Buoi 15, 16 - Co nang. dinh luat bao toan co nang

Ngày soạn:25/12/2017 Tiết: 43 48 Ch 12: C NNG NH LUẬT BẢO TỒN CƠ NĂNG A LÝ THUYẾT Đợng a) Định nghĩa: Chú y Wđ có giá trị lớn hoặc bằng Wđ phụ thuộc hệ quy chiếu 2 Hình 2.4 mv2 − mv1 = ΣA 2 b) Định lí động năng: ; (ΣA : tổng các công của các lực tác dụng vào vật) Thế : Là lượng của một hệ có được tương tác giữa các phần của hệ thông qua lực thế a) Thế trọng trường Wt = mgh(Gốc thế ở mặt đất) m h   P = mg Hình 2.3 Wđh = kx b)Thế đàn hồi (Gốc thế ứng trạng thái lò xo khơng biến dạng) C Mối liên hệ giữa công lực thế và độ giảm thế Alực thế=Wt1-Wt2 Chú y • Cơng của trọng lực bằng đợ giảm thế trọng trường • Cơng của lực đàn hồi bằng độ giảm thế đàn hời • Giá trị thế của mợt hệ với các gốc thế khác sẽ chênh lệch một hằng số Cơ - Định nghĩa : W = Wđ + Wt - Định luật bảo toàn : Hệ kín, không ma sát : W2 = W1⇔ Wđ2 + Wt2 = Wđ1 + Wt1⇔ ∆W = Sự va chạm các vật - Định luật về va chạm : Nếu ngoại lực triệt tiêu hoặc rất nhỏ so với nội lực tương tác, hệ vật va chạm bảo toàn động lượng Đặc biệt, va chạm đàn hời có sự bảo toàn động - Một số trường hợp va chạm : a) Va chạm đàn hồi xuyên tâm ( m − m2 ) v1 + 2m2 v2 ( m − m1 ) v2 + 2m1v1 v1 ' = v2 ' = m1 + m2 m1 + m2 ; b) Va chạm đàn hồi của cầu với mặt phẳng cố định (m2→∞ , v2 = 0) Va chạm xuyên tâm :v1’ = - v1 Va chạm xiên : vt’ = vt = - Giáoviên: ĐoànThanhNgọc vt , vt’ : các thành phần tiếp tuyến , vn’ : các thành phần pháp tuyến c) Va chạm không đàn hồi xuyên tâm (v1’ = v2’ = v’) m v + m2 v2 v= 1 m1 + m2 B BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Một lắc đơn gồm một vật nhỏ khối lượng m treo bằng một sợi dây mảnh nhẹ không giãn chiều dài l vào một điểm cố định O Kéo vật vị trí dây treo lệch một góc α0 cho dây căng rồi thả nhẹ a Tính vận tốc của vật vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc α (α≤α0) b T í n h H4.1 h h0 lực căng dây trường hợp (bỏ qua sức cản của môi trường) Giải: a.Chọn mớc thế ngang vị trí cân bằng hình vẽ Khi vật ở vị trí α0 ta thả nhẹ nên vận tốcVật bằng không, đó vật có động Bằng không Do đó của vật vị trí đó W0 = mgh0 ⇔ W0 = mgl(1- cosα0 ) Cơ vị trí α bất kỳ mv 2 mv 2 W = mgh + ⇔ W = mgl(1- cosα) + Do bỏ qua ma sát nên bảo toàn áp dụng định luật bảo toàn ta có W = W0 ⇔ mgl(1- cosα) ⇒ mv 2 + = mgl(1- cosα0 ) v2 = 2gl(cosα v = 2gl(cosα - cos α ) Hay b Chọn hệ quy chiếu gắn với dây vị trí α chiều dương hường vào điểm treo Các lực tác   P, T dụng lên vật áp dụng định luật II Niutơn ta có    P + T = ma Chiếu lên hệ quy chiếu ta có -Pcosα + T = maht ⇔ -Pcosα + T = mv2/R  T  P Giáoviên: ĐoànThanhNgọc Trong o R la ban kinh qu o bằng chiều dài l của dây, v xác định ở câu a Do đó -Pcosα + T = 2mg(cosα - cosα0 ) ⇒T = mg(3cosα-2cosα0) Bài 2: Một lắc đơn có chiều dài l =60cm Vật nặng 100g, người ta kéo cho vật đến vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc α = 60 độ rồi thả nhẹ a Tính vận tốc vật qua vị trí * α =30 độ * α = 45 độ b Tính lực căng dây các trường hợp c Chứng minh rằng vận tốc và lực căng dây đạt giá trị cực đại vật qua vị trí cân bằng Tính các giá trị cực đại đó Bài 3: Một lắc đơn có chiều dài l =50cm Vật nặng 100g lắc ở vị trí cân bằng người ta truyền cho một vật tốc v = m/s a) Xác định vị trí câo nhất mà vật đạt được b) Tính vận tốc và lực căng dây vật qua vị tí α = 30 độ *Bài 4: Một lắc đơn có chiều dài l =60cm Vật nặng 100g, điểm treo O, đường thẳng đứng qua O cách O một đoạn OA = 30cm có cái đinh người ta kéo cho vật đến vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc α = 45 độ rồi thả nhẹ biết Va chạm giữa dây và đinh là tuyệt đối đàn hồi a) Tính vận tốc của vật qua vị trí cân bằng b) Tính lực căng dây trước và sau va chạm đinh c) Tính góc lệch lớn nhất của dây sau khichạm đinh O A Bài 5: Một cứng rất nhẹ một đầu gắn với vật có khốilượng m có thể quay quanh đầu lại khơng ma sát Tính vận tốc tối thiểu phải truyền cho vật vật ở vị cân bằng biết chiều dài là 40cm trí Bài 6: Một lắc đơn có m = 100gchiều dài l =50cm a) Tính vận tốc cần truyền cho Vật ở vị trí cân bằng để lắcLên đựoc vị trí nằm ngang b) Người ta có thể truyền vận tốc cho vật bằng cách bắnmột viên đạn có khối lượng 20g theo phương ngang găm vào vật Tính vận tốc của đạn để lc lờn c vi tri nm ngang Giáoviên: ĐoànThanhNgọc Bi 7:2 lắc đơn chiều dài là 50cm,có khối lượng lần lượt là m1 = 100g, m2 = 50g đầu m1 đứng yên người ta kéo m2 vị trí có α = 300 rồi truyền cho vận tốc v = Ban 5( − 1) m/s theo phương vuông góc với dây cho va chạm xuyên tâm đàn hồi với m1 a) Tính vận tốc của m2 trước va chạm b) Tính vận tốc vật sau va chạm c) Tính độ cao vật có thể đạt được Bài 8: Một xe khối lượng m1=1,5kg chuyển động với vận tốc 0,5 m/s đến va chạm vào một xe khác có khối lượngm2=2,5 kg chuyển động chiều.Sau va chạm hai xe dính vào và chuyển động với v=0,3m/s.Tính vận tốc ban đầu của xe thứ và độ giảm động của hệ hai xe? Bài 9: Một cầu có m=3kg chuyển động với v=1m/s va chạm xuyên tâm với cầu với m2=2kg chuyển đợng ngược chiều với v=3m/s Tìm vận tốc hai cầu sau va chạm nếu va chạm là: a.Hoàn toàn đàn hồi b.Hoàn toàn mềm.Tính nhiệt tỏa va chạm,coi toàn bộ nội chuyển thành nhiệt Bài 10: Một vật có khối lượng m 1=3kg chuyển động với vận tốc 4m/s đến va chạm vào một vật đứng yên có khối lượng m2=2kg Coi va chạm là xuyên tâm và hoàn toàn không đàn hời Tìm nhiệt lượng toả va chạm m 5cm 5m M Bài 11: Vật M1 khối lượng 3,2kg chuyển động với tốc độ 15m/s va chạm xuyên tâm đàn hồi với vật M khối lượng 4,8kg đứng n Tìm tớc đợ của các vật sau va chạm Bài 12: Một viên đạn khối lượng m = 10g bắn theo phương ngang với vận tốc v va chạm mềm với khối gỗ khối lượng M = 1kg treo đầu sợi dây nhẹ cân bằng thẳng đứng Sau va chạm khối gỗ chứa đạn nâng lên độ cao cực đại h = 0,8m so với vị trí cân bằng ban đầu, lấy g = 9,8m/s2 Xác định vận tốc v0 Bài 13: Một viên đạn khối lượng m = 10g bắn theo phương ngang với vận tốc v va chạm mềm với khối gỗ khối lượng M = 1kg treo đầu sợi dây nhẹ cân bằng thẳng đứng Sau va chạm khối gỗ chứa đạn nâng lên độ cao cực đại h = 0,8m so với vị trí cân bằng ban đầu, lấy g = 9,8m/s Tỉ lệ phần trăm động ban đầu chuyển thành nhiệt là bao nhiêu? Bài 14: Một búa máy khối lượng M = 400kg thả rơi tự từ độ cao 5m so với mặt đất xuống đất đóng vào cọc có khối lượng m = 100kg mặt đất làm cọc lún sâu vào đất 5cm Coi va chạm giữa búa và cọc là va chạm mềm, chiều cao của cọc không đáng kể, lấy g = 9,8m/s Xác định lực cản của õt Biờt lc cn khụng ụi Giáoviên: ĐoànThanhNgọc ... ma sát nên bảo toàn áp dụng định luật bảo toàn ta co W = W0 ⇔ mgl( 1- cosα) ⇒ mv 2 + = mgl( 1- cosα0 ) v2 = 2gl(cosα v = 2gl(cosα - cos α ) Hay b Chọn hệ quy chiếu gắn với dây vị trí... bằng chiều dài l của dây, v xác định ở câu a Do đó -Pcosα + T = 2mg(cosα - cosα0 ) ⇒T = mg(3cos -2 cosα0) Bài 2: Một lắc đơn co chiều dài l =60cm Vật nặng 100g, người ta kéo cho vật...  P, T dụng lên vật áp dụng định luật II Niutơn ta co    P + T = ma Chiếu lên hệ quy chiếu ta co -Pcosα + T = maht ⇔ -Pcosα + T = mv2/R  T P Giáoviên: ĐoànThanhNgọc Trong o R

Định dạng
Số trang	4
Dung lượng	71,13 KB