Đang tải... (xem toàn văn)
rất hay và đầy đủ và ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN TRUNG TÂM LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM MÔN VẬT LÝ SKILL GIẢI TOÁN NĂM 2016 LỚP 10 CHƯƠNG II: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM GIÁO VIÊN BIÊN SOẠN: ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 & 0947.999.256 FACEBOOK: Nguyễn Đình Dũng FAN PAGE: LTĐH – VẬT LÝ Thân tặng bạn học sinh 2001, chúc bạn ôn luyện tốt HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 - Trang 1/16 - LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM LỰC – TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC KHÁI NIỆM LỰC Lực đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng nguyên nhân gây chuyển động vật Một vectơ lực được biểu diễn mũi tên (vectơ ) 𝐹 F : Gốc mũi tên điểm đặt lực Phương chiều mũi tên phương chiều lực Độ dài mũi tên biểu thị độ lớn lực theo tỷ lệ xích định TỔNG HỢP LỰC Là thay hai hay nhiều lực tác dụng đồng thời vào vật lực cho tác dụng không thay đổi Khi lực thay gọi hợp lực lực thành phần Phương pháp tổng hợp lực: Trong phần thầy chủ yếu trình bày cho bạn phương pháp hình bình hành áp dụng cho trường hợp vật chịu tác dụng hai lực Khi thực theo bước sau: BƯỚC 1: Lựa cặp lực theo thứ tự ưu tiên cùng chiều ngược chiều vuông góc tổng hợp chúng trước, sau áp dụng cho lực lại theo quy tắc hình bình hành hình vẽ thành lực tổng hợp F12 BƯỚC 2: Tiếp tục tổng hợp lực tổng hợp F12 với lực lại cho lực tổng hợp cuối cùng F Nếu có nhiều nhiều lực cứ áp dụng ⃗ 1, F ⃗ 2: Phương pháp hình bình hành áp dụng cho hai lực F F F12 F22 2.F1.F2 cos Độ lớn lực tổng hợp: Độ lớn lực tổng hợp biến thiên khoảng: Fmin F1 F2 F F1 F2 Fmax Tuy nhiên trình tính toán lúc áp dụng công thức trên, dựa vào phương tác dụng hai lực có trường hợp sau: ⃗F1 , ⃗F2 Cùng hướng (F ⃗ ↑↑ ⃗F2 ) F2 F1 ⃗F1 , ⃗F2 Ngược hướng (F ⃗ ↑↓ ⃗F2 ) F2 F F ⃗F1 , ⃗F2 Vuông góc (F ⃗ ⊥ ⃗F2) F1 F2 F F1 F1 F2 : 00 F F1 F2 F1 F2 : 00 F F1 F2 F F12 F22 EX 1: Cho hai lực F1 = 3N F2 = 4N đồng quy O Hãy tìm: Hợp lực hai lực biết góc hợp hai lực 00 Hợp lực hai lực hai lực hợp góc 600 Biết hợp lực hai lực 6N tìm góc hợp hai lực HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 - Trang 2/16 - LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN Sloves: Vì F1 F2 : 00 nên: F F1 F2 = 3+4 = 7N ⃗⃗⃗⃗ , 𝐹2 )=600 nên: F F12 F22 2.F1.F2 cos = Vì góc hợp (𝐹 ⃗⃗⃗⃗ , 𝐹2 ), the đề hợp lực F= 6N, ta có Gọi 𝛼 góc hợp hai vec0tơ: (𝐹 F F12 F22 2.F1.F2 cos =6 N Thay số ta 𝛼 =? EX 2: Cho lực đồng phẳng hình vẽ, tìm độ lớn hợp lực chúng Biết rằng: F1 1N ; F2 3N ; F3 N F2 Phân tích: Theo thứ tự ưu tiên tổng hợp vec tơ +Ta thấy 𝐹1 𝑣à 𝐹2 cùng phương, ngược chiều nên ta tổng hợp trước thành vec tơ 𝐹12 +Ta thấy 𝐹12 phương theo phương 𝐹1 𝑣à 𝐹2 vec tơ 𝐹12 vuông góc với vec tơ 𝐹3 F3 F1 Gọi F hợp lực F1, F2 F3 Ta có: 𝐹 = 𝐹1 + 𝐹2 + 𝐹3 = 𝐹12 + 𝐹3 Vì: 𝐹1 ↑↑ 𝐹2 nên : 𝐹12 = 𝐹2 − 𝐹1 = − = 𝑁 Mà: 𝐹12 ∟ 𝐹3 nên: 𝐹 = √𝐹12 + 𝐹32 = √22 + 52 = √29 𝑁 ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CÁC LỰC ĐỒNG QUY Đây dạng tập thường gặp, nhớ lại kiến thức học THCS vật nằm cân tổng hợp lực tác dụng lên vật phải Thường gặp chương trình tìm điều kiện cân hai lực, ba lực CÂN BẰNG CỦA HAI LỰC CÂN BẰNG CỦA BA LỰC F1 F2 F3 F3 ( F1 F2 ) F1 F2 F1 F2 Với : F1 F2 hai lực trực đối Notes : Hai lực trực đối lực F3 F12 cùng phương, ngược chiều,bằng Với lực thứ ba trực hợp lực lực lại độ lớn Ex: F3 F12 độ lớn: F3 F12 PP giải tập: Tìm hợp lực hai lực F12 ( F1 F2 ) Lấy lực thứ ba hợp lực hai lực F3 F12 EX Chất điểm chịu tác dụng lực đồng phẳng cân hình vẽ Tìm độ lớn lực F3 , vẽ hình Biết F1 F2 N Áp dung phương pháp giải toán ta có, hệ cân khi: 𝐹1 + 𝐹2 + 𝐹3 = ⃗0 ↔ 𝐹12 + 𝐹3 = ⃗0 Hay : 𝐹12 = −𝐹3 F1 120 F2 O c) F3 Tìm hợp lực hai lực F12 ( F1 F2 ) Vì ⃗⃗⃗⃗ (𝐹1 , 𝐹2 )=1200 nên: F12 = F F12 F22 2.F1.F2 cos =5N Khi đó: F3 F12 có độ lớn : F3 =F12 = N Notes: cách áp dụng tương tự giải cho n lực, cách bước tìm cách cặp lực trực đối từ điều kiện cân vật rắn HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 - Trang 3/16 - LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN PHÂN TÍCH LỰC Là trình ngược lại tổng hợp lực Là thay lực hay nhiều lực tác dụng đồng thời cho tác dụng không thay đổi Tuy nhiên lực thay tuân theo quy tắc hình bình hành phân tích, mục đích toán cụ thể Thông thường hay gặp trường hợp phân tích chương trình Phương pháp phân tích lực F theo phương cho trước: + Từ điểm mút B F kẻ đường thẳng Bx '& By ' song song với Ox & Oy + đường thẳng vừa kẻ cắt Ox & Oy tạo thành hình bình hành B + Các véc-tơ Fx Fy biểu diễn lực thành phần F theo O phương Ox & Oy Sau hai trường hợp phân tích lực thường gặp nhất: PHÂN TÍCH THEO HỆ TRỤC OXY VUÔNG GÓC TRÊN MẶT PHẲNG NGANG PHÂN TÍCH THEO HỆ TRỤC OXY VUÔNG GÓC TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG Thường gặp toán vật chuyển Thường gặp toán vật chuyển động động mặt phẳng ngang lực phát động mặt phẳng ngang theo phương song song vuông hợp với phương nằm ngang góc góc với mặt phẳng nghiêng Khi đó: FX = Fcos 𝛼 Fy = Fsin 𝛼 Khi đó: PX = Psin 𝛼 Py = Pcos 𝛼 O Ngoài gặp toán phổ thông, toán tìm lực căng sợi dây khi hệ cân Nhưng trước hết cần ý vấn đề sau Để cụ thể thầy cho bạn toán áp dụng EX: Cho hệ hình vẽ, vật nặng có khối lượng m Hãy tìm lực căng sợi dây A B O Thông thường với dạng tập này, đê thường cho kiện kèm: + Cho khoảng cách sợi dây : AB, OB, OA Hay tỉ lệ sợi dây + Cho góc hợp sợi dây với Hay góc sợi dây với phương nằm ngang, phương thẳng đứng + Vừa cho khoảng cách sợi dây vùa cho góc Notes: Khi làm bạn thường cách phân tích lực Sau số quy tắc cho toán này: + Vật có khối lượng làm xuất trọng lực P có gốc vecto đặt vật, hướng xuống + Vật đè lên mặt sàn làm xuất phản lực N gốc vecto đặt vật, hướng lên + Vật tì lên tường xuất phản lực có gốc vecto đặt vật theo hướng ngược lại vuông góc với mặt phẳng tiếp xúc + Vật treo vào dây làm xuất lực căng dây T có gốc vecto đặt vật, hướng điểm treo Bây thầy tiến hành giải toán đưa cho bạn phương pháp giải song song với giải, để bạn dễ hình dung HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 - Trang 4/16 - LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN B BƯỚC 1: Xác định lực tác dụng lên vật theo A phương chiều vật O Các lực tác dụng lên vật: + Trọng lực P + Lực căng dây T1 T2 BƯỚC 2: Dịch chuyển lực theo phương chiều lực sang hệ trục Oxy cho lực đồng quy gốc tọa độ Phân tích lực không nằm trục tọa độ thành thành phần theo phương hai trục Ox & Oy Kết hợp với công thức lượng giác sin, cos, tan O BƯỚC 3: GIẢI BÀI TẬP CÂN BẰNG LỰC + Áp dụng điều kiện cân bằng, ta có: P TA TB hay P TAx TAy TBx TBy (*) + Xét theo phương Ox , ta có: TA cos TB cos (1) + Xét theo phương Oy , ta có: P TA sin TB sin (2) + Giải (1) & (2) Ta tính kết toán T1 T2 Kinh nghiệm làm bài: Song song với việc phân tích lực thuận tay tính giá trị sin cos Khi đó, áp dụng vào tính toán cho kết gọn gàn biểu thức biến đổi Ngoài toán thấy chiều dài sợi dây OA, OB hay khác Dẫn đến góc 𝛼, 𝛽 Có thể sợi dây đươc treo lệch bảng lề theo phương bất kỳ, khuôn cách giải cách trình bày giống Hình vẽ bên trường hợp B 1200 C A BA ĐỊNH LUẬT NEWTON ĐỊNH LUẬT I NEWTON : + Khi lực tác dụng vào vật tổng hợp lực tác dụng vào vật không vật đứng yên tiếp tục đứng yên, vật chuyển động tiếp tục chuyển động thẳng + Định luật I Newton gọi định luật quán tính Một vật thể mức quán tính thông qua tính đà tính ì ĐỊNH LUẬT II NEWTON: + Vector gia tốc vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn vector gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn vector lực tỉ lệ nghịch với khối lượng vật + Biểu thức định luật : F a h m hay Fh m a Ta thấy vector gia tốc a cùng chiều với vector hợp lực Fh + Độ lớn Fh m.a Trong Fhl hợp lực tất lực tác dụng vào vật xác định phương pháp chiếu phương chuyển động vật ĐỊNH LUẬT III NEWTON + Khi vật A tác dụng lên vật B lực ngược lại vật B tác dụng lại vật A lực FAB FBA hay mB (vB vOB ) mA (vA vOA ) + Nếu FAB gọi lực FBA gọi phản lực ngược lại HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 - Trang 5/16 - LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT II NEWTON Với dạng tập gồm hai loại tập bản: + Bài tập áp dụng cho vật chịu tác dụng lực + Bài tập hệ vật Tuy nhiên phần thầy trình bày tập cho vật Còn toán hệ vật thầy trình bày gần cuối chương bạn thấy tính tổng quát BÀI TOÁN ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT II NEWTON CHO MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRÊN MẶT PHẲNG NGANG Trong trường tổng quát cho toán thường gặp lực tác dụng vào vật chuyển động: + Trọng lực P trái đất + Phản lực N mặt sàn tác dụng lên vật + Lực phát động F Lực đóng vai trò gây chuyển động cho vật + Lực cản Fc Lực lực ma sát, hay lực tác dụng ngược chiều với chiều chuyển động vật Phương pháp giải: Chọn hệ trục Oxy hình vẽ O Áp dụng định luật II Niu –tơn ta có : (*) FK + Fcan + N + P = m a Chiếu (*) xuống trục Ox , ta có: 𝐹 − 𝐹𝑐𝑎𝑛 = 𝑚𝑎 Nếu lực hợp tác dụng hợp với phương nằm ngang góc 𝛼 : 𝐹𝑐𝑜𝑠𝛼 − 𝐹𝑐𝑎𝑛 = 𝑚𝑎 Notes : chiều dương cùng chiều chuyển động Lực “kéo” cùng chiều với chiều chuyển động lấy dấu cộng O Lực “cản” ngược chiều với chiều chuyển động lấy dấu trừ Trọng lực P phản lực N vuông góc phương chuyển động nên Khi toán có hai chiều : + Cho F Fc yêu cầu tính : + Gia tốc vật + Quãng đường, vận tốc vật sau thời gian t + Cho gia tốc vật hay quãng đường, vận tốc vật sau thời gian t Yêu cầu tính F hay Fc NOTES : +Nếu vật chuyển động thẳng a = +Khi thắng (phanh): Lực kéo không +Gia tốc a theo phương chuyển động Ox Viết dạng đại số (âm dương) quy ước dấu giống với chuyển động thẳng biến đổi Các công thức chuyển động biến đổi : + Vận tốc : v v0 a.t ; v v0 2as + Công thức liên hệ đường , vận tốc gia tốc : + Liên quan quãng đường đi: s v t a.t 2 BÀI TOÁN ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT II NEWTON CHO MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG Về hình thức giải không khác với toán khác cách phân tích lực, cách chiếu theo hai phương lúc phương vuông góc phương song song với mặt phẳng nghiêng Các vấn đề toán thầy trình bày kỹ mục sau, học lực học vấn đề xây dựng cách tổng quát HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 - Trang 6/16 - LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN CHO ĐỊNH LUẬT III NEWTON Trong toán hay gặp trường hợp: TH1 : Hai vật đứng yên ép sát vào nhau, hai vật có lò xo có khối lượng không đáng kể, buông tay cho vật chuyển động Hay trường hợp hai vật nối với sợi 𝑣1 𝑣2 dây hai lò xo, đót dây để hai vật chuyển động A B A B Thậy cách diễn đạt toán, thực tế chúng giống hoàn toàn TH2 : Một vật đứng yên vật lại chuyển động với vận tốc v0 đến B B A A chạm vào vật sau va chạm hai vật chuyển động với vận tốc khác ngược chiều Sau va chạm Trước va chạm Khi áp dụng định luật III Newton cho toán: FAB FB A Ta có : Ngoài đề cho quãng đường S1 S2 hai vật dùng công 2 thức: s v t a.t Nhưng thường v0 mB aB mA a A mB (vB vOB ) mA (vA vOA ) = Suy gia tốc a1 a2 Để thay vào biểu thức bên Notes: Dấu vận tốc hai vật chiếu lên chiều dương Nếu vật chuyển động chiều dương v>0 ngược chiều dương v Fms chyển động nhanh dần a > + Nếu vật chuyển động trường hợp có lực cản ví dụ oto chuyển động tắt máy chuyển động chậm dần gia tốc a < HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 - Trang 10/16 - LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN BÀI TOÁN TRONG TRƯỜNG HỢP VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRÊN MẶT PHẲNG NGANG EX : Cho gia tốc a , tìm đại lượng FK ; ; Với toán làm bước phương pháp Cuối cùng đưa biểu thức lực phát động F hay biểu thức lực ma sát Fms Ta tính gia tốc a từ biểu thức động học chuyển động thẳng biến đổi như: + Nếu đề cho quãng đường S thời gian t, ta dừng công thức: 𝑆 = 𝑣0 𝑡 + 𝑎𝑡 + Nếu đề cho vận tốc v thời gian t, ta dừng công thức: 𝑣 = 𝑣0 + 𝑎𝑡 + Nếu đề cho quãng đường S vận tốc, ta dừng công thức:𝑣 + 𝑣02 = 2aS EX 2: Cho gia tốc FK , tìm a đại lượng ; m Đây toán thuận, cần áp dụng theo phương pháp tìm a tương tự dùng công thức tính a để tìm đại lượng lại Chúng ta thường gặp hai trường hợp lực phát động F sau: LỰC PHÁT ĐỘNG THEO PHƯƠNG NGANG LỰC PHÁT ĐỘNG HỢP VỚI PHƯƠNG NGANG MỘT GÓC 𝛼 O Áp dụng định luật II Newton, ta có: O Áp dụng định luật II Newton, ta có: FK Fms P N m a (*) Chiếu (*) xuống Ox,Oy ta có : 𝐹 − 𝐹𝑚𝑠 = 𝑚𝑎 (1) { 𝐾 𝑁 − 𝑃 = (2) Chú ý : 𝐹𝑚𝑠 = 𝜇𝑁 = 𝜇𝑚𝑔 FK Fms P N m a (*) Chiếu (*) xuống Ox,Oy ta có : 𝐹 𝑐𝑜𝑠𝛼 − 𝐹𝑚𝑠 = 𝑚𝑎(1) { 𝐾 𝑁 + 𝐹𝐾 𝑠𝑖𝑛𝛼 − 𝑃 = (2) Chú ý : 𝐹𝑚𝑠 = 𝜇𝑁 = 𝜇( 𝑚𝑔−𝐹𝐾 𝑠𝑖𝑛𝛼) Thay vào biểu thức (1) ta tìm gia tốc a biểu thức liên hệ đại lượng cần tìm BÀI TOÁN TRONG TRƯỜNG HỢP VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊN Đây dạng tập khó loại mặt phẳng ngang Khi làm ý sau: + Thứ nhất, mối liên hệ góc cạnh: h sin ;cos h2 + Thứ hai: phân tích P làm hai phần P/ / ( thành phần theo phương Ox) P ( thành phần theo phương Oy) Thành phần : Px P/ / P.sin có tác dụng kéo vật xuống Thành phần : N Py P P.cos có tác dụng tạo áp lực + Thứ baVật xuống : lực ma sát hướng lên & ngược lại Fms .N .P.cos mg.cos Khi áp dụng kiến thức cần ghi nhớ cho toán cụ thể, với lực F theo phương song song mặt phẳng nghiêng HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 - Trang 11/16 - LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN Xét toán lực phát động FK tác dụng theo chiều chuyển động song song với mặt phẳng nghiêng, Hệ số ma sát vật phặt phẳng nghiêng 𝜇 Ta phân tích toán sau: VẬT CHUYỂN ĐỘNG ĐI XUỐNG VẬT CHUYỂN ĐỘNG ĐI LÊN Áp dụng định luật II Newton ta có: Áp dụng định luật II Newton ta có: FK Fms P/ / P N m a (*) FK Fms P/ / P N m a (*) Chiếu (*) xuống Oy , ta có : N P.cos mg.cos (1) Chiếu (*) xuống Oy , ta có : N P.cos mg.cos (1) Chiếu (*) xuống Ox , ta có : FK Fms P.sin ma (2) Thế (1) vào (2), ta có: Chiếu (*) xuống Ox , ta có : FK Fms P.sin ma (2) Thế (1) vào (2), ta có: FK mg.cos mg.sin ma (**) F mg.cos mg.sin Hoặc : a K m FK mg.cos mg.sin ma (**) F mg.cos mg.sin Hoặc : a K m Tóm lại: Chọn chiều dương cùng chiều chuyển động FK mg.cos mg.sin ma Hoặc a FK mg.cos mg.sin m Dấu ( + ) vật xuống; dấu ( – ) lên FK & Fms + Đăc biệt: a g.sin + Bài toán không cho khối lượng m : FK a g.cos g.sin BÀI TOÁN HỆ VẬT Đây toán mà nhiều vật với ( thường gặp từ hai đến ba vật) liên kết với lo xo hay sợi dây, đặt mặt phẳng ngang hay nghiêng treo ròng rọc cố định Khi yêu cầu đề thường gặp sau: + Tính gia tốc vật + Lực cằng dây hai vật + Tìm điều kiện lực kéo để sợi dây không dứt hay ngược lại + Ngoài số vấn đề khác tùy theo hoàn cảnh đề Khi làm theo bước sau: HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 - Trang 12/16 - LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN + Phân tích lực tác dụng lên vật sợi dây Chọn hệ quy chiếu thích hợp cho vật + Viết biểu thức đinh luật II Newton cho vật + Chiếu lên hệ quy chiếu ý lực nằm cùng sợi dây có cùng độ lớn + Sử dụng toán học công thức phần động học chất điểm để tìm yêu cầu toán, tìm gia tốc, vận tốc, quãng đường thời gian hệ chuyển động EX 1: Hai vật A B trượt mặt bàn nằm ngang nối với dây không dẫn, khối lượng không đáng kể Khối lượng vật mA = 2kg, mB = 1kg, ta tác dụng vào vật A lực F = 9N theo phương song song với mặt bàn Hệ số ma sát hai vật với mặt bàn k= 0,2 Lấy g EX 2: Hai vật cùng khối lượng m = 1kg nối với sợi dây không dẫn khối lượng không đáng kể Một vật chịu tác động = 10m/s2 Hãy tính gia tốc chuyển động ⃗2 𝑁 y ⃗1 𝑁 x ⃗2 𝑇 ⃗1 𝑇 𝐹𝑚𝑠2 𝐹 𝑃⃗2 𝑃⃗1 Áp dụng định luật II Newton cho vật A ta có: P1 N F T1 F1ms m1 a Chiếu xuống Ox ta có: F T1 F1ms = m1a1 Chiếu xuống Oy ta được: m1g + N1 = Với F1ms = kN1 = km1g F T1 k m1g = m1a1 (1) Áp dụng định luật II Newton cho vật B ta có: vật trượt mặt bàn nằm ngang góc a = 300 Hệ số ma sát vật bàn 0,268 Hãy tính gia tốc chuyển động ⃗2 ⃗1 y 𝑁 𝑁 x ⃗2 𝑇 ⃗1 𝑇 𝐹 𝐹𝑚𝑠2 𝐹𝑚𝑠1 lực kéo F hợp với phương ngang góc a = 300 Hai 𝐹𝑚𝑠1 𝑃⃗2 𝑃⃗1 Áp dụng định luật II Newton cho vật A ta có: P1 N F T1 F1ms m1 a Chiếu xuống Ox ta có: F.cos 300 T1 F1ms = m1a1 Chiếu xuống Oy : Fsin 300 P1 + N1 = Và F1ms = k N1 = k(mg Fsin 300) 0 F.cos 30 T1 - k(mg Fsin 30 ) = m1a1 (1) Áp dụng định luật II Newton cho vật B ta có: P2 N F T2 F2 ms m a P2 N F T2 F2 ms m a Chiếu xuống Ox ta có: T F2ms = m2a2 Chiếu xuống Ox ta có: T2 F2ms = m2a2 Chiếu xuống Oy : P2 + N2 = Chiếu xuống Oy ta được: m2g + N2 = Mà F2ms = k N2 = km2g Với F2ms = k N2 = k m2g T2 k m2g = m2a2 (2) (2) T2 k m2g = m2a2 Vì T1 = T2 = T a1 = a2 = a nên cộng (1) (2) ta Vì T1 = T2 = T a1 = a2 = a nên cộng (1) (2) ta : : F k(m1 + m2)g = (m1+ m2)a F.cos 300 k(mg Fsin 300) - k m2g = (m1+m2)a F (m1 m ).g 0,2(2 1).10 a 1m / Thay s số tương tự ta tính gia tốc a = ? m1 m 2 1 HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 - Trang 13/16 - LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN Ngoài gặp nhiều dạng khác, nhiên thầy trình bày tất được, có điều kiện thầy trình bày riêng thành chuyên đề, cách cứ áp dụng theo bước nêu tất toán giải nhanh, gọn mà LỰC HƯỚNG TÂM Lực (hay hợp lực lực) tác dụng vào vật chuyển động tròn gây cho vật gia tốc hướng tâm gọi lực hướng tâm Đặc điểm lực hướng tâm + Điểm đặt: lên vật + Phương: trùng với đường thẳng nối vật tâm quỹ đạo + Chiều: từ vật hướng vào tâm quỹ đạo v2 v2 + Độ lớn: Fht m.aht m m. r với : aht r r r Đây toán thường gặp trường hợp vật chuyển động có quỹ đạo đường tròn hay phần đường tròn Một số toán đặt trưng thường gặp BÀI TOÁN 1: Bài toán vệ tinh chuyển động tròn quanh Trái Đất với bán kính R lực hấp dẫn vệ tinh Trái Đất đóng vai trò lực hướng tâm Hỏi vận tốc vệ tinh phải để không rơi khỏi quỹ đạo chuyển động 𝑀𝑚 𝑣2 𝑀𝑚 𝑣2 𝐹𝑑ℎ = 𝐹ℎ𝑡 ↔ 𝐺 = 𝑚 ↔𝐺 = 𝑚 𝑟 𝑟 (𝑅 + ℎ)2 (𝑅 + ℎ) G.M Trong M: khối lượng trái đất v Rh BÀI TOÁN 2: Bài toán vật m chuyển động tròn đĩa nằm ngang quay lực ma sát nghỉ vật đĩa đóng vai trò lực hướng tâm: v2 Fms Fht mg m r BÀI TOÁN 3: Bài toán xe chuyển động qua cầu cong, chọn chiều dương hướng vào tâm Nên lực hướng vào tâm dương, hướng ngược lại âm Khi thường gặp yêu càu toán tìm áp lực N xe tác dụng lên cầu Nếu v2 + Vồng lên: P N m.aht N = mg – m R v2 +Võng xuống: N P m.aht N = mg + m R Ta thấy trường hợp cầu vồng lên, áp lực xe lên cầu nhỏ trọng lực xe, ngược lại lớn Do ta hiểu thực tế cầu thường có dạng vồng lên, nhằm giảm áp lực xe lên cầu, làm tăng tuổi thọ cầu 𝐹ℎ𝑑 BÀI TOÁN 4: Bài toán chuyển động vòng xiếc Bài toán tìm điều kiện vận tốc diễn viên xiếc đạp xe để điểm cao vòng xiếc không bị rơi khỏi vòng xiếc Với toán ý điều kiện, để diễn viên không bị rơi phản lực N phải lớn Ta có: v2 mg v g.R (R bán kính vòng xiếc) N = m R HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 𝐹𝑚𝑠𝑛 ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑁 ⃗⃗⃗⃗ 𝑃 ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑁 ⃗⃗⃗⃗ 𝑃 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑁, 𝑃 - Trang 14/16 - LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN Ngoài bốn toán thường gặp gặp loại toán tìm điều kiện để oto băng qua ( bay qua) khỏi bề mặt cầu vồng hay mặt dốc phản lực điểm v2 cao cầu phải tức N = mg – m = Từ tính vận R tốc tối thiểu để ô tô thực Một trường hợp khác toán ô tô chuyển động xe vào khúc quanh mặt đường phải làm nghiêng góc 𝛼 lực hướng tâm hợp lực phản lực N trọng lực P Chúng ta vẽ hình làm cách tương tự Trong phần lực hướng tâm gặp trường hợp khác gọi lực li tâm Khi chuyển động vận gọi Chuyển động ly tâm lực hướng tâm không đủ lớn để giữ cho vật chuyển động theo quỹ đạo tròn vật chuyển động ly tâm Tâm Trái Đất Vệ tinh Tâm đĩa tròn O Vật Tâm vòng xiếc Khi để vật, vệ tinh, diễn viên xiếc không rời khỏi quỹ đạo chuyển động vận tốc thõa mãn điều kiện: G.M +Vệ tinh: v (tàu vũ trụ) Rh + Vật chuyển động tròn đĩa quay đều: v gr (sản xuất đường ly tâm, máy giặt….) + Chuyển động vòng xiếc: v g.R (diễn viên bị rơi) CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM NGANG Xét vật M ném theo phương ngang với vận tốc vO , từ độ cao h Khi yêu cầu toán gặp vấn đề sau: + Viết phương trình quỹ đạo chuyển động + Xác định vận tốc chuyển động vật ném ngang thời điểm + Thời gian vật rơi ( Từ bắt đầu chuyển động đến chạm đất) + Tầm xa cực đại mà vật đạt + Góc hợp vector vận tốc phương nẳm ngang Để giải toán chúng phân tích chuyển động vật M thành hai phần: O Theo phương Ox: M chuyển động thẳng đều hợp lực tác dụng lên vật 𝑣𝑥 = 𝑣0 Khi :{ 𝑥 = 𝑣 𝑡 (1) Theo phương Oy: M rơi tự tác dụng trọng lực.( Trong toán thường bỏ qua lực cản không khí.), ta có: { 𝑣𝑦 = 𝑔𝑡 𝑦 = 1/2𝑔𝑡 (2) HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 - Trang 15/16 - LTĐH – 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM VẬT LÝ 10 – SKILL GIẢI TOÁN + Khi phương trình quỹ đạo chuyển động vật, hàm y theo x Từ (1) ta rút g t thay vào phương trình (2) ta : y x nhánh parabol đỉnh O 2v O + Vận tốc thực M thời điểm t xác định: v vx v y v vO2 g 2t + Khi vật chạm đất có nghĩa cùng độ cao vật rơi tự và vật ném ngang có cùng thời gian để chạm đất, dựa vào phương trình chuyển động vật theo phương thẳng ta tính thời gian vật rơi: t 2h / g với h độ cao ném vật + Tầm xa vật đạt được: L xmax vO 2h / g + Góc nghiêng v ( góc hợp vận tốc phương nằm ngang) : tg vy vx gy v0 Hy vọng với tập SKILL VẬT LÝ chương hai giúp cho bạn có nhiều kiến thức để không cảm thấy “ HỒ QUỲNH HƯƠNG” ( hoang mang) làm tập Dần biến bạn thành “ HỒ QUAN HIẾU” ( không cảm xúc) với môn vật lý Trong chia sẻ lần sau có thời gian thầy soạn cho bạn chuyên đề tập phần giúp cho bạn hiểu rõ ràng Chúc bạn học tốt Gv Ths NGUYỄN ĐÌNH DŨNG 34 ĐOÀN THỊ ĐIỂM – TP HUẾ SĐT: 0977.999.256 & 0947.999.256 FACE: Nguyễn Đình Dũng FANPAGE: LTĐH – VẬT LÝ HÃY SỐNG VÀ ƯỚC MƠ ! ThS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG SĐT: 0977.999.256 - Trang 16/16 -