ xo b) Bi tp mu: Bi 1: Vt B kộo vt A qua mt si dõy vt qua rũng rc v mt lũ xo (Hỡnh 1.2.3.1). Cho bit vt A chuyn ng u trờn mt bn nm ngang, v lũ xo b dón 1cm so vi khi khụng bin dng. Khi lng ca vt A l 1,5kg, cng ca lũ xo l 60N/m, gia tc ri t do g=10m/s 2 . a/Hóy tớnh h s ma sỏt gia vt A v mt bn. b/Tớnh khi lng ca vt B. Rũng rc v lũ xo co khi lng khụng ỏng k. Gii a/Tớnh h s ma sỏt Chn chiu dng l chiu chuyn ng. Xột vt A: p dng nh lut II Newton: amFTNP AmsA =+++ (1) Chiu (1) lờn phng chuyn ng: -F ms + T=0 (vỡ a=0) F ms = T = k.l = 60.0,01=0,6N Mt khỏc: F ms = àN =àP Suy ra: à =F ms /P =0,6/15= 0,04 b/Tớnh m B Xột vt B: p dng nh lut II Newton: amTP BB =+ (2) Chiu (2) lờn phng chuyn ng: P B T = m B a Vỡ B chuyn ng u a = 0 suy ra: P B = T = 0,6N Mt khỏc P B = m B g =0,6N Suy ra: m B = 0,6/g = 0,06kg Bi 2:Mt rũng rc c treo vo mt lc k. Mt si dõy vt qua rũng rc, hai du dõy treo hai vt cú khi lng ln lt l m 1 =2,0kg v m 2 =3,0kg (Hỡnh 1.2.3.2) a/Xỏc nh gia tc ca hai vt v lc cng ca dõy. b/Lc k ch bao nhiờu. Ly g = 10m/s 2 . B qua ma sỏt v khi lng ca rũng rc. GV: Nguyễn văn bình Môn Vật lý 9 Hỡnh 1.2.3.1 Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3  S¸ng kiÕn kinh nghiÖm Giải Xét hệ gồm hai vật m 1 và m 2 . Vì P 2 > P 1 . ta có: Chọn chiều dương là chiều chuyển động của mỗi vật a/Xét vật 1: Áp dụng định luật II Newton: 1 1 1 1 P T m a+ =    (1) Chiếu (1) lên phương chuyển động: 1 1 1 1 T P m a− = Xét vật 2: Áp dụng định luật II Newton: 2 2 2 2 P T m a+ =    (2) Chiếu (2) lên phương chuyển động: 2 2 2 2 P T m a− = Do sợi dây không giãn nên T 1 = T 2 = T và a 1 = a 2 = a Nên ta có 1 1 1 2 2 2 T P m a P T m a − =   − =  2 1 1 2 1 2 1 2 ( )P P m m g a m m m m − − ⇒ = = + + ; Thay số: ( ) 2 3 2 10 2 / 5 a m s − = = Vật 1 đi lên vật 2 đi xuống với gia tốc a = 2m/s 2 . Xét riêng chuyển động của vật 1. Ta có: 1 1 1 T P m a− = ( ) 2 1 1 1 2 10 2T T P m a⇒ = = + = + = 24N b/Lực kế chỉ: F = T 1 + T 2 = 48N Đáp số : 2 1 2 2 /a a a m s= = = ; 2 1 24T T T N= = = ; F= 48N Bài 3 : Một khối cầu M=0,2kg được gắn vào đầu B của một lò xo AB có khối lượng không đáng kể. Chiều dài của lò xo này sẽ là 40cm, khi đàu A buộc vào điểm cố định. Chiều dài này sẽ tăng thêm 1cm khi khối cầu M được tăng thêm m=50g. a.Đầu A của lò xo cố định và khối cầu có thể di chuyển không ma sát trên mặt phẳng nghiêng có 0 30 α = . Tính chiều dài / l của lò xo này, biết rằng lò xo song song với mặt dốc. (Hình 1.2.3.3.a) b.Đầu A của lò xo bây giờ được buộc với một vật m 2 bởi một sợi dây vắt qua rãnh của một ròng rọc như (hình vẽ 1.2.3.3.b). Tính chiều dài mới của lò xo khi hệ thống di chuyển với gia tốc 1m/s 2 theo chiều đi xuống của m 2 . Tính m 2 . Cho g=10m/s 2 . Giải *Khi treo vật vào điểm cố định A : ta có -Khi treo vật M Theo định luật II Niu tơn hợp lực tác dụng vào vật M : 0 dh F P+ = uuu u  ( ) 0dh F P Mg k⇒ = ⇔ = −l l (1) -Khi treo thêm vật m vào M : Theo định luật II Niu tơn hợp lực tác dụng vào vật : M +m / / 0 dh F P+ = uuu uu  ( ) ( ) / / 0 0,01 dh F P M m g k⇒ = ⇔ + = − +l l (2) Giải hệ (1) và (2) ta được : k=50N/m ; 0 0,36m=l = 36cm a.Khi treo vật trên mặt phẳng nghiêng với điểm A cố định: GV: NguyÔn v¨n b×nh M«n VËt lý 10 Hình 1.2.3.2 [...]... P1 + N + T 2 + T 3 = 0 Chiu lờn h trc xOy: P sin 300 T3 T2 sin 300 = 0 1 Suy ra: 0 0 N + T2 cos30 Pcos30 = 0 1 m3 = 1kg; N = 17,3N ỏp s: m3 = 1kg; N = 17,3N Bi 3: Thanh ng cht AB cú th quay quanh bn l A Hai vt m1 = 1kg ; m2 = 2kg c treo vo B bng hai si dõy nh hỡnh v 2.3, vi C l rũng rc nh Bit AB=AC, khi lng thanh l 2kg Tỡm khi h cõn bng Gii Thanh AB quay chu tỏc dn bi 3 lc: u -Trng lc: P1... Vt lý tr thnh gi lp li nhm chỏn kin thc trong sỏch giỏo khoa, hoc bin gi dy Vt lý thnh gi ging lý thuyt suụng (vỡ quỏ sa cỏc vớ d) Trong cụng cuc i mi phng phỏp dy hc, mi giỏo viờn cn nhn thc vai trũ quan trng ca mỡnh v cú trỏch nhim cao i vi cụng vic ging dy gúp phn nõng cao cht lng v hiu qu ca quỏ trỡnh dy hc, Mi giỏo viờn cn phi tỡm mt phng phỏp ging dy tt nht trong chớnh nhng kinh nghim thnh cụng,... bình Môn Vật lý Trờng THPT Thạch Thành 3 Sáng kiến kinh nghiệm 2/ Ti liu giỏo khoa thớ im Ban khoa hc t nhiờn (NXBGD-1996) 3/ SGK v Sỏch bi tp Vt lý 10 (NXBGD -2002) 4/ Gii toỏn Vt lớ 10 Tp 1+2 ca Bựi Quang Hõn 5/ Chuyờn bi dng vt lớ 10 ca Nguyn ỡnh on (NXB Nng 23 GV: Nguyễn văn bình Môn Vật lý . Phân tích các lực tác dụng lên vật, vẽ giản đồ vectơ lực. - Viết biểu thức định luật II Newton dưới dạng véc tơ: ∑ = amF   (*) - Chiếu các vectơ của phương trình (*) lên hệ toạ độ xOy tìm. các lực tác dụng lên vật, vẽ giản đồ vectơ lực +Sử dụng điều kiện cân bằng của vật rắn, viết biểu thức véc tơ cho từng vật: ∑ = 0F  (*) +Chiếu các vectơ của phương trình (*) lên hệ toạ. THPT Thạch Thành 3 Sáng kiến kinh nghiệm 2 3 2 2 6 = = = 0 120 = ỏp s: 0 120 = 3. PHNG PHP GII BI TON THEO NNG LNG 3.1.NHNG IM LU í + Xột tng vt hoc c h vt (tu theo tng bi toỏn)