Định dạng và phương pháp giải bài tập về ba định luật Newton và các lực cơ học

Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng phơng pháp giảibài tập định dạng phơng pháp giải tập Về ba định luật Newton lực học PHN I: M U I Lý chn ti Trong quỏ trỡnh hc mụn Vt Lý cng nh cỏc mụn hc khỏc nhiu phm cht nhõn cỏch ca hc sinh c hỡnh thnh: th gii quan, kin thc, k nng, k xo, thúi quen, nng lc cng nh cỏc nột tớnh cỏch, ý chớ, tớnh ham hiu bit ỏnh giỏ c ý ngha ln lao ca vic kớch thớch nhng hot ng t tớch cc ca hc sinh cn thy c tớnh quy lut ca quỏ trỡnh nhn thc cỏc kin thc mi l Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng phơng pháp giảibài tập vic nờu Mt nhng v khớ li hi nht m hc sinh cú c l sỏch giỏo khoa Vn quan trng l dng v khai thỏc ni dung sỏch giỏo khoa nh th no, phi nm kin thc sõu rng, thy ht cỏc khớa cnh ca , dng thc t minh ho Vỡ vy, kin thc sỏch giỏo khoa khụng phi l mt cỏi gỡ cng nhc Vt Lý hc v trit hc vt bin chng l c s lý lun ca phng phỏp ging dy vt lý Cỏc t tng vt lý liờn quan cht ch vi t tng trit hc vt bin chng Angghen vit: Khoa hc t nhiờn hin i phi mn ca trit hc cỏi nguyờn lý: ng l bt dit, khụng cú nguyờn lý ny thỡ khoa hc ú khụng tn ti c. ( F -Angghen - Phộp bin chng ca t nhiờn - NXB S tht, H Ni -1971/ tr 39 ) ng thi nú cng giỳp cho hc sinh hiu rừ Tớnh cht bin chng ca cỏc hin tng vt lý khỏi nim vt cht v tớnh cht bt dit ca th gii vt cht v ng ca nú. Hc sinh cn coi trng ba mt: vai trũ ca trc quan, ca t tru tng v vic dng vo thc tin Vic nm vng chng trỡnh Vt Lý hc khụng ch cú ý ngha l hiu c mt cỏch sõu sc v y nhng kin thc qui nh trng m cũn phi bit dng nhng kin thc ú gii quyt cỏc nhim v hc v nhng ca thc tin i sng Mun th cn phi nm vng nhng k nng, k xo thc hnh nh lm thớ nghim, v th, tớnh toỏn Chớnh k nng dng kin thc hc v thc tin i sng chớnh l thc o mc sõu sc v vng vng ca kin thc m hc sinh thu nhn c Bi vt lý gi mt v trớ c bit quan trng vic hon thnh nhim v dy hc Vt Lý ph thụng Bi vt lý giỳp hc sinh hiu sõu sc hn nhng qui lut vt lý, nhng hin tng vt lý, bit phõn tớch chỳng v ng dng chỳng vo nhng thc tin Ch thụng qua nhng bi hỡnh thc ny hay hỡnh thc khỏc mi to iu kin cho hc sinh dng linh hot nhng kin thc ú mi tr nờn sõu sc, hon thin v bin thnh riờng ca hc sinh Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng phơng pháp giảibài tập Thc cht hot ng gii bi vt lý l tỡm c cõu tr li ỳng n, gii ỏp c t mt cỏch cú cn c khoa hc cht ch Quỏ trỡnh gii mt bi toỏn vt lý l quỏ trỡnh tỡm hiu iu kin ca bi toỏn, xem xột hin tng vt lý c cp v da trờn kin thc vt lý - toỏn ngh ti nhng mi liờn h cú th cú ca cỏc cỏi ó cho v cỏi phi tỡm, cho cú th thy c cỏi phi tỡm cú liờn h trc tip hoc giỏn tip vi cỏi ó cho T ú i ti ch rừ c mi liờn h tng minh trc tip cỏi phi tỡm ch vi nhng cỏi ó bit, tc l tỡm c li gii ỏp quỏ trỡnh gii quyt cỏc tỡnh c th bi hc sinh phi dng nhng thao tỏc t nh so sỏnh, phõn tớch, tng hp, khỏi quỏt hoỏ t lc tỡm hiu , tỡm cỏi c bn, cỏi chỡa khoỏ gii quyt Vỡ th bi vt lý cũn l phng tin rt tt phỏt trin t duy, úc tng tng, tớnh c lp vic suy lun, tớnh kiờn trỡ vic khc phc khú khn Bi vt lý l mt hỡnh thc cng c, ụn tp, h thng hoỏ kin thc Khi lm bi hc sinh phi nh li nhng kin thc va hc, phi o sõu khớa cnh no ú ca kin thc hoc phi tng hp nhiu kin thc mt ti, mt chng, mt phn ca chng trỡnh Do vy ng v mt iu khin hot ng nhn thc m núi, nú cũn l phng tin kim tra kin thc, k nng ca hc sinh Vỡ vy phng phỏp gii bi l phng tin quan trng gii toỏn vt lý t hiu qu cao v cú cht lng ú l lý ni dung ca ti ny Hin nay, xu th i mi ca nhnh Giỏo dc v phng phỏp ging dy cng nh phng phỏp kim tra ỏnh giỏ kt qu hc ca hc sinh C th l phng phỏp kim tra ỏnh giỏ bng phng tin trc nghim khỏch quan ang tr thnh phng phỏp ch o kim tra ỏnh giỏ cht lng dy v hc b mụn nh trng im ỏng lu ý ni dung kin thc kim tra, ỏnh giỏ tng i rng, ũi hi hc sinh phi hc k, nm vng ton b kin thc ca chng trỡnh hc trỏnh hc t, hc lch Bi trc nghim vt lý l dng mc cao nht kiu bi trc nghim lm tt kiu bi ny ũi hi hc sinh khụng ch nm vựng kin thc m cũn phi bit phõn loi v a phng phỏp gii nhanh nht ú l lý ni dung ca ti ny II -Mc ớch nghiờn cu Vt Lý Hc khụng ch l cỏc phng trỡnh v s m nú l nhng iu ang xy th gii xung quanh bn Gii toỏn Vt Lý khụng ch l vic tỡm cỏch dng nhng cụng thc vt lý lp cỏc phng trỡnh v gii chỳng nhm tớm ỏp s ca bi toỏn Nu c nh th, vic gii toỏn vt lý rt cuc tr thnh mt th toỏn ng dng, quy v nhng th thut v k nng lp phng trỡnh, gii phng trỡnh vi vụ s kiu, loi bi toỏn vt lý khỏc Hc Vt lý l xõy dng nhng bc t i t hin thc khỏch quan n mụ hỡnh lý thuyt v ngc li Vi ni dung ca ti l nh dng v phng phỏp gii bi v ba nh lut Newton v cỏc lc c hc s giỳp cho hc sinh trung hc ph thụng gim bt khú khn vic gii toỏn Vt Lý nh: khụng hiu rừ cỏc hin tng Vt lý, Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 Định dạng phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: khụng tỡm c hng gii quyt , khụng ỏp dng c lý thuyt vo vic gii bi tp, khụng kt hp c kin thc tng phn riờng r vo gii mt bi toỏn tng hp Vỡ vy, vic rốn luyn cho hc sinh bit cỏch gii bi mt cỏch khoa hc, m bo i n kt qu mt cỏch chớnh xỏc l mt vic rt cn thit, nú khụng nhng giỳp cho hc sinh nm vng kin thc m cũn rốn luyn k nng suy lun logic, hc v lm vic mt cỏch cú k hoch v cú hiu qu cao Lm quen vi cụng tỏc nghiờn cu khoa hc III -i tng nghiờn cu Phõn loi v phng phỏp gii bi v ba nh lut Niu tn v cỏc lc c hc chng trỡnh vt lý lp 10 IV -Phm vi nghiờn cu Bi Vt Lý rt a dng cho nờn phng phỏp gii cng rt phong phỳ Vỡ th, ni dung chớnh ca ti ch cp n nh dng v phng phỏp gii cỏc bi v ba nh lut Newton v cỏc lc c hc 1: Ni dung ca ti: Phõn loi cỏc bi nhm giỳp hc sinh nh dng c bi toỏn t ra: + V phng phỏp ging dy Vt Lý: Bi bng li Bi thớ nghim Bi th Trong ú cỏc bi bng li v bi th chia thnh bi nh tớnh ( bi cõu hi ) v bi nh lng + V ni dung: chia bi Vt lý thnh bi cú ni dung lch s, ni dung thc t, ni dung k thut Cỏc phõn loi trờn ch cú tớnh qui c Ngoi da vo mc ũi hi cỏc bi cú th phõn thnh: Bi c bn, ỏp dng lý thuyt Bi tng hp, nõng cao phng phỏp gii tng quỏt, c th cho cỏc dng, loi bi 2: Phng phỏp: nghiờn cu phn ny, cn s dng nhiu phng phỏp nh: phõn tớch, tng hp, i chiu, so sỏnh, thng kờ V- Nhim v nghiờn cu Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng phơng pháp giảibài tập - Phõn loi v nờu phng phỏp gii chung v phng phỏp gii c th cho mi dng loi ca bi - Rỳt mt s kt lun liờn quan n quỏ trỡnh nghiờn cu v gii bi VI - Gii hn ti Thc t cỏc ti nghiờn cu khoa hc u nghiờn cu phm vi rng v trờn mi lnh vc ca i sng Xó Hi, hoỏ, t tng, khoa hc, giỏo dc c ng dng nhiu lnh vc ca cuc sng Riờng ti nh dng v phng phỏp gii cỏc bi v ba nh lut Newton v cỏc lc c hc Ch nghiờn cu mng nh phc v cho cụng tỏc dy v hc ca sinh hocVt Lý, phc v cỏc giỏo viờn v hc sinh trng Trung Hc Ph Thụng cú t liu cn thit nhm t cht lng v hiu qu giỏo dc cao VII- Gi thuyt khoa hc Vi ti nh dng v phng phỏp gii bi v ba nh lut Newton v cỏc lc c hc a nhm túm tt mt cỏch s lc ni dung lý thuyt, tng hp v phõn loi mt cỏch khỏ y , chi tit cỏc dng v phng phỏp gii cỏc bi vi mc ớch: -Giỳp cho ngi c cú cỏi nhỡn khỏi quỏt v chng trỡnh Vt Lý lp 10 c bit v phn ng lc hc thuc C Hc vt lý 10 nhm giỳp cho giỏo viờn, , hc sinh cú iu kin tip cn mt cỏch nhanh chúng cỏc kin thc c bn, bi nh tớnh, bi nh lng Vi mong mun ti ny s s hng cho ngi gii toỏn Vt Lý n mc ớch hiu bn cht Vt Lý Hc hn l ch nhm n ỏp s ca bi toỏn, coi trng vic hng dn suy ngh gii toỏn Vt Lý VIII- Thi gian nghiờn cu T ngy 15/10/2010 n ngy 10/5/2011 Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 Định dạng phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: Phần hai: nội dung sáng kiến CHNG I: sở lý thuyết Ba nh lut Newton v nh lut vt hp dn l c s ca c hc c in V thc cht cỏc nh lut newton l nhng tiờn , l nhng khng nh tng quỏt nht, khụng th chng minh c, khụng th suy c t nhng khng nh khỏc Khi tha nhn nhng tiờn ny, ngi ta ó xõy dng c c hc c in vi nhng nh lut ỏp dng ỳng c thc tin, khụng nhng trờn Trỏi t m cũn c mim v tr lõn cn Trỏi t na I nh lut Newton th nht (nh lut quỏn tớnh): Khỏi nim chuyn ng quỏn tớnh : - Nh trit hc c i Aristotle (384 322 TCN) quan nim : mun cho mt vt trỡ c tc khụng i thỡ phi cú vt khỏc tỏc dng lờn nú T thi c i, ngi ta tng rng lc tỏc dng lm vt chuyn ng v lc ngng tỏc dng thỡ vt ng li - Galile (ngi Italia) nghi ng quan nim trờn v ó lm thớ nghim kim tra : + ễng dựng hai mỏng nghiờng rt trn v nhn, b trớ nh hỡnh v 1a ri th mt hũn bi cho ln xung trờn mỏng nghiờng 1, ụng nhn thy hũn bi ln ngc lờn mỏng nghiờng n cao gn bng cao ban u + Khi gim bt gúc nghiờng ca mỏng 2, ụng thy hũn bi ln trờn mỏng c mt on di hn (hỡnh 1b) +ễng suy oỏn nu mỏng rt nhn v nm ngang ( = 0) thỡ hũn bi s ln vi tc khụng i mói mói ( hỡnh 2) 1 Hỡnh 1a Trờng THPT Phù Cừ Hỡnh 1b Năm học:2010 2011 Hỡnh r v Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng phơng pháp giảibài tập Thớ nghim ny cho thy : Nu ta cú th loi tr c cỏc tỏc dng c hc lờn mt vt thỡ vt s chuyn ng thng u vi tc v cú ca nú nh lut I Newton : 2.1: Phỏt biu : - Cỏch : Nu mt vt khụng chu tỏc dng ca lc no hoc chu tỏc dng ca cỏc lc cú hp lc bng khụng thỡ nú gi nguyờn trng thỏi ng yờn hoc chuyn ng thng u - Cỏch : Nu hp lc tỏc dng lờn mt vt bng khụng thỡ cú th tỡm c cỏc h quy chiu ú vt ny khụng cú gia tc 2.2:í ngha ca nh lut I Newton : - ng yờn v chuyn ng thng u cng l mt trng thỏi c hc nh Trng thỏi chuyn ng vi tc khụng i, ng yờn l chuyn ng vi tc khụng i bng khụng - nh lut nờu lờn mt tớnh cht quan trng ca mi vt : mi vt u cú xu hng bo ton tc ca mỡnh Tớnh cht ú gi l quỏn tớnh : Quỏn tớnh l tớnh cht ca cỏc vt gi nguyờn khụng i trng thỏi chuyn ng ca mỡnh khụng cú lc ngoi tỏc dng lờn chỳng hoc cỏc lc ngoi tỏc dng lờn chỳng cõn bng ln Vi ý ngha ny nh lut I Newton gi l nh lut quỏn tớnh v chuyn ng thng u c gi l chuyn ng theo quỏn tớnh i lng o mc quỏn tớnh ca vt l lng quỏn tớnh, o bng kg - Lc khụng phi l nguyờn nhõn gõy chuyn ng hay trỡ chuyn ng m ch l nguyờn nhõn gõy s thay i tc v - Nh s ỳng n ca nh lut I Newton ngi ta mi phỏt hin lc ma sỏt tỏc dng lờn mt vt chuyn ng H quy chiu quỏn tớnh : - H quy chiu quỏn tớnh l h quy chiu m ú vt cụ lp khụng cú gia tc hay l h quy chiu ú nh lut th nht ca Newton c nghim ỳng C th hn : h quy chiu quỏn tớnh l h quy chiu ú mt vt khụng chu tỏc dng ca ngoi lc s gi nguyờn trng thỏi ng yờn hoc chuyn ng thng u Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng phơng pháp giảibài tập - Cỏc vớ d v lc quỏn tớnh + H quy chiu c Newton chn nghim li nh lut quỏn tớnh l h quy chiu ly gc l tõm Mt tri, cú trc ta i qua ngụi bt ng trờn bu tri H quy chiu ny c gi l h quy chiu Copecnic, thng s dng nghiờn cu chuyn ng cỏc vỡ thiờn hc, v tr hc +H quy chiu gn vi tõm Trỏi t thng dựng ngiờn cu chuyn ng cỏc v tinh, cỏc tu v tr + nghiờn cu chuyn ng ca cỏc vt trờn mt t ngi ta dựng h quy chiu gn vi mt im c nh trờn mt t (h quy chi phũng thớ nghim) .4.H quy chiu phi quỏn tớnh: - L h quy chiu chuyn ng cú gia tc so vi h phi quỏn tớnh L h quy chiu ú cỏc nh lut Newton khụng nghim ỳng.H quy chiu phi quỏn tớnh n gin nht l h chuyn ng thng cú gia tc i vi h quy chiu quỏn tớnh v h quy chiu chuyn ng quay u - Vic xõy dng cỏc nh lut c hc h quy chiu rt phc nú liờn quan n khỏi nim khụng gian, thi gian Ta cng cú th xõy dng c cỏc nh lut vi iu kin a vo mt khỏi nim mi v lc, ú l lc quỏn tớnh - Trong thc t hu nh khụng cú mt h quy chiu no gn vi cỏc vt th l h quy chiu quỏn tớnh hon ton c, mi vt th u chuyn ng cú gia tc vi H quy chiu gn vi Trỏi t khụng phi h quy chiu quỏn tớnh thc s Vớ d Mt tri dang chuyn ng quanh tõm thiờn h v chu tỏc dng ca gia tc hng tõm l 3.10 10 m/s2, Trỏi t chuyn ng quanh tõm mt tri v chu tỏc dng mt gia tc hng tõm (v phớa Mt tri) bng 0,006m/s Trỏi t cng ang t quay v mi im trờn trỏi t cng chu mt gia tc hng tõm (v phớa tõm trỏi t) bng 0,034m/s Tuy nhiờn cú th coi cỏc h quy chiu l quỏn tớnh nucỏc lc quỏn tớnh rt nh so vi cỏc lc khỏc Lc quỏn tớnh : r 5.1: nh ngha : Mt h quy chiu chuyn ng cú gia tc a so vi h quy chiu quỏn tớnh, cỏc hin tng c hc xy ging nh l mi vt cú lng m chu r thờm tỏc dng ca mt lc bng ma lc ny gi l lc quỏn tớnh r r Fqt = ma 5.2: Phõn loi lc quỏn tớnh : + Lc quỏn tớnh li tõm Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 Định dạng phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: +Lc quỏn tớnh kộo theo + Lc quỏn tớnh coriolis - Cỏc c im : + ging lc thụng thng ch nú cng gõy bin dng hoc gõy gia tc cho vt, sinh cụng v o c bng lc k + Khỏc lc thụng thng ch lc quỏn tớnh c gõy bi tớnh cht ca h quy chiu phi quỏn tớnh, khụng phi tng tỏc gia cỏc vt nờn nú khụng cú phn lc - Nh vy lc quỏn tớnh khụng th quy v lc thụng thng (vn l cỏc lc khụng bao gi bin mt i phộp bin i h quy chiu H quy chiu m lc quỏn tớnh bin mt l h quy chiu quỏn tớnh.V nguyờn tc vic a vo khỏi nim lc quỏn tớnh l khụng nht thit Vic s dng lc quỏn tớnh cho kh nng gii trc tip mt s bi toỏn i vi h quy chiu phi quỏn tớnh n gin hn so vi cỏch gii i vi h quy chiu quỏn tớnh 5.3 Lc quỏn tớnh li tõm: - xut hin cỏc h quy chiu phi quỏn tớnh quay trũn u vi tc gúc r so vi h quy chiu quỏn tớnh r r r r - Biu thc : Fq = Fht Fq = maht r Trong ú : Fq l lc quỏn tớnh li tõm, m l r r lng ca vt, aht l gia tc hng tõm, Fht l lc hng tõm - T biu thc suy c im ca lc quỏn r tớnh li tõm + im t ti vt m h quy chiu phi Fq quỏn tớnh chuyn ng quay + Cựng phng ngc chiu vi lc hng tõm x + ln bng lc hng tõm : z r N r y o r P Hỡnh v2 Fq = Fht = maht = m = m R R Trong ú: l tc gúc ca h quy chiu chuyn ng quay (rad/s) R l khong cỏch t vt m n trc quay - Hin tng li tõm c ng dng nhiu k thut nh mỏy quay li tõm mỏy o tc Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng phơng pháp giảibài tập 5.4 Lc coriolis : - Hiu ng Coriolis: Hiu ng Coriolis l hiu ng xy cỏc h qui chiu quay so vi cỏc h quy chiu quỏn tớnh, c t theo tờn ca Gaspard-Gustave de Coriolis-nh toỏn hc, vt lý hc ngi Phỏp ó mụ t nú nm 1835 thụng qua lý thuyt thy triu ca Pierre-Simon Laplace Nú c th hin qua hin tng lch qu o ca nhng vt chuyn ng h qui chiu ny S lch qu o mt loi lc quỏn tớnh gõy ra, gi l lc Coriolis r r r - Biu thc ca lc coiriolis : Fc = 2m [ v ] r r Trong ú Fc l lc coriolis, m l lng ca vt, l vộc t tc gúc ca r h quy chiu phi quỏn tớnh chuyn ng quay, v ' l tc ca vt i vi h quy chiu quay - Vớ d v lc coroils: Nu mt vt chuyn ng dc theo ng bỏn kớnh theo chiu ri xa trc quay ca h qui chiu thỡ s chu tỏc ng ca mt lc theo phng vuụng gúc vi bỏn kớnh v theo chiu ngc vi chiu quay ca h Cũn nu vt chuyn ng v phớa trc quay thỡ lc s tỏc ng vo vt theo chiu quay ca h qui chiu iu ny ngha l nu vt c th ln t theo phng ca bỏn kớnh, theo chiu phớa ngoi, thỡ nú s qunh v ngc chiu quay ca h qui chiu Cũn nu nh vt c th ln t v phớa trc thỡ s ngc li Phng ca lc quỏn tớnh li tõm thỡ cựng phng vi r nờn lc quỏn tớnh li tõm khụng lm cho vt b lch qu o, lc Coriolis cú phng vuụng gúc vi mt phng to bi w v v' nờn lm cho vt b lch hng qu o, qu búng khụng ng yờn so vi ngi quan sỏt ng trờn bn quay m chuyn ng theo mt qu o l mt ng cong, viờn bi khụng ln theo ng bỏn kớnh m b lch thnh ng cong ngc theo chiu quay ca a, vt ri cú hin tng lch v phớa ụng Trỏi t quay t Tõy sang ụng 5.5: Lc quỏn tớnh kộo theo: r - Xut hin h quy chiu chuyn ng thng co gia tc a0 so vi h quy chiu quỏn tớnh r r Biu thc F = Ma0 II nh lut II Newton : 1.Phỏt biu : - Cỏch : Gia tc m mt vt thu c di tỏc dnh ca mt lc t l thun vi lc v t l nghch vi lng ca vt Phng v chiu ca gia tc trựng vi phng v chiu ca lc tỏc dng Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 10 Định dạng phơng pháp giảibài tập Chiu phng trỡnh (1) lờn cỏc trc ta : Ox : TAcos + TB cos = (2) Sáng kiến kinh nghiệm: Oy : TA sin + TB sin TC = (3) cos TB th vo (3) ta c : cos cos cos TA = TB sin + B sin = C TB sin + sin ữ = TC cos cos TB (cos sin + sin cos ) = TC cos t (2) suy TA = TB sin( + ) = TC cos B = TA = cos TC sin( + ) cos TC (5) Thay (5) vo (4) ta c : sin( + ) (6) thay s ta c : TA = 104 (N), TB = 134 (N) Bin lun v m rng : -rBin lun : r kim trarlirkt rqu, ta cú th nhn thy vỡ vt ng yờn nờn r r TA + TB + TC = P D thy T = TA + TB p dng nh lý hm s cos : T = TA2 + TB2 + 2TATB cos105o = 147( N ) = TC = P T cụng thc (5) v (6) ta thy lc cng TA v TB nh hn TC D thy lc cng TA li khụng ph thuc vo gúc , TB khụng ph thuc vo gúc Ngha l nu dõy hp vi gúc nh hn thỡ lc cng tng ng cng nh hn r r r - M rng : Vi bi ny ta cú th cho FA , FB yờu cu tớnh FC ú bit gúc r maf cha bit hng ca FB Bi : Chic nờm A cú lng m1 = 5kg , gúc nghiờng = 30o cú th chuyn ng tnh tin khụng ma sỏt trờn mt bn nhn nm ngang nh hỡnh v Mt vt B cú lng m2 = 1kg t trờn nờmr c kộo bng mt si dõy vt qua mt rũng rc c nh gn cht vi nờm Lc kộo F phi cú ln bng bao nhiờu vt B chuyn ng lờn trờn theo mt nờm Khi F = 10(N), gia tc ca vt v nờm bng bao nhiờu? B qua ma sỏt, lng dõy v rũng rc, ly g = 10m/s2 Túm tt bi toỏn : Cho Nờm A :m = 5kg, = 30o vt B : m2 = 1kg a) F = ? B chuyn ng lờn trờn mt nờm b) F = 10 (N) Tớnh a = ? Bit Fms = , g = 10 m/s2 Hng dn gii + Phõn tớch bi toỏn : Vỡ bi toỏn ny c nờm v vt cựng chuyn ng cú gia tc nờn ta phi tỡm cỏc lc tỏc dng lờn c vt v nờm ri thit lp phng trỡnh nh lut II Newton cho hai vt ú Chn h ta xOy phự hp sau ú chiu phng trinh nh lut II Newton lờn hai trc ta Ox, Oy Ta c cỏc thnh phn gia tc trờn hai phng Ox v Oy ca c vt v nờm Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 41 Định dạng phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: - S dng cụng thc cng gia tc , th hin mi quan h gia gia tc ca hai vt v cn c vo d kin bi toỏn ó cho lp lun v a kt qu cn tỡm - dng phng phỏp ta : Dựng kho sỏt chuyn ng phc ( thng l chuyn ng cong) :Ni dung phng phỏp ta Chn h quy chiu l h ta cỏc mt phng qu o xOy ri chiu cht im (vt) M xung hai trc ta Ox v Oy cú cỏc hỡnh chiu Mx v My Da vo iu kin ban u xỏc nh riờng r chuyn ng ca Mx, My bng cỏch ỏp dng nh lut II Newton max = Fx , ma y = Fy vi ax, ay tng ng l gia tc ca Mx v My T ú tỡm c cỏc tc vx v vy ca Mx v My v cỏc phng trỡnh chuyn ng ca Mx v My dc theo cỏc trc Ox v Oy (phng trỡnh cú dng x = x(t), y = y(t) T ú tỡm c tc chuyn ng v ca M ( v = v 2x + v 2y )cng nh phng trỡnh qu o ca M (di dng y = f(x) ) Cn c vo ú tỡm c cỏc i lng cn thit theo yờu cu ca bi toỏn r r Gi bi toỏn : Gi a1 , a2 l gia tc ca vt A v ca vt B Chn h quy chiu l hai r r trucj ta Ox , Oy gỏn vi mt bn, gi N l phn lc ca nờm lờn vt v N1 l lc tỏc dng ca vt lờn nờm (N1 = N2 = N), ỏp dng nh lut II Newton cho vt v nờm v chiu cỏc phng trỡnh lờn cỏc trc ta ta cú : F Fcos + N1 sin = m1a1 (1) Fcos N sin = m2 a2 x (2) F sin + N cos m2 g = m2 a2 y (3) r r Mt khỏc, gi a21 l gia tc ca vt i vi nờm ( a21 hng song song vi mt nờm v cú chiu i lờn), ta cú : r r r a2 = a21 + a1 (4) Chiu lờn hai trc ta ta c : Ox : a2 x = a21cos + a1 (5) Oy : a2 y = a21 sin (6) T (5) v (6) suy : a2 y = (a2 x a1 )tg (7).T (1), (2), (3) v (7) ta tỡm c : a1 = F (1 cos ) + m2 g sin cos (8) m1 + m2 sin F (m2 sin + m1cos ) m1m2 g sin cos a2 x = (9) m2 (m1 + m2 sin ) a2 y = { Fcos [ m + m (1 cos )] m g (m + m ) sin cos } tg Trờng THPT Phù Cừ 2 m2 (m1 + m2 sin ) Năm học:2010 2011 (10) 42 Định dạng phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: Mun cho vt B dch chuyn lờn trờn ta phi cú hai iu kin : m g ( m + m ) sin 2 + a2 y > F > m + m (1 cos ) (11) m gcos + N > F < (1 c1os sin ) (12) m g (m + m ) sin m gcos 2 Kt hp (11) vi (12) ta li cú : m + m (1 cos ) < F < (1 cos )sin Thay s ta c : 5,84 N < F < 646 N m g (m + m ) sin 2 Nu F = m + m (1 cos ) = 5,84( N ) thỡ gia tc a21 = vt ng yờn so vi nờm v cựng chuyn ng vi nờm vi gia tc a1 = 0,975m / s Khi F = 10 N thỡ a1 = 1, 08m / s a2 x = 4,56m / s ; a2 y = 2, 03m / s v t ú ta cú a2 = 4,99m / s Bin lun v m rng : - Bin lun : õy l dng bi toỏn v chuyn ng ca h vt cú gia tc khỏc gi bi toỏn cn ỏp dng phng phỏp ng lc hc cho tng vt (trờn c s xỏc nh y cỏc lc tỏc dng vo cỏc vt h) ngoi cn tỡm mi liờn h gia cỏc yu t ca vt( chng hn da vo mi quan h gia cỏc i lng ) chiu phng trỡnh ca nh lut II Newton lờn cỏc trc ta cn hỡnh dung c chiu chuyn ng ca cỏc vt v gi thit v chiu chuyn ng ú Nu giỏ tr tỡm c ca gia tc l dng thỡ cú ngha l chiu gi thit phự hp vi thc t v ngc li Cn kim tra k v du cỏc i lng chiu cỏc vộct lờn cỏc trc - M rng : +Gii bi toỏn ny vi trng hp nờm ng yờn + Nờm chuyn ng thỡ vt chuyn ng nh th no khụng cú rũng rc na 2.2 DNG 2: Tớnh toỏn liờn quan n cỏc lc C hc Chuyn ng di tỏc dng ca lc C hc Loi 1: Lc hp dn Cn nh: Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 43 Sáng kiến kinh nghiệm: + Fhd = G +Gia tc ri t : Ti mt t g0= G mm r Định dạng phơng pháp giảibài tập 2 M R cao nh so vi mt t: gh =G M ( R + h) Bi toỏn cho g1 hi g2 hoch ngc li thỡ thng lp t s g g Vớ d 1: Cn thay i khong cỏch gia hai vt nh th no lc hỳt gia chỳng tng ln? Gii: mm R1 mm F2 = G R2 F1 = G 2 2 Theo bi F2 = 9F1 R1 =3R2 Vy lc hỳt gia hai vt tng ln thỡ khong cỏch gim i ln Vớ d 2: Tớnh gia tc ri t cao gp ln bỏn kớnh Trỏi t, bit gia tc ri t mt t g0 = 9,8 m/s2? Ti mt t: g0= G M R Ti cao h gh =G M ( R + h) Cú h = 4R cú R+h = 5R g g 9.8 = 25 gh = = 0.392 m/s2 h 25 Loi : Lc n hi Cn nh Biu thc tớnh lc n hi Fh= k l ú l = l l0 l: L chiu di ca lũ xo thi im kho sỏt l0:L chiu di ban u ca lũ xo k: l h s n hi hai cũn gi cng ca lũ xo trờn h to Fh = -kx ú x tng ng l Vớ d 1: Mt lũ xo cú lng nh khụng ỏng k c treo vo im c nh O, cú di t nhiờn OA = l o Treo mt vt lng m 1=100g vo lũ xo thỡ di ca nú l OB=l1=31cm Treo thờm mt vt lng m 2=100g vo lũ xo thỡ di ca nú l OC=l2=32 cm Tỡm cng k v di t nhiờn l0 ca lũ xo Ly g=10 m/s2 Gii: Chn chiu dng l chiu vộc t P Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 44 Định dạng phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: Ti cõn bng: +) i vi vt m1: P + F h =0 (1) Chiu (1) lờn chiu dng ta cú: P Fh =0 m1g k l =0 vỡ lũ xo b dón lờn: m1g k.(l1-l0) =0 (I) +) i vi vt cú lng m: P + F =0 (2) Chiu (2) lờn chiu dng ta cú: P F1 =0 mg k l =0 vỡ lũ xo b dón lờn: mg k.(l2-l0) =0 (II) T (I) v (II) cú m m1+ m = l l l l l0= 30cm thay gia s tr l0 vo (I) ta cú k = 100N/m Lu ý: +) bi cho treo thờm vt nờn lng ca h lỳc sau l: m = m1 +m2 +) Chỳ ý n v ca tng i lng Vớ d 2: Vt cú lngm=200g c treo vo mt lũ xo cú cng k=160 N/m Ban u vt c bng tm phng D nm ngang cho lũ xo khụng b bin dng Cho tm D chuyn ng tnh tin vi gia tc a=2 m/s Tỡm tc ca vt nú va ri tm D? Ly g=10 m/s2 Lu ý: +) Vt cũn nm trờn tm D nú cú gia tc a v theo nh lut II Newton: P + F h + N =m a +) Khi vt va ri D: N=0 +) Vn tc ca vt ri D l tc vt lm lũ xo gión on l Vớ d 3: Mt lũ xo cú cng k= 20N/m t thng ng ,mt u ni vi mt vt cú lng m=2kg nm trờn mt bn nm ngang u ca lũ xo c gi cht im O phớa trờn ,khi ú lũ xo khụng b bin dng v cú di lo =20cm.Ngi ta cho mt bn chuyn ng thng u v bờn phi v thy lũ xo b lch i mt gúc = 300 phng thng ng (hỡnh v ).Hóy tớnh h s ma sỏt gia vt v bn Ly g =10 m/s2 1.Túm tt bi toỏn : k =20N/m ,m=2kg.l0=20cm , = 300 Tớnh k1 = ? ly g =10 m/s2 2.Hng dn gii : + Phõn tớch bi toỏn : H vt gm mt lũ xo ni vi vt ,u lũ xo c gi ti im O phớa trờn Khi mt bn chuyn ng theo phng ngang v bờn phi gia vt v mt bn xut hin lc ma sỏt trt ,lũ xo b lch gúc = 300 kh phng thng ng ,phi tỡm cỏc lc tỏc dng lờn vt ti v trớ ny bao gm :trng lc P ,phn lc N ,lc n hi ca lũ xo Fdh v lc ma sỏt Fms Vit phng trỡnh nh lut II Niutn cho vt m Lp h ta xOy nh hỡnh v ,gc O gn vi vt m Chiu phng trỡnh vựa lp c lờn hai trc ta ,cn c vo ú v cỏc d kin ca bi toỏn ,ta tỡm li gii theo yờu cu ca bi Gii bi toỏn : Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 45 Định dạng phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: - Ti v trớ gúc = 300 ,cỏc lc tỏc dng lờn vt Trng lc P ,lc Fms ,lc n hi N , - phn lc N Trong ú Fdh =-k l Chn h quy chiu nh hỡnh v : - p dng nh lut II Niuton cho vt m ta cú : P + Fms + N + N = m a (1) Trong ú P = mg , Fdh = k (l l0 ) = k ( l0 l0 ) = kl0 ( 1), Fms = k1 N cos cos Chiu (1) lờn Ox v Oy ta cú : Fms Fdh sin = Fms = Fdh sin (2) P + N + Fdh cos = N = P + Fdh cos T ú suy : Fms = k1 (mg Fdh cos ) (3) 1)sin cos t (2) v (3) suy : k = Thay s ta c : k1 = 0,2 mg kl0 (1 cos ) kl0 ( Bin lun v m rng : - Bin lun : õy l bi toỏn v l;c n hi , ỏp dng cụng thc nh lut Hooke, thụng thng , bit c lc n hi ta tớnh c cng k v bin dng l v ngc li Khi n v trớ gúc thỡ lũ xo ngng bin dng, vt t th ng yờn ( nm cõn bng) - M rng : Bi toỏn cú th m rng cho h trờn quay u trờn mt a trũn cú trc i qua O l tõm ca a vi tc gúc l t ú cú th tỡm c cỏc i lng cú liờn quan theo yờu cu ca bi toỏn Loi : Lc ma sỏt Cn nh Lc ma sỏt ngh: F0 = àn N Lc ma sỏt trt: Fmst = àt N Lc ma sỏt ln: Fmsl = àl N N l ỏp lc lờn giỏ tip xỳc vt Trong ú àl l h s ma sỏt ln v àl < àt < àn Vớ d 1: Mt xe lng m= tn Chuyn ng trờn ng nm ngang.Xe bt u chuyn ng sau 10s t tc 25m/s Tớnh lc ma sỏt gia xe v mt ng,h s ma sỏt bit lc kộo l 10800N g = 10 m/s2 Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 46 Định dạng phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: Túm tt: m= tn Hng gii: Bi toỏn tỡm ln lc ma sỏt v0= 0, t= 10s, vt= 25 m/s T nh lut II Niu tn ch lc tng hp F =10800 N Tỡm: Fmsl, Da vo phng trỡnh nh lut II Niu tn ng hc tỡm Fmsl l l Bi gii: Chn chiu dng h quy chiu l chiu chuyn ng p dng cụng thc ng hc gia tc ca ụ tụ: a = p ng nh lut II Niu tn Thay s vo cú Fms = 800N F +F k msl Fmsl = àl N = ma t t a= 2.5 m/s2 Fk Fmsl = ma Fmsl = Fk ma ( N = mg) F l = msl mg l = 0.02 Vớ d : Mt ụ tụ lng tn chy trờn on ng cú h s ma sỏt k = 0,l Ly g = 9,8 m/s2 Tớnh lc kộo ca ng c khi: a) ễ tụ chy nhanh dn u vi gia tc m/s2 trờn ng nm ngang b) ễ tụ chy lờn dc vi tc khụng i , mt ng cú dc l 4% Túm tt bi toỏn: Cho : m = tn, k = 0,1 , g = 9,8 m/s2 Tớnh : Fk = ? : a) ễ tụ chy nhanh dn u vi gia tc m/s2 trờn ng nm ngang b) ễ tụ chy lờn dc vi tc khụng i , mt ng cú dc l 4% Hng dn gii : + Phõn tớch bi toỏn : Khi ụtụ chy trờn on ng thng , nu khụng cú lc kộo Do tỏc dng cn tr ca lc ma sỏt lm cho ụ tụ chuyn ng chm dn ri dng hn r Nhng trng hp ụ tụ chu lc kộo ca ng c tựy vo ln ca lc Fk so r vi lc Fms m tớnh cht chuyn ng ca ụ tụ l khỏc Gii bi toỏn : a) Chn h quy chiu: - Ox: theo phng ngang, chiu hng sang trỏi - Oy : Phng vuụng gúc vi mt phng nm ngang hng lờn trờn.r r Cỏc lc tỏc dng lờn ụ tụ gm : Trng lc P , phn lc phỏp tuyn N ca mt ng, r r lc ma sỏt Fms ca mt ng, lc kộo Fk ca ng c ụ tụ r r r r r Phng trỡnh nh lut II Newton chuyn ca ụ tụ: P + N + Fms + Fk = ma (1) Chiu phng trỡnh (1) lờn trc Ox: Fk Fms = max = ma (2) Do vt ch chuyn ng theo Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 47 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng phơng pháp giảibài tập phng, nu theo phng thng ng Oy thỡ a y = 0, N P = ma y N P = N = P = mg (3) Vỡ Fms = kN nờn t (2) v (3) suy lc kộo ca ụ tụ bng Fk kN = ma Fk kmg = ma Fk = m(a + kg ) Thay s ta cú Fk = 5,96.103 ( N ) r b) ễ tụ lờn dc vi tc khụng i ( a = ) Chiu (1) xung phng chuyn ng ca ụ tụ trờn mt ng dc ta cú : Fk P1 Fms = ma = Fk = Fms + P1 = mg sin + kN (4) Chiu (1) lờn phng vuụng gúc vi mt phng nghiờng hng lờn N P2 = ma y = N = P2 = mgcos (5) T (4) v (5) ta cú Fk = mg sin + kmg cos = mg (sin + k cos ) Thay s ta cú Fk = 2, 47.103 ( N ) Cng c v m rng : - Cng c : õy l mt bi toỏn tng quỏt v chuyn ng ca vt trờn mt phng ngang v mt phng nghiờng vi s tham gia ca c lc phỏt ng v lc ma sỏt Cn lu ý rng lc ma sỏt khụng phi trng hp no cng c xỏc nh bng biu thc Fms = kN = kP = kmg Cụng thc ny ch ỳng trng hp chuyn ng trờn mt phng ngang Riờng chuyn ng ca vt trờn mt phng nghiờng thỡ li khỏc, vt ch chu mt phn lc ca mt phng nghiờng lờn vt ỳng bng thnh phn ca trng lc mgcos ú lc ma sỏt c xỏc nh l Fms = kN = kmgcos = kPcos Trong ú l gúc hp bi mt phng nghiờng vi mt phng ngang Lu ý vt chu tỏc dng ca lc ma sỏt dn n gia tc ca vt chuyn ng trờn mt nghiờng i lờn trờn khỏc vi gia tc ca vt chuyn ng xung di - M rng : Thay cho vic tớnh lc kộo, ta s tớnh lc hóm cn thit vt chuyn ng thờm mt quóng ng S0 xỏc nh nus cho bit tc ca vt lỳc bt u hóm ng vi phn a) Bi dng Bi Mt lũ so treo vt m1 = 200g s dón mt on l1 = 4cm Tỡm cng ca lũ xo, ly g = 10m/s2 Tỡm dón ca lũ xo treo thờm vt m2 = 100g Bi 2: Cú hai lũ xo: mt lũ xo gión 4cm treo vt lng m1 = 2kg; lũ xo dón 1cm treo vt lng m2 = 1kg So sỏnh cng hai lũ xo Bi 3: Hai lũ xo mt lũ xo dón 6cm treo vt cú lng 3kg lũ xo dón 2cm treo vt cú lng 1kg So sỏnh cng ca hai lũ xo Bi 4: Treo vt cú lng 400g vo mt lũ xo cú cng 100N/m, lũ xo di 30cm Tỡm chiu di ban u cho g=10m/s2 Bi 5: Mt lũ xo treo vt 100g s dón 5cm Cho g=10m/s2 a Tỡm cng ca lũ xo b Khi treo vt m lũ xo dón 3cm Tỡm m Bi 6:Mt xe in ang chy vi tc 36km/h thỡ b hóm li t ngt Bỏnh xe khụng ln na m ch trt lờn ng ray K t lỳc hóm, xe in cũn i c bao xa thỡ dng hn ? Bit h s ma sỏt trt gia bnh xe v ng ray l 0,2 Ly g = 9,8m/s2 Bi 7: Cn kộo mt vt trng lng 20N vi mt lc bng bao nhiờu vt chuyn ng u trờn mt mt sn ngang Bit h s ma sỏt trt ca vt v sn l 0,4 Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 48 Định dạng phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: Bi 8: Mt ụ tụ ang chuyn ng vi tc 15m/s thỡ tt mỏy, hóm phanh Tớnh thi gian v quóng ng ụ tụ i thờm c cho n dng li Bit h s ma sỏt gia bỏnh xe v mt ng l 0,6 Ly g = 9,8m/s Bi 9: Mt ụtụ lng tn, chuyn ng trờn mt ng nm ngang H s ma sỏt gia bỏnh xe v mt ng l 0,05 a) xe hnh sau 20s cú tc 72 km/h Tớnh lc phỏt ng ca xe v quóng ng xe i c b) sau ú xe chuyn ng u phỳt Tớnh lc phỏt ng v quóng ng i c c) sau ú xe tt mỏy, hóm phanh xe i c 50m thỡ ngng hn Tớnh lc hóm v thi gian xe i thờm c d) tớnh tc trung bỡnh ca xe sut quỏ trỡnh chuyn ng Bi 10: Mt ụtụ m= 1,5 tn chuyn ng trờn ng nm ngang chu tỏc dng ca lc phỏt ng 3300N cho g= 10m/s2 a) Cho xe chuyn ng vi tc u 10 m/s Sau i 75m t tc 72 km/h tớnh lc ma sỏt gia xe v mt ng tớnh thi gian chuyn ng b) Sau ú xe tt mỏy hóm phanh sau 4s xe dng hn Tớnh h s ma sỏt trt gia xe v mt ng (lỳc ny xe trt m khụng ln) c) V th tc ca chuyn ng gc thi gian lỳc hnh Bi 11: Mt ụtụ lng tn ang chuyn ng vi tc khụng i 36 km/h trờn on ng nm ngang AB di 696m a) Lc phỏt ng l 2000N tớnh lc ma sỏt? b) Xe n B vi tc 21,6 km/h, vy phi tt mỏy cỏch B bao nhiờu một? Tớnh thi gian xe i t A n B ma sỏt nh cõu a Bi 12: Mt vt trt trờn mt phng nghiờng di 5m cao 3m Tớnh gia tc ca vt trng hp: a) Ma sỏt trờn mt phng nghiờng khụng ỏng k b) H s ma sỏt ln gia vt v mt phng nghiờng l 0,2 Bi 13: Mt vt trt khng tc u t nh mt phng nghiờng di 40m nghiờng gúc 30 o so vi phng ngang Coi nh khụng cú lc ma sỏt trờn mt phng nghiờng Cho g= 10 m/s2 a) Tớnh gia tc ca vt b) Vt tip tc chuyn ng trờn mt nm ngang bao lõu nu h s ma sỏt giai on ny l 0,1 c) Thc mt phng nghiờng cú ma sỏt, ú vt trt u xung Tớnh h s ma sỏt gia vt v mt phng nghiờng Mc : Kim tra kh nng ng dng ca ti I NI DUNG KIM TRA Mc hiu: Cõu 15 Mt viờn bi chuyn ng u trờn mt sn nm ngang, phng, nhn (ma sỏt khụng ỏng k) Nhn xột no sau õy l sai? A Gia tc ca vt bng khụng B Hp lc tỏc dng lờn vt bng khụng C Gia tc ca vt khỏc khụng D Vn tc trung bỡnh cú giỏ tr bng tc tc thi ti bt k thi im no Cõu 16 Gia tc ca vt s thay i nh th no nu ln lc tỏc dng lờn vt tng lờn hai ln v lng ca vt gim i ln? A.Gia tc ca vt tng lờn hai ln B Gia tc ca vt gim i hai ln.C Gia tc vt tng lờn bn ln D Gia tc vt khụng i Cõu 17 Khi mt nga kộo xe, lc tỏc dng vo nga lm nú chuyn ng v phớa trc l lc no ?A Lc m nga tỏc dng vo xe B Lc m xe tỏc dng vo nga C Lc m nga tỏc dng vo mt t D Lc m mt t tỏc dng vo nga Cõu 18 Chn ỏp ỏn ỳng Hnh khỏch ngi trờn xe ụ tụ ang chuyn ng, xe bt ng r sang phi Theo quỏn tớnh, hnh khỏch s : A nghiờng sang phi.B nghiờng sang trỏi C ng ngi v phớa sau.D chỳi ngi v phớa trc Cõu 19 Chn ỏp ỏn ỳng Khi mt xe buýt tng tc t ngt thỡ cỏc hnh khỏch s A dng li ngay.B ng ngi v phớa sau.C chỳi ngi v phớa trc.D ng ngi sang bờn cnh Cõu 20 Mt ngi cú trng lng 500N ng trờn mt t Lc m mt t tỏc dng lờn ngi ú cú ln l :A bng 500N B hn 500N Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 49 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng phơng pháp giảibài tập C ln hn 500N D ph thuc vo gia tc trng trng g Cõu 21 Gia tc ri t v trng lng ca vt cng lờn cao cng gim vỡ: A Gia tc ri t t l thun vi cao B Gia tc ri t t l nghch vi cao ca vt C Khi lng ca vt gim D Khi lng ca vt tng Cõu 22 Chn ỏp ỏn ỳng Trng lng ca vt bng trng lc ca vt A bt k lỳc no B vt chuyn ng cú gia tc so vi Trỏi t C võt ng yờn hoc chuyn ng u so vi Trỏi t D khụng bao gi Cõu 23 Chn ỏp ỏn ỳng Trong gii hn n hi ca lũ xo, lũ xo bin dng hng ca lc n hi u lũ xo s A hng theo trc v hng vo B hng theo trc v hng ngoi C hng vuụng gúc vi trc lũ xo D luụn ngc vi hng ca ngoi lc gõy bin dng Cõu 24 Chn ỏp ỏn ỳng Gii hn n hi ca vt l gii hn ú vt A cũn gi c tớnh n hi B khụng cũn gi c tớnh n hi C b mt tớnh n hi D b bin dng Cõu 25 Ngi ta dựng vũng bi trờn bỏnh xe p l vi dng ý: A Chuyn ma sỏt trt v ma sỏt ln B Chuyn ma sỏt ln v ma sỏt trt C Chuyn ma sỏt ngh v ma sỏt ln D Chuyn ma sỏt ln v ma sỏt ngh Cõu 26 H s ma sỏt gia hai mt tip xỳc s thay i nh th no nu lc ộp hai mt ú tng lờn A Tng lờn B Gim i C Khụng thay i D Khụng bit c Cõu 27 Qun ỏo ó l lõu bn hn qun ỏo khụng l vỡ A sch hn nờn bi bn khú bỏm vo B mi hn nờn bi bn khú bỏm vo C b mt vi phng, nhn bi bn khú bỏm vo.D.b mt vi sn sựi hn nờn bi bn khú bỏm vo Cõu 28 nhng on ng vũng, mt ng c nõng lờn mt bờn Vic lm ny nhm mc ớch: A tng lc ma sỏt B gii hn tc ca xe C to lc hng tõm nh phn lc ca ng D gim lc ma sỏt Cõu 29 Cỏc v tinh nhõn to chuyn ng trũn u xung quanh Trỏi t vỡ : A Lc hp dn úng vai trũ l lc hng tõm B Lc n hi úng vai trũ l lc hng tõm C Lc ma sỏt úng vai trũ l lc hng tõm.D Lc in úng vai trũ l lc hng tõm Cõu 30 Chn ỏp ỏn ỳng Trong chuyn ng nộm ngang, chuyn ng ca cht im l : A Chuyn ng thng u B Chuyn ng thng bin i u C Chuyn ng ri t D Chuyn ng thng u theo chiu ngang, ri t theo phng thng ng Cõu 31 Hũn bi A cú lng ln gp ụi hũn bi B Cựng mt lỳc t cao h, bi A c th ri cũn bi B c nộm theo phng ngang B qua sc cn ca khụng khớ Hóy cho bit cõu no di õy l ỳng?A A chm t trc B A chm t sau C C hai chm t cựng mt lỳc D Cha thụng tin tr li Mc ỏp dng: Cõu 32 Cho hai lc ng quy cú ln bng 9N v 12N Bit gúc ca hai lc l 900 Hp lc cú ln lA 1N B 2N C 15 N D 25N Cõu 33 Cho hai lc ng quy cú cựng ln 10N Gúc gia hai lc bng bao nhiờu hp lc cng cú ln bng 10N? A 900 B 1200 C 600 D 00 Cõu 34 Mt vt cú lng 800g trt xung mt mt phng nghiờng, nhn vi gia tc 2,0 m/s2 Lc gõy gia tc ny bng bao nhiờu? A 16N B 1,6N C 1600N D 160N Cõu 25 Mt vt cú lng 2,0kg lỳc u ng yờn,chu tỏc dng ca mt lc 1,0N khong thi gian 2,0 giõy Quóng ng m vt i c khong thi gian ú l: A 0,5m B.2,0m C 1,0m D 4,0m Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 50 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng phơng pháp giảibài tập Cõu 36 trờn mt t mt vt cú trng lng 10N Khi chuyn vt ti mt im cỏch tõm Trỏi t 2R ( R l bỏn kớnh Trỏi t ) thỡ nú cú trng lng bng bao nhiờu?A 1N B 2,5N C 5N D 10N Cõu 37 Hai tu thu cú lng 50.000 tn cỏch 1km.Lc hp dn gia chỳng l: A 0,166 10-9N B 0,166 10-3 N C 0,166N D 1,6N Cõu 38 Mt ngi cú lng 50kg hỳt Trỏi t vi mt lc bng bao nhiờu? Ly g = 9,8m/s2 A 4,905N B 49,05N C 490,05N D 500N Cõu 39 Phi treo mt vt cú trng lng bng bao nhiờu vo lũ xo cú cng k =100N/m nú dón c 10 cm?A 1000N B 100N C 10N D 1N Cõu 40 Mt lũ xo cú chiu di t nhiờn 10cm v cú cng 40N/m Gi c nh mt u v tỏc dng vo u mt lc 1N nộn lo xo Chiu di ca lũ xo b nộn l:A 2,5cm B 12.5cm C 7,5cm D 9,75cm Cõu 41 Mt cỏi thựng cú lng 50 kg chuyn ng theo phng ngang di tỏc dng ca mt lc 150 N Gia tc ca thựng l bao nhiờu?Bit h s ma sỏt trt gia thựng v mt sn l 0,2 Ly g = 10 m/s2.A m/s2 B 1,01 m/s2 C 1,02m/s2 D 1,04 m/s2 Cõu 42 Mt v tinh nhõn to bay quanh Trỏi t cao h = 6400km Tc di ca v tinh nhõn to l ? Cho bỏn kớnh ca Trỏi t R = 6400km.Ly g = 10 m/s2 A.5 km/h B 5,5 km/h C 5,66 km/h D 6km/h Cõu 43 Vit phng trỡnh qu o ca mt vt nộm ngang vi tc ban u l 10m/s Ly g = 10m/s2.A y = 10t + 5t2 B y = 10t + 10t2 C y = 0,05 x2 D y = 0,1x2 Cõu 44 Mt mỏy bay ngang vi tc 150 m/s, cao 490m thỡ th mt gúi hng xung t Ly g = 9,8m/s2 Tm bay xa ca gúi hng l :A 1000m.B 1500m C 15000m D 7500m Mc phõn tớch Cõu 45 Mt lo xo cú chiu di t nhiờn 20 cm Khi b kộo, lo xo di 24cm v lc n hi ca nú bng 5N Khi lc n hi ca lũ xo bng 10N, thỡ chiu di ca nú bng : A 28cm B 48cm C 40cm D 22 cm Cõu 46 Mt vt cú lng 5,0kg, chu tỏc dng ca mt lc khụng i lm tc ca nú tng t 2,0m/s n 8,0m/s thi gian 3,0 giõy Lc tỏc dng vo vt l : A 15N B 10N C 1,0N D 5,0N Cõu 47 Mt vt c nộm ngang t cao h = 80 m vi tc u v = 20 m/s Ly g = 10 m/s Thi gian v tm bay xa ca vt l: A 1s v 20m B 2s v 40m C 3s v 60m D 4s v 80m Cõu 48 Mt ụ tụ cú lng 1200 kg chuyn ng u qua mt on cu vt ( coi l cung trũn) vi tc 36 km/h Hi ỏp lc ca ụ tụ vo mt ng ti im cao nht bng bao nhiờu? Bit bỏn kớnh cong ca on cu vt l 50m Ly g = 10 m/s2 A 11 760N B 11950N C 14400N D 9600N Cõu 49 Mt ng viờn mụn hc cõy (mụn khỳc cụn cu) dựng gy gt qu búng truyn cho nú mt tc u 10 m/s H s ma sỏt trt gia qu búng vi mt bng l 0,10 Ly g = 9,8 m/s Quóng ng qu búng i c l:A 51m B 39m C 57m D 45m Cõu 50 Mt qu búng cú lng 500g , b ỏ bng mt lc 250N Nu thi gian qu búng tip xỳc vi bn chõn l 0,02s thỡ búng s bay i vi tc bng: A 0,01 m/s B 2,5 m/s C 0,1 m/s D 10 m/s Bi 51 : Mt vt 5,0kg nm trờn mt phng nghiờng b tỏc dng mt lc ngang cú ln l 50N H s ma sỏt ng gia vt v mt l 0,3 a)Nu vt chuyn ng theo mt phng v i lờn thỡ gia tc ca vt bng bao nhiờu b)Lc ngang tỏc dng v nu cú tc ban u 4,0m/s r hng lờn thỡ vt i lờn c bao xa trờn mt nghiờng F Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 37o 51 Định dạng phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: c)Sau vt t n nh cao nht thỡ cỏi gỡ s xy vi nú, gii thớch cõu tr li ca bn Hỡnh 21 II I TNG KIM TRA Tôi tiến hành khảo sát đối tợng học sinh : - Học sinh học mức độ trung bình yếu nh lớp 10A9,10A10 - Học sinh học lực mức độ khá, giỏi nh lớp 10A1,10A2 hai thời điểm khác trớc cho em tiếp cận đề tài sau em tiếp cận kết cho thấy : III Kết kiểm tra Kết kiểm tra trớc học sinh biết đề tài Lớp Điểm từ đến Số lợng % 25 54.3 26 56.6 16 41.0 16 40.0 Dới điểm Số lợng % 13.0 10 21.7 18 46.1 19 47.5 Kết kiểm tra sau em dợc tiếp cận học đề tài : Lớp Sĩ số Điểm Điểm từ đến Số lợng % Số lợng % 10A1 46 27 38.7 19 41.3 10A2 46 22 48 20 43.4 10A9 39 14 35.9 18 46.1 10A10 40 12 30.0 20 50.0 Dới điểm Số lợng % 8.6 18.0 20.0 10A1 10A2 10A9 10A10 Sĩ số 46 46 39 40 Điểm Số lợng % 15 32.7 10 21.7 12.9 12.5 Điểm đáng lu ý học sinh làm trắc nghiệm nhanh nhiều so với thời điểm kiểm tra lần kiến thức học sinh đợc học Qua quan sát học sinh làm nhình chung em định dạng hớng giải tập nhânh so lần I PHN III: KT LUN Qua ti nh dng v phng phỏp gii bi v ba nh lut Newton v cỏc lc c hc giỳp cho ngi c thy c tm quan trng ca vic nh dng, phõn loi v a phng phỏp gii quyt mt bi toỏn vt lý Trong mi chng ch trung nghiờn cu: bi nh tớnh, bi nh lng, bi th Trong mi ni dung nờu phng phỏp chung v phng phỏp riờng Trong mi phng phỏp riờng cú nờu cỏc dng, loi c bn thng gp.Trong quỏ trỡnh nghiờn cu thc hin, Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 52 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng phơng pháp giảibài tập ti ó a mt s im lu ý m hc sinh ph thụng thng gp phi gii bi iu quan trng nht l: - Cn khộo lộo dng cỏc yờu cu ó a lm mt bi - Cn xõy dng cho bn thõn thúi quen t khoa hc, c lp, lnh hi kin thc mt cỏch logic, i t d n khú, t khỏi quỏt n chi tit - c bit nờn gii bi bng cụng thc trc, sau ú mi thay s tỡm kt qu bi toỏn sau V vic nghiờn cu ó giỳp cho bn thõn tụi: - Cú cỏi nhỡn khỏi quỏt v chng trỡnh vt lý 10 c bit v phn ng lc hc cht im nhm giỳp cho bn thõn cú iu kin tip cn mt cỏch nhanh chúng cỏc kin thc c bn, bi nh tớnh, bi nh lng - Rốn luyn cho bn thõn nhng bc t i t hin thc khỏch quan n mụ hỡnh lý thuyt v ngc li ng thi giỳp tụi cú kh nng suy luõn logic, cú trỡnh tng hp, phõn tớch, i chiu mt cỏch cú k hoch v t hiu qu cao - L t liu cn thit tụi cú th s dng vo cụng tỏc ging dy - Trao di k nng s dng tin hc mt cỏch thnh tho Tuy nhiờn, ti ny ch cp n mt s c bn, mc dự ó cú nhiu c gng nhng cng khụng trỏnh nhng thiu sút, rt mong nhn c s úng gúp ý kin ca quớ thy cụ Xin chõn thnh cm n! Phự C, ngy 10 thỏng nm 2011 Giỏo viờn PHN IV: TI LIU THAM KHO Bi vt lý i cng Tp - Nguyn Vn n, Nguyn Bo Ngc, Phm Vit Trinh NXBGD C s vt lý Tp David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker C hc - Phm Vit Trinh v o Vn Phỳc NXBGD Kin thc c bn nõng cao vt lý THPT Tp V Thanh Khit NXBHN Trờng THPT Phù Cừ Năm học:2010 2011 53 Định dạng phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: Tuyn thi Olympic Vt lý cỏc nc Tp V Thanh Khit ( ch biờn), Nguyn c Hip , Nguyn Xuõn Quang, V ỡnh Tỳy NXBGD 2005 Sỏch giỏo khoa vt lý 10 ( c bn v nõng ) NXBGD -2006 Bỏo Vt lý tui tr ( S 38 Website : www.thuvienvatly.com www.wikipedia.com MC LC Trang PHN I: M U I- Lý chn ti II- Mc ớch nghiờn cu ti III- i tng nghiờn cu IV- Phm vi nghiờn cu V- Nhim v nghiờn cu VI- Gii hn ti VII- Gi thit khoa hc VIII- Thi gian nghiờn cu 4 5 PHN II: NI DUNG SNG KIN CHNG I: C S Lí THUYT I.nh lut Newton th nht II.nh lut II Newton Trờng THPT Phù Cừ 6 10 13 Năm học:2010 2011 54 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng phơng pháp giảibài tập III.nh lut III Newton 15 IV Cỏc lc c hc 15 1.Lc hp dn 16 2.Lc n hi 16 3.Lc ma sỏt Chơng ii: định dạng phơng pháp giải tập ba định luật Newton lực học Mc1: Mt s kin thc c bn v vic nh dng v phng phỏp gii bi v ba nh lut Newton v cỏc lc c hc 20 I.CC LOI BI TP II.VN LA CHN CC BI TP VT Lí III.PHNG PHP GII CC BI TP VT Lí 20 22 22 Mc 2: Ni dung bi cú hng dn gii 24 I.BI TP NH TNH V CU HI THC T II.BI TP NH LNG 1.Phng phỏp chung Phng phỏp riờng Bi dng 24 26 26 26 Mc 3: Kim tra kh nng ng dng ca ti 49 I.NI DUNG KIM TRA II.I TNG KIM TRA III KT QU KIM TRA 49 52 52 53 54 PHN III: PHN IV: Trờng THPT Phù Cừ KT LUN TI LIU THAM KHO Năm học:2010 2011 55 [...]... Schuter, New York, 1984 ; tỏc gi Peter J.Brancazio Vt Tc gii hn (m/s) Chơng ii: định dạng và phơng pháp giải bài tập về ba định luật Newton và các lực cơ học Trờng THPT Phù Cừ Năm học: 2010 2011 19 Định dạng và phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: Mc1: Mt s kin thc c bn v vic nh dng v phng phỏp gii bi tp v ba nh lut Newton v cỏc lc c hc I.CC LOI BI TP: 1 Bi tp nh tớnh : Bi tp nh tớnh ( cõu hi... bt lc + nh lut II Newton cho phộp a ra mt nguyờn tc xỏc nh khi lng m khụng cn dựng cõn III nh lut III Newton (nh lut v tng tỏc ): 1 Nhn xột : Ta vn bit nam chõm hỳt st Trong thớ nghim hỡnh 4 di õy, lc no ó l cho nam chõm dch chuyn li gn thanh st? ú chớnh l lc hỳt ca st tỏc dng vo nam chõm Hỡnh 4 St non Trờng THPT Phù Cừ Nam chõm Năm học: 2010 2011 13 Định dạng và phơng pháp giảibài tập Sáng kiến... cú mt c trong hai nh lut c bn v c lp vi nhau :nh lut II Newton v nh lut vn vt hp dn T hai nh lut ny ta cú th xỏc nh khi lng ca vt theo hai cỏch khỏc nhau r T nh lut II Newton F = mar ta xỏc nh khi lng m ca vt theo gia tc a m vt thu c khi chu tỏc dng ca lc F v khi lng xỏc nh Trờng THPT Phù Cừ Năm học: 2010 2011 12 Định dạng và phơng pháp giảibài tập F mqt = nh vy gi l khi lng quỏn tớnh ( mqt ) a Sáng... dng nh lut II Newton : a= F m -Chỳ ý : nu bi toỏn hi v , s , t thỡ ỏp dng cỏc phng trỡnh chuyn ng bin i u tớnh Trờng THPT Phù Cừ Năm học: 2010 2011 26 Định dạng và phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: Vớ d 1 : Mt lc F truyn cho vt cú khi lng m1 mt gia tc a1, truyn cho vt khỏc cú khi lng m2 mt gia tc a2 Nu em ghộp hai vt ú lm mt thỡ lc ú truyn cho vt ghộp mt gia tc bng bao nhiờu ? Gii... xỳc cng bng phng , trn búng thỡ lc ma sỏt cng nh v ngc li Trờng THPT Phù Cừ Năm học: 2010 2011 25 Định dạng và phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: II BI TP NH LNG : 1.Phng phỏp chung Cỏc bi toỏn ng Lc Hc l nhng bi toỏn gii c nh vn dng cỏc cụng thc ng Lc Hc ( 3 nh lut Newtn v cỏc lc c hc ) trong ú nh lut II Newton gi v trớ trung tõm ) Cỏc bi toỏn ng Lc Hc cú th kt hp vi cỏc bi toỏn ng Hc... lc tỏc dng lờn vt khi lờn dc : Trng lc P , phn lc n hi N v lc ma sỏt r Fms Theo nh lut II Newton ta cú : r r r r P + N + Fms = ma (1) Chiu phng trỡnh (1) lờn trc Ox v lờn trc Oy ta cú : Ox: P sin Fms = ma ( 2) Trờng THPT Phù Cừ Năm học: 2010 2011 30 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng và phơng pháp giảibài tập Oy : N Pcos = 0 (3) h Trong ú : sin = v cos = 1 sin 2 l P sin kN = ma , m theo... chuyn ng nhanh dn u t v trớ A, vi vn tc ban u bng khụng Thi gian vt i t A xung chõn dc l : 2S1 2.56, 4 = = 150( s ) a1 0, 005 t1 = Vn tc ca vt khi tr li chõn dc : v2 = a1t1 = 0, 005.150( s ) Thi gian vt trt t chõn dc lờn ti A (v dng li) l : t2 = Trờng THPT Phù Cừ 0 15 = 7,52( s) 1,995 Năm học: 2010 2011 31 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng và phơng pháp giảibài tập Vy thi gian tng cng k t khi vt bt... nh hỡnh v Bit khi lng thang mỏy l 500kg Tớnh lc kộo thang mỏy trong tng giai on V(m/s) Ly g= 10m/s2 4 0 2 6 8 t(s) Gii Trờng THPT Phù Cừ Năm học: 2010 2011 33 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng và phơng pháp giảibài tập Chn chiu dng nh hỡnh v Theo nh lut II Newton : F + P =m a (1) Chiu (1) lờn chiu dng : F P =ma m(a+g)(2) Giai on 1 : v01 = 0 ,v1=4 m/s, t1=2s ; a1=2m/s2 F1=6000N Giai on 2: v2 =... ca ụ tụ l chuyn ng thng u vi vn tc r khụng i a = 0 ch cn phõn tớch cỏc lc tỏc dng lờn vt ri ỏp dng phng trỡnh nh lut II Newton cho vt ú Cn c vo phng trỡnh ú v cỏc d kin bi toỏn Trờng THPT Phù Cừ 34 Năm học: 2010 2011 Hỡnh 15 14 Sáng kiến kinh nghiệm: Định dạng và phơng pháp giảibài tập ta cú th tớnh oc ỏp lc tỏcdng lờn cu trong cỏc trng hp : cu nm ngang, cu vng lờn v cu lừm xung - Trng hp cu vng... õy l bi toỏn ỏp lc ca ụ tụ lờn mt cu, ch cn ỏp dng nh lut II Newton Chn chiu dng ca trc ta cho phự hp lỳc chiu lờn trc , gia tc hng tõm cú giỏ tr dng Trong bi toỏn trờn ta thy lc nờn lờn mt cu ( ỏp lc ca xe khi cu vng lờn nh hn trng lng ca xe khi xe i qua mt cu lừm Trờng THPT Phù Cừ Năm học: 2010 2011 35 Định dạng và phơng pháp giảibài tập Sáng kiến kinh nghiệm: xung Lc nộn ca xe lờn mt cu ln ... ỏp ỏn ỳng Hnh khỏch ngi trờn xe ụ tụ ang chuyn ng, xe bt ng r sang phi Theo quỏn tớnh, hnh khỏch s : A nghiờng sang phi.B nghiờng sang trỏi C ng ngi v phớa sau.D chỳi ngi v phớa trc Cõu 19 Chn... trt M cng chuyn ng mt on l sang phi khong thi gian ú Hai vt chuyn ng cựng v gia tc ca chỳng cú cựng mt ln gia tc a Gii bi toỏn : Chn h quy chiu gm trc Ox nm ngang hng sang phi , trc Oy thng ng... khụng ma sỏt, vi mt vt th hai ( vt treo) lng m = 2,1kg , vt treo ri xung v vt trt M s c gia tc sang bờn phi; g = 9,8m / s Hóy tớnh : y a) Gia tc ca vt trt M? b) Gia tc ca vt treo m? r N M c)