chủ đề 2(đáp án) 3 định luật newton chương 2 copy copy

Vật lý 10 điểm Động lưc học chất BA ĐỊNH LUẬT NEWTON Dạng 1: Sử dụng phương pháp động lực học để giải toán Phương pháp giải chung: Cho hệ quy chiếu Oxy với Ox trục song song với mặt phẳng chuyển động Trục Oy trục vng góc với chuyển động Phân tích lực tác dụng lên vật Công thức lực ma sát: Fms = µ t N Áp dụng phương trình định luật II: Chiếu (1) lên trục Ox: Chiếu (1) lên Oy: uur uur uur r F1 + F2 + + Fn = m.a F1x + F2 x + + Fnx = m.a F1 y + F2 y + + Fny = (1) (2) (3) Từ (2) (3) suy đại lượng cần tìm Có thể áp dụng công thức chuyển động thẳng biến đổi v = v0 + at v2 − v02 = 2as s = v0t + 12 at ; ; Trong đó: a > chuyển động nhanh dần a < chuyển động chậm dần I TỰ LUẬN Câu 1: Lấy lực F truyền cho vật khối lượng m vật có gia tốc a = 6m/s2, truyền cho vật khối lượng m2 vật có a2 = 4m/s2 Hỏi lực F truyền cho vật có khối lượng m = m1 + m2 vật có gia tốc bao nhiêu? Giải: Ta có theo định luật II newton m1 = Với a3 = Với F = ma ⇒ a = F m F F ; m2 = a1 a2 F F F a a = ⇒ a3 = = F F a1 + a2 m3 m1 + m2 6.4 + ⇒ a3 = = 2, 4m / s a1 a2 6+ GV Bùi Thị Lý Hạnh trang Vật lý 10 điểm Động lưc học chất Câu 2: Một vật đứng yên mặt phẳng nằm ngang, bỏ qua ma sát vật măt phẳng, truyền lực F sau 10s vật đạt vận tốc 4m/s Nếu giữ nguyên hướng lực mà tăng gấp lần độ lớn lực F vào vật sau 15s vận tốc vật bao nhiêu? Áp dụng công thức F= Mà v1 = v0 + a1t1 ⇒ a1 = v1− v0 4− = 10 = t1 0,4m / s2 ma1 = m.0,4(N) F2 0,8m F2 = 2F1 = 0,8m ⇒ a2 = m = m = 0,8m / s Khi tăng lực F thành Mà v2 = v0 + a2t2 = + 0,8.15 = 12m / s Câu 3: Một ơtơ có khối lượng 1,5 chuyển động với v = 54km/h hãm phanh, chuyển động chậm dần Biết lực hãm 3000N.Xác định quãng đường thời gian xe dừng lại Giải: v = Ta có 54km/ h = 15m/ s ,khi dừng lại v = (m/s) Chọn chiều dương chiều chuyển động, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh Theo định luật II Newton ur r F h = ma Chiếu chiều dương Áp dụng công thức Mà v = v0 + at ⇒ t = − Fh = ma ⇒ a = − F − 3000 = = − 2m / s m 1500 v − v02 = 2.a.s ⇒ s = 152 − 02 ⇒ s = 56, 25m 2.2 v − v0 − 15 = = 7,5(s) a Câu 4: Một vật có khối lượng 500g chuyển động nhanh dần với vận tốc ban đàu 2m/s Sau thời gian 4s, quãng đường 24m Biết vật chịu tác dụng lực kéo Fk lực cản Fc = 0,5N a.Tính độ lớn lực kéo b.Sau 4s đó, lực kéo ngừng tác dụng sau vật dừng lại? Giải: a Chọn chiều dương chiều chuyển động xe Theo định luật II newton ta có = Chiếu lên chiều dương ta có GV Bùi Thị Lý Hạnh F − Fc = ma ⇒ F = ma + Fc trang (1) Vật lý 10 điểm Mà Động lưc học chất s = v0t + 21 at2 ⇒ 24 = 2.4 + 21 a.42 ⇒ a = 2m / s2 Thay vào ( ) ta có F = 0,5.2 + 0,5 = 1,5N v = v + at = + 2.4 = 10m/ s b Vận tốc vật sau 4s Câu 5: Một tơ có khối lượng chạy bị hãm phanh chuyển động thẳng chậm dần Sau 2,5s dừng lại 12m kể từ lúc vừa hãm phanh a Lập công thức vận tốc vẽ đồ thị vận tốc kể từ lúc vừa hãm phanh b Tìm lực hãm phanh Giải : a Ta có Mà v = v0 + at ⇒ = v0 + a.2,5 ⇒ a = − v0 ⇒ v0 = − 2,5a 2,5 v2 − v02 = 2as ⇒ 02 − a2.2,52 = 2.a.12 ⇒ a = − 3,84(m / s2) ⇒ v0 = 9,6(m / s) Phương trình vận tốc Đồ thị vận tốc v = 9,6 − 3,84t v ( m / s) 9, 5,76 t ( s) ( ) ( ) F = − ma = − 5000 − 3,84 = 19200 N b Ta có lực hãm phanh C Câu 6: Một vật có khối lượng 250g bắt đàu chuyển động nhanh dần đều, 1,2m 4s a.Tính lực kéo, biết lực cản 0,04N b.Sau quãng đường lực kéo phải để vật chuyển động thẳng đều? Giải: a Chọn chiều dương chiều chuyển động xe r r r F + F = ma c Theo định luật II newton ta có Chiếu lên chiều dương ta có GV Bùi Thị Lý Hạnh F − Fc = ma ⇒ F = ma + Fc trang (1) Vật lý 10 điểm Mà Động lưc học chất s = v0t + at2 ⇒ 1,2 = 0.4 + a.42 ⇒ a = 0,15m / s2 2 ⇒ F = ma + Fc = 0,25.0,15 + 0,04 = 0,0775( N ) b Để vật chuyển động thẳng Theo định luật II newton ta có ( a=0 m / s2 ) r r r F + Fc = ma ⇒ F = FC = 0,04( N ) Câu 7: Một vật có khối lượng 30kg chuyển động lên mặt dốc nghiêng góc 30 so với mặt phẳng ngang Lấy g = 10m/s2 Bỏ qua lực cản Lực kéo song song với mặt dốc.Hãy vẽ lực tác dụng lên vật a.Tính lực kéo F để vật mặt dốc b.Tính lực kéo F để vật với gia tốc a = 2m/s2 mặt dốc HD: Vở Câu 8: Một vật có khối lượng 30kg trượt xuống nhanh dần dốc dài 25m, vận tốc đỉnh dốc 0m/s Cho lực cản 90N Góc nghiêng 300 a.Tính gia tốc q trình trượt mặt dốc Vận tốc chân dốc, thời gian trượt hết dốc b Sau rời khỏi mặt dốc, vật tiếp tục trượt mặt ngang với lực cản không đổi Hỏi sau vật dừng lại, quãng đường vật mặt ngang HD: Vở Bài tập tự luyện ur Câu 1: Tác dụng lực F vào vật có khối lượng m 1, m2, m3 vật thu gia tốc có ur 2 độ lớn 2m/s , m/s , 10 m/s Nếu tác dụng lực F nói vào vật có khối lượng (m + m2 + m3) gia tốc vật bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Câu 1: Ta có theo định luật II newton m1 = Với a4 = Với ⇒ a4 = F = ma ⇒ a = F m F F F ; m2 = ; m3 = a1 a2 a3 a1.a2 a3 F F F = ⇒ a4 = = F F F a2 a3 + a3 a1 + a1.a2 m4 m1 + m2 + m3 + + a1 a2 a3 2.5.10 = 1, 25m / s 5.10 + 10.2 + 2.5 GV Bùi Thị Lý Hạnh trang Vật lý 10 điểm Động lưc học chất Câu 2: Một vật đứng yên, truyền lực F sau 5s vật tăng v = 2m/s Nếu giữ nguyên hướng lực mà tăng gấp lần độ lớn lực F vào vật sau 8s, vận tốc vật bao nhiêu? Hướng dẫn: F = ma => F = m ( – 0) /5 2F = m / ( v – 0)/8 Lập tỉ lệ ; v = 6,4 m/s Câu 3*: Một ơtơ có khối lưọng 500kg chuyển động thẳng hãm phanh chuyển động chậm dần 2s cuối 1,8 m Hỏi lực hãm phanh tác dung lên ơtơ có độ lớn bao nhiêu? HD: St = v0t+1/2at2 St-1 = v0(t-2) +1/2a(t-2)2 S – St-2 = v0t+1/2at2- v0(t-2) -1/2a(t-2)2 = 2v0 + 2at – 2a = 1,8 v0 + at – a = 0,9(1) Mà a = (0 – v0) /t => at = -v0 (2) (1) (2) => v0 - v0 – a = 0,9 => a = - 0,9 m/s2 - Fh= m (-0,9) => Fh= 500.0.9 = 0,45 N Câu 4: Một đồn tàu có khối lượng 1000 chạy với vận tốc 36km/h bắt đầu tăng tốc Sau 125m, vận tốc lên tới 54km/h Biết lực kéo cảu đầu tầu giai đoạn tăng tốc 25.105N Tìm lực cản chuyển động đoàn tàu HD: m = 1000 000 kg a = ( 15 – 10) /2 125 = 0,5m/s2 Fk – Fc = ma => Fc = 25.105 – 1000 000 0,5 = 2000000N Câu 5: Cho ô tô khởi hành rời bến chuyển động nhanh dần sau đoạn đường 100m có vận tốc tơ có vận tốc 36km/h Biết khối lượng xe 1000kg trọng lực xe Tính lực phát động vào xe HD: g = 10m / s2 Cho lực cản 10% a = 102 /2.100 = 0,5m/s2 Fc = 10%.mg = 0,1mg Fd – Fc= ma => F = ma + 0,1mg = 1500N Bài 6: Một tơ có khối lượng m = 2500 kg chạy với vận tốc 36 km/h hãm phanh Lực hãm có độ lớn 5000 N Tính qng đường thời gian tơ chuyển động kể từ lúc hãm đến lúc dừng lại HD: a = - 2m/s2 S = 25m T = 5s GV Bùi Thị Lý Hạnh trang ... = F = ma ⇒ a = F m F F F ; m2 = ; m3 = a1 a2 a3 a1.a2 a3 F F F = ⇒ a4 = = F F F a2 a3 + a3 a1 + a1.a2 m4 m1 + m2 + m3 + + a1 a2 a3 2. 5.10 = 1, 25 m / s 5.10 + 10 .2 + 2. 5 GV Bùi Thị Lý Hạnh trang... v0(t -2) +1/2a(t -2) 2 S – St -2 = v0t+1/2at2- v0(t -2) -1/2a(t -2) 2 = 2v0 + 2at – 2a = 1,8 v0 + at – a = 0,9(1) Mà a = (0 – v0) /t => at = -v0 (2) (1) (2) => v0 - v0 – a = 0,9 => a = - 0,9 m/s2 - Fh= m... v 02 = 2as ⇒ 02 − a2 .2, 52 = 2. a. 12 ⇒ a = − 3, 84(m / s2) ⇒ v0 = 9,6(m / s) Phương trình vận tốc Đồ thị vận tốc v = 9,6 − 3, 84t v ( m / s) 9, 5,76 t ( s) ( ) ( ) F = − ma = − 5000 − 3, 84 = 1 920 0