đây là giáo án dạy thêm vật lí 10 cơ bản đầy đủChương 01 ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM Tiết Bài tập 01 BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU I Mục tiêu : Định nghĩa vận tốc trung bình trong một khoảng thời gian t2 t1 Biết cách xây dựng phương trình chuyển động thẳng đều từ định nghĩa và công thức vận tốc, áp dụng phương trình chuyển động để giải các bài toán chuyển động thẳng đều của một chất điểm, bài toán gặp nhau hay đuổi nhau của hai chất điểm.. Biết cách vẽ đồ thị biễu diễn phương trình chuyển động và đồ thị vận tốc theo thời gian, sử dụng đồ thị để giải các bài toán nói trên. II Tổ chức hoạt động dạy học : 1 Phần lý thuyết a.Tốc độ trung bình: vtb= b.Chuyển động thẳng đều: Định nghĩa: CĐTĐ là chuyển động có quỹ đạo là một đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường. Phương trình chuyển động thẳng đều: x = x0 + v.t Với x0 là toạ độ ban đầu, v là tốc độ của chuyển động, x là toạ độ của chất điểm ở thời điểm t Đồ thị: x (m) v(ms) v0 x0 0 0 t(s) t(s) Đồ thị toạ độ theo thời gian Đồ thị vận tốc theo thời gian 2 Phần giải các bài tập Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung Bài 1 GV : Hướng dẫn HS áp dụng công thức V= để tính vận tốc ở cự li 200m HS tự tính vận tốc ở cự li 400m. Bài 2 GV : các em cho biết thời điểm tàu đến ga cuối cùng: HS : t = t2 –t1 t2 = t + t1 = 19h + 36h = 55h = (24×2) + 7 GV : Như vậy tàu đến ga vào ngày thứ mấy trong tuần ? HS : Tàu đến ga vào lúc 7 h ngày thứ 5 trong tuần . GV : Kế tiếp các em hãy tính vận tốc trung bình của vật ? Bài 1 : Trong đại hội thể thao toàn quốc năm 2002,chị Nguyễn Thị Tĩnh đã phá kỉ lục quốc gia về chạy 200m và 400m. Chị đã chạy 200m hết 24.06s và 400m hết 53.86s.Em hãy tính tốc độ trung bình của chị bằng kmh trong hai cự li chạy trên. Bài giải Vận tốc của chị ở cự li chạy 200m: V= = =8.31ms=29.92kmh Vận tốc của chị ở cự li chạy 400m. V= = =7,43ms=26.73kmh Bài 2 : Tàu thống nhất chạy từ Hà Nội vào Thành Phố Hồ Chí Minh khởi hành lúc 19h thứ ba .Sau 36 giờ tàu vào đến ga cuối cùng . Hỏi lúc đó là mấy giờ ngày nào trong tuần ? Biết đường tàu dài 1726 km , tính vận tốc trung bình của tàu. Bài giải : Thời điểm tàu đến ga cuối cùng: t = t2 –t1 t2 = t + t1 = 19h + 36h = 55h = (24×2) + 7 HS : Vận tốc trung bình : Vtb = = 47,94 (kmh) GV : Khi tính vận tốc trung bình các chúng ta cần lưu ý rằng : Nghĩa là vận tốc trung bình bằng thương số tổng độ dời vật dịch chuyển và tổng thời gian để vật dịch chuyển Tránh tình trạng các em có thể nhầm lẫn vận tốc trung bình bằng trung bình cộng của các vận tốc Bài 4 : Bài Giải Vận tốc trung bình của ôtô trên đoạn đường AB VtbAB= (kmh) Vận tốc trung bình của ôtô trên đoạn đường BC VtbBC= (kmh) Vận tốc trung bình của ôtô trên đoạn đường CD VtbCD= (kmh) Vận tốc trung bình của ôtô trên đoạn đường AD VtbAD= (kmh) Không thể biết chắc chắn xe ở vị trí nào sau 40 phút kể từ khi ở A. Bài 5: Bài giải: Gọi t là thời gian Tâm đi khi không quên hộp chì màu Thời gian Tâm đi khi không quên hộp chì màu là t = 12+t Mà t = 1,5.t = 12+t Suy ra t = 24 phút Quãng đường từ nhà đến trường: S = v.t = Vậy tàu đến ga vào lúc 7 h ngàyThứ 5 trong tuần . Vận tốc trung bình : Vtb = = 47,94 (kmh) Bài 3 : Trên một quãng đường , một ôtô chuyển độngdều với vận tốc 50 kmh, trên nửa quãng đương còn lại, xe chạy với vận tốckhông đổi l60 kmh. Tính vận tốc trung bình của ôtô trên cả quãng đường nói trên. Bài giải Ta có S1 = V1 t1 và S2 = V2.t2 V TB = V TB = = 54,5 Vậy vận tốc trung bình của xe là 54,5 kmh Bài 4 : Một ôtô chạy trên một đường thẳng,lần lượt đi qua bốn điểm liên tiếp A,B,C,D cách đều nhau một khỏng 12 Km.Xe đi đoạn AB hết 20 phút,đoạn BC hết 30 phút,đoạn CD hết 20 phút.Tính vận tốc trung bình trên mỗi đoạn đường AB,BC,CD và trên cả quãng đường AD.Có thể biết chắc chắn sau 40 phút kể từ khi ở A,xe ở vị trí nào không? Bài 5: Tâm đi xe đạp từ nhà đến trường. Khi đi được 6 phút, Tâm chợt nhớ mình quên đem theo hộp chì màu và quay về lấy và đi ngay đến trường. Do đó thời gian đi lần này bằng 1,5 lần Tâm đi từ nhà đến trường.Biết thời gian lên xuống xe không đáng kể và tốc độ của Tâm không đổi 10kmh .Tính quãng đường từ nhà đến trường và thời gian Tâm đi từ nhà đến trường khi bình thường? Bài 6: Một ô tô chuyển động thẳng đều với vận tốc 54kmh.Hãy viết phương trình của chuyển động ấy? Biết vật xuất phát cách mốc một khoảng 10km.Vẽ đồ thị biểu diễn? Bài giải: Chọn chiều dương là chiều chuyển động Phương trình chuyển động của vật: x = x¬o + v.t Phương trình chuyển động của vật phụ thuộc vào hệ quy chiếu.Vì vậy trước khi lập PTCDD ta phải chọn hệ quy chiếu (Trục tọa độ, gốc tọa độ, chiều dương, gốc thời gian) Bài toán gặp nhau của 2 vật: Chọn hệ trục tọa độ, gốc thời gian Lập phương trình chuyển động của các vật Hai vật gặp nhau khi x1 = x2 Giải phương trình và trả lời bài toán Yêu cầu về nhà giải bài toán bằng đồ thị. Hãy nêu phương pháp giải bài toán lập phương trình chuyển động, xác định vị trí và thời điểm hai chất điểm gặp nhau? Hướng dẫn HS vẽ hình, chú ý vectơ vận tốc hai xe và chiều dương. Hai xe gặp nhau khi nào? Lưu ý HS cách chọn tỉ lệ. TH1: Vật xuất phát tại M cách O 10km về phía chiều dương: X = 10 + 54.t (km) TH2: Vật xuất phát tại M cách O 10km về phía chiều âm: X = 10 + 54.t (km) Vẽ đồ thị: Bài 7: Hai xe xuất phát cùng lúc từ 2 vị trí A và B trên cùng một đường thẳng cách nhau 120km.Xe chạy từ A với vận tốc 40kmh. Xe chạy từ B có vận tốc 60kmh. Hỏi hai xe gặp nhau ở đâu, vào lúc nào? Biết 2 xe xuất phát lúc 6h sáng và đi ngược chiều nhau. Bài giải: Chọn hệ trục tọa độ õ dọc theo AB, gốc tọa độ tại A, chiều (+) từ A đến B. Gốc thời gian lúc 6h sáng. Phương trình chuyển động của 2 xe: X1 = 40.t ( km ) X2 = 120 60.t ( km ) Hai vật gặp nhau khi x1 = x2 Suy ra 40.t = 120 60.t t = 1,2h và x1 = 48 km Bài 8: Hai xe A và B cách nhau 112 km, chuyển động ngược chiều nhau. Xe A có vận tốc 36 kmh, xe B có vận tốc 20 kmh và cùng khởi hành lúc 7 giờ. a Lập phương trình chuyển động của hai xe b Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau c Vẽ đồ thị tọa độ – Thời gian Giải: Chọn: + Trục tọa độ Ox trùng với đoạn đường AB + Chiều dương A B + Gốc tọa độ tại A + Gốc thời gian 7 giờ a Phương trình chuyển động xe A: Phương trình chuyển động xe B: b Khi hai xe gặp nhau : Vị trí hai xe lúc gặp nhau : Vậy hai xe gặp nhau sau 2 giờ tại vị trí cách A một đoạn 72 km. c Vẽ đồ thị tọa độ thời gian Bài 9: Xe 1 chuyển động thẳng đều với v =36 kmh.Lúc 9h xe này bắt đầu đi từ A về B. Lúc 9h 30 xe 2 chuyển động với v = 54kmkm về A. Cho AB = 108km. a,Lập phương trình chuyển động của 2 xe. Tìm vị trí va thời điểm gặp nhau. b, Giải bài toán bằng đồ thị ( ĐS : t = 1,5h; x1 =x2 =54 km)
Trang 1Chương 01
ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂMTiết Bài tập 01
BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU
I / Mục tiêu :
Định nghĩa vận tốc trung bình trong một khoảng thời gian t2 t1
Biết cách xây dựng phương trình chuyển động thẳng đều từ định nghĩa và công thức vận tốc, áp dụngphương trình chuyển động để giải các bài toán chuyển động thẳng đều của một chất điểm, bài toán gặpnhau hay đuổi nhau của hai chất điểm
Biết cách vẽ đồ thị biễu diễn phương trình chuyển động và đồ thị vận tốc theo thời gian, sử dụng đồ thị để giải các bài toán nói trên
- Định nghĩa: CĐTĐ là chuyển động có quỹ đạo là một đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau
trên mọi quãng đường
- Phương trình chuyển động thẳng đều: x = x0 + v.t
Với x0 là toạ độ ban đầu, v là tốc độ của chuyển động, x là toạ độ của chất điểm ở thời điểm t
200
=8.31m/s=29.92km/hVận tốc của chị ở cự li chạy 400m
400
=7,43m/s=26.73km/h
Bài 2 : Tàu thống nhất chạy từ Hà Nội vào Thành Phố Hồ Chí Minh khởi hành lúc 19h thứ ba Sau 36 giờ tàu vào đến ga cuối cùng Hỏi lúc đó là mấy giờ ngày nào trong tuần ? Biết đường tàu dài 1726 km , tính vận tốc trung bình của tàu.
Trang 22 1 1
2
t t
M M t
x t
Bài 4 : Bài Giải
Vận tốc trung bình của ôtô trên đoạn
đường AB
3 1
nào sau 40 phút kể từ khi ở A
Bài 5: Bài giải:
Gọi t là thời gian Tâm đi khi không
2 1
1
2
12
112
S V S
S t
Vậy vận tốc trung bình của xe là 54,5 km/h
Bài 4 : Một ôtô chạy trên một đường thẳng,lần lượt đi qua bốn điểm liên tiếp A,B,C,D cách đều nhau một khỏng 12 Km.Xe đi đoạn AB hết 20 phút,đoạn BC hết 30 phút,đoạn CD hết 20 phút.Tính vận tốc trung bình trên mỗi đoạn đường AB,BC,CD và trên cả quãng đường AD.Có thể biết chắc chắn sau 40 phút kể từ khi ở A,xe ở
vị trí nào không?
Bài 5: Tâm đi xe đạp từ nhà đến trường Khi đi được 6 phút, Tâm chợt nhớ mình quên đem theo hộp chì màu và quay về lấy và đi ngay đến trường Do đó thời gian đi lần này bằng 1,5 lần Tâm đi từ nhà đến trường.Biết thời gian lên xuống xe không đáng kể và tốc độ của Tâm không đổi 10km/h Tính quãng đường từ nhà đến trường và thời gian Tâm đi từ nhà đến trường khi bình thường?
Bài 6: Một ô tô chuyển động thẳng đều với vận tốc 54km/ h.Hãy viết phương trình của chuyển động ấy? Biết vật xuất phát cách mốc một khoảng 10km.Vẽ đồ thị biểu diễn?
Trang 3- Phương trình chuyển động của vật
phụ thuộc vào hệ quy chiếu.Vì vậy
trước khi lập PTCDD ta phải chọn hệ
quy chiếu (Trục tọa độ, gốc tọa độ,
chiều dương, gốc thời gian)
*Bài toán gặp nhau của 2 vật:
- Chọn hệ trục tọa độ, gốc thời gian
- Lập phương trình chuyển động của
các vật
- Hai vật gặp nhau khi x1 = x2
-Giải phương trình và trả lời bài toán
Yêu cầu về nhà giải bài toán bằng đồ
vận tốc hai xe và chiều dương
Hai xe gặp nhau khi nào?
Lưu ý HS cách chọn tỉ lệ
X = 10 + 54.t (km)TH2: Vật xuất phát tại M cách O 10km về phía chiều âm:
X = -10 + 54.t (km)
Vẽ đồ thị:
Bài 7: Hai xe xuất phát cùng lúc từ 2 vị trí A và B trên cùng một đường thẳng cách nhau 120km.Xe chạy từ A với vận tốc 40km/h Xe chạy từ B có vận tốc 60km/h Hỏi hai xe gặp nhau ở đâu, vào lúc nào? Biết 2 xe xuất phát lúc 6h sáng và đi ngược chiều nhau.
a/ Lập phương trình chuyển động của hai xe b/ Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau c/ Vẽ đồ thị tọa độ – Thời gian
Giải:
Chọn: + Trục tọa độ Ox trùng với đoạn đường AB + Chiều dương A B
+ Gốc tọa độ tại A + Gốc thời gian 7 giờa/ Phương trình chuyển động xe A: x1 36 (t km) Phương trình chuyển động xe B: x2 20t112(km)b/ Khi hai xe gặp nhau :
)(2
1122036
2 1
h t
t t
x x
c/ Vẽ đồ thị tọa độ- thời gian
Bài 9: Xe 1 chuyển động thẳng đều với v =36 km/h.Lúc 9h xe này bắt đầu đi từ A về B Lúc 9h 30 xe 2 chuyển động với v' = 54km/km về A Cho AB = 108km.
a,Lập phương trình chuyển động của 2 xe Tìm vị trí va thời điểm gặp nhau.
b, Giải bài toán bằng đồ thị ( ĐS : t = 1,5h; x 1 =x 2 =54 km)
Trang 4Công thức tính vận tốc: vv0 a.t
Công thức tính đường đi: 2
2
1.t a t v
Công thức liên hệ giữa a-v-s : v v2 2a.S
0 2
2 0
0
2
1 t at v
x
Dấu của các đại lượng:
- Trong cđ NDĐ: véctơ gia tốc cùng phương, cùng chiều với véctơ vận tốc: => a cùng dấu với v (v.a >0)
- Trong cđ CDĐ: véctơ gia tốc cùng phương, ngược chiều với véctơ vận tốc: => a ngươc dấu với v(v.a
< 0)
2 / Phần giải các bài tập
Hoạt động của giáo viên và học
sinh
Nội dung ghi bảng
GV : Trước khi thực hiện các bài tập
này các em cần lưu ý các vấn đề sau :
GV : Khi giải bất kỳ một bài toán cơ
học nào, việc trước hết chúng ta phải
thực hiện các bước sau :
Bước 1 :
Vẽ hình , các em cần chú ý đền chiều
chuyển động của vật, ghi các giá trị
vận tốc hay gia tốc trên hình vẽ ( ở
đây quan trọng nhất là viếc việc xác
định giá trị dương hay âm, căn cứ vào
tính chất chuyển động nhanh dần đều
( a và v cùng dầu ) hay chậm dần đều
Bước 3 : Vận dụng hai công thức căn
bản sau đây vào bài tập :
Bài 1 : Một người đi xe đạp bắt đầu khởi hành, sau 10 (s) đạt được tốc độ 2 m/s, hỏi gia tốc của người đó là bao nhiêu ?
Bài giải
Chọn Gốc toạ độ 0:là điểm xe bắt đầu khởi động
Chiều dương 0x :là chiều xe chuyển động
Mốc thời gian:là lúc xe bắt đầu khởi động
Gia tốc của người đó là :
atb = 102 0 , 2 / 2
0
t t v v
Bài giải
Chọn : Gốc tọa độ 0:là điểm máy bay bắt đầu bay
Chiều dương 0x:là chiều bay chuyển động của máy bay.
a =
1 2
1 2
t
t
v v
v = v0 + at
Mốc thời gian:là lúc máy bay bắt đầu bay
Gia tốc của máy baylà:
Trang 5 Một số vấn đề cần chú ý :
- Khi tóm tắt bài toán, chúng ta phải
đổi đơn vị để tránh sự sai xót !
2
2 0 2
Bài Giải
V = 360km/h =100m/sGia tốc của xe là: a =
Δtt
Δtv = 2
100 = 50 m/s2
Vậy gia tốc của xe là 50 m/s2
Bài 4 : Vận tốc vũ trụ cấp I (7,9 km/s) là vận tốc nhỏ nhất
để các con tàu vũ trụ có thể bay quanh Trái Đất Hãy tính xem tên lửa phóng tàu vũ trụ phải có gia tốc bằng bao nhiêu để sau 160 s con tàu đạt được vận tốc trên ? Coi gia tốc của con tàu là không đổi.
Bài Giải
v = 7.9 km/s =7900 m/sGia tốc của tên lửa phóng tàu vũ trụ:
a =
Δtt
Δtv
= 160
7900 = 49,375 m/s2
Vậy tên lửa phóng tàu vũ trụ có gia tốc bằng 49,375 m/s2
Bài 5 : Một ô tô đang chuyển động với vận tốc 54km/h thì hãm phanh và chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0.2m/s2.
a Tính vận tốc của xe sau 20 giây chuyển động.
b Tìm quãng đường mà xe đi được từ lúc hãm phanh đến khi dừng hẳn.
Bài Giải
a) 54 km/h = 15 m/s
t a v
v 0 = 5 – 0,2 t
Với t = 20 s Suy ra: v = 1 m/s
b) v v2 2a.S
0 2
s =
a
v v
2
2 0 2
= 1,26.10-4 m
a Tìm chiều dài của dốc và thời gian để đihết dốc, biết vận tốc ở cuối dốc là72km/h
Bài tập về nhà:
Bài 7 : Một ô tô đang chuyển động với vận tốc 36km/h thì
xuống dốc và chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0.1m/s2
b Tính vận tốc của xe sau 1 phút chuyển
Trang 6Bài 8 : Một đoàn tàu rời ga chuyển động thẳng nhanh dần
đều Sau 1 phút tàu đạt đến vận tốc 36 km/h
a Tính gia tốc của đoàn tàu
b Nếu tiếp tục tăng tốc như vậy thì sau bao lâu đạt đến vận tốc 54 km/h
Bài 9 : Một ôtô đang chuyển động thẳng đều với vận tốc
45km/h bổng tăng ga chuyển động nhanh dần đều
a Tính gia tốc của xe biết rằng sau 30s ô tô đạt vận tốc 72 km/h
b Trong quá trình tăng tốc nói trên, vào thời điểm nào kể từ lúc tăng tốc, vận tốc của xe là 64,8 km/h
Bài10 : Một đoàn tàu đang chạy với vận tốc 43,2 km/h thì
hãm phanh chuyển động chậm dần đều để vào ga Sau 2 phút thì tàu dừng lại ở sân ga
a Tính gia tốc của tàu
b Tính quãng đường mà tàu đi được trong thời gian hãm
Trang 7Tiết Bài tập 03
BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
I / Mục tiêu :
Hiểu rõ phương trình chuyển động là công thức biểu diễn tọa độ của một chất điểm theo thời gian
Thiết lập phương trình chuyển động từ công thức vận tốc bằng phép tính đại số và nhờ đồ thị vận tốc
Nắm vững được các công thức liên hệ giữa độ dời, vận tốc và gia tốc
Hiểu rõ đồ thị phương trình chuyển động biến đổi đều là một đường parabol
Áp dụng các công thức của tọa độ, của vận tốc để giải các bài toán chuyển động của một chất điểm, của hai chất điểm chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều
- Giải bài toán gặp nhau của hai vật
II / Tổ chức hoạt động dạy học :
1 / Kiểm tra bài cũ :
a / Viết phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều
2/ Phần giải các bài tập
GV : Để thực hiện bài tập về phương trình chuyển
động thẳng biến đổi đều, trước hết chúng ta cần
thực hiện các bước sau :
Bước 1 :
Vẽ hình , các em cần chú ý đền chiều chuyển
động của vật, ghi các giá trị vận tốc hay gia tốc
trên hình vẽ ( Ở tiết bài tập trước đã đề cập )
Bước 02 :
- Gốc toạ độ O : Thường là tại ví trí vật bắt đầu
chuyển động
- Chiều dương Ox : Là chiều chuyển động của vật
BÀI 1: Một chất điểm chuyển động dọc theo trục Ox, theo phương trình x=2t+3t 2 ; Trong
đó x tính bằng m,t tính bằng giây.
a) Hãy xác định gia tốc của chất điểm.
b) Tìm toạ độ và vận tốc tức thời của chất điểm trong thời gian t=3s.
1 2
t
t
v v
Phương trình trên có thể bài toán cho trược và yêu
cầu tìm các giá trị cụ thể trong phương trình ,
chẳng hạn như bài tập 1/26 SGK
Bài tập
Ở bài này đề bài cho ta phương trình x = 2t +3t2,
phối hợp với phương trình tổng quát các em cho
GV : Để tìm toạ độ x, ta chỉ việc thế giá trí thời
gian vào phương trình !
2
1 = 3
v = v0+at = 2 + 6.3 = 20m/sKết luận :
a) Gia tốc của chất điểm:a = 6m/s2
b) Toạ độ của chất điểm trong thời gian t =3s là x = 33m
Vận tốc tức thời của chất điểm:v0 = 20m/s
Bài 2: Vận tốc của một chất điểm chuyển động theo trục Ox cho bởi hệ thức v = 15 – 8t m/s Hãy xác định gia tốc, vận tốc của chất điểm lúc t = 2 (s) và vận tốc trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian từ 0 đến 2 giây
Trang 8GV : Đây là dạng bài tập cho các dữ liệu để viết
phương trình
Trước hết các em thực hiện bước chọn O, Ox và
MTG như yêu cầu đề toán
Các bước còn lại để HS thực hiện, GV chỉ cần
nhắc từng ý cho các em áp dụng công thức căn
bản để thực hiện
HS : …
GV : Ngoài ra các em cần biết răng khi vật
chuyển động trên một đường thẳng có hướng
không thay đổi thì ngay lúc ấy ta có
BÀI 3: Một ôtô đang chuyển động với vận tốc không đổi 30 m/s Đến chân một con dốc, đột nhiên ngừng hoạt động và ôtô theo đà đi lên dốc Nó luôn luôn chịu một gia tốc ngược chiều chuyển động bằng 2 m/s 2 trong suốt quá trình lên dốc.
a) Viết phương trình chuyển động của ôtô, lấy gốc toạ độ x = 0 và gốc thời gian t = 0 lúc xe ở
vị trí chân dốc.
b) Tính quãng đường xa nhất theo sườn dốc
mà ôtô có thể lên được.
c) Tính thời gian đi hết quãng đường đó.
+ Mốc thời gian: lúc xe ở vị trí chân dốc
a) Khi đến chân một con dốc, ôtô ngường hoạtđộng Khi đó chuyển động của xe là chuyển độngthẳng biến đổi điều Ta có phương trình:
x = x0 + v0t – ½ at2 = 30t – t2
S= x = 30t – t2
225= 30t – t2
t2 –30t + 225 = 0
t = 15 (s) Vậy : Thời gian để xe đi hết quãng đường là 15giây
Bài 4: Hai người đi xe đạp chuyển động ngược chiều nhau Cùng một thời điểm, người thứ nhất đi qua A với vận tốc đầu là 5 m/s, chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,2 m/s 2 ; người thứ hai đi qua B với vận tốc đầu 1,5m/s, chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,2 m/
s 2 Biết AB = 130m
a Viết phương trình tọa độ của hai người
b Xác định vị trí và thời điểm hai người gặp nhau
c Cho đến lúc gặp nhau thì mỗi người đã đi được quãng đường bằng bao nhiêu? Vận tốc của mỗi người khi gặp nhau là bao nhiêu? Bài 5: PT của một vật chuyển động thẳng đều:
x = 80t 2 + 50t +10 (cm/s)
a, Tính a?
b,Tính v khi t = 1 s
Trang 9210( / )0,5
o
o o
Trang 10Sự rơi tự do: Là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực
- Phương của chuyển động rơi tự do là phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới
- Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều
- Ở cùng một nơi trên Trái Đất các vật rơi tự do với cùng một gia tốc, gọi là gia tốc rơi tựdo: Kí hiệu là g , (m/s2)
dạng đặt biệt của dạng bài tập vật
chuyển động nhanh dần đều
Trước hết chúng ta vẫn thực hiện
theo 2 bước :
Bước 1 :
- Vẽ hình
- Gốc O : tại vị trí vật bắt đầu rơi
- Oy : Hướng từ trên xuống đất ( nếu
vật rơi tự do ), trong trường hợp vật
( vì chọn O tại vị trí bắt đầu vật rơi !) ,
quãng đường s chính là độ cao h ) Từ
3 công thức cơ bản Ta biến đổi : ( yêu
cầu HS nhắc lại các công thức cơ
- Gốc O: Là nơi vật bắt đầu rơi
- Chiều dương:hứơng xuống
- Mốc thời gian:là lúc vật bắt đầu rơi
v = gt = 9.8.1.02 = 9.996 m/s
Bài 2: Một người thợ xây ném viên gạch theo phương thẳng đứng cho một người khác ở trên tầng cao 4 m Người này chỉ việc giơ tay ngang ra là bắt được viên gạch Hỏi vận tốc khi ném là bao nhiêu để cho vận tốc viên gạch lúc người kia bắt được là bằng không.
Bài giải
Chọn Gốc toạ độ tai vị trí bắt dầu ném viên gạch Chiều dương oy như hình vẽ
Vận tốc ban đầu của người thợ xây phải ném viên gạch là
Bài giải
Chọn : Gốc toạ độ O theo chiều ném vật Chiều dương Oy hướng lên như hình vẽ Mốc thời gian bắt đầu ném vật
Thời gian để vật chuyển động lên đến độ cao cực đại là
V = V0 + at = V0 – gt1
Trang 11Bài 6: Chọn oy chiều trên xuống Gốc
ở điểm thả vật Gốc thời gian lúc thả
4 2
2 2
V’ = gt2 = 9,8 0,408 = 3,9984 (m/s)
BÀI 4: Hai viên bi sắt được thả rơi từ cùng một độ cao cách nhau một khỏng thời gian 0,5s.Tính khoảng cách giữa hai viên bi sau khi viên bi thứ nhất rơi được 1s ,1.5s.
Bài giải
Chọn
- Gốc toạ độ : Là nơi mà hai viên bi bắt đầu rơi
- Chiều dương : Hướng xuống
- Mốc thời gian:là lúc viên bi thứ nhất bắt đầu rơi
Phương trình chuyển động :Vật 1 : y1 =
x = y2-y1 = 4.9(t-0.5)2-4.9t2
Trường hợp 1: t = 1s; x = 4.9(1-0.5)2-4.9 = 3.675m
Trường hợp 2:t=1.5s;x=4.9(1.5-0.5)2-4.9*1.52 =6.125m
Bài 5: Hai giây cuối cùng trước khi chạm đất một vật rơi tự do đi được quãng đường 98m.Tính chiều cao ban đầu của vật? g = 9,8 m/s 2
Bài 6: Người ta thả hai vật A,B ở cùng một độ cao.Vật
B được thả sau vật A 0,1 s Sau bao lâu kể từ lúc thả vật A khoảng cách giữa chúng là 1m.Lấy g=10m/s 2
BTVN
Bài 7: Người ta thả một hòn bi đá từ một cửa sổ ở độ cao 8m so với mặt đất(vận tốc ban đầu bằng 0) vào đúng lúc đó thả một hòn bi thếp rơi từ trên mái nhà xuống đi ngang qua cửa sổvowis vận tốc 15m/s.Hỏi 2 vật chạm đất cách nhau 1 khoảng thời gian bao nhiêu? g= 10m/s 2
ĐS:0,814s
Trang 12
Trang 13Tiết Bài tập 05
BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG CONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU GIA TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU
I / Mục tiêu :
Hiểu được các định nghĩa về vectơ vận tốc, vectơ gia tốc trong chuyển động cong
Nắm vững tính chất tuần hoàn của chuyển động tròn đều và các đại lượng đặc trưng riêng cho
chuyển động tròn đều là chu kỳ, tần số và công thức liên hệ giữa các đại lượng đó với vận tốc góc, vậntốc dài và bán kính vòng tròn
là góc mà bán kính nối từ tâm đến vật quét được trong một thời gian t
4 Công thức kiên hệ giữa và v: v = r ; ( r là bán kính quỹ đạo)
5 Chu kì của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng: T = 2 / ( giây)
6 Tần số của chuyển động tròn đều là số vòng vật đi được trong một giây:
kim phút Tìm tỉ số giữa vận tốc góc của hai kim và tỉ số giữa vận tốc dài của đầu mút hai kim ?
Bài giải:
Ta có :
T1 = 3600s ; T2 = 60sVận tốc góc của kim giờ là :
2
Tỉ số vận tốc góc của hai kim là:
60
13600
60ω
3.60
1.ωR
.ωRv
v
2 2
1 1 2
Trang 14kỳ của kim giờ và và kim phút ?
HS : Chu kỳ của kim giờ là 3600 giây
các công thức để thực hiện bài tập này
Bài 2: Vệ tinh nhân tạo của Trái Đất ở độ cao 300 km bay với vận tốc 7,9 km/s Tính vận tốc gốc, chu kì, tần
số của nó Coi chuyển động là tròn đều Bán kính Trái Đất bằng 6400 km
ω
2π
= 5329.25(s)Tần số là: F =
T
1 = 0.00019(vòng/s)
BÀI 3:Hãy xác định gia tốc của một chất điểm chuyển
động tròn đều trên một đường tròn bán kính với vận tốc6m/s
Cho biết:
V= 6 m/s
r = 3 m a?
Gia tốc hướng tâm của chất điểm:
s m
Vậy hướng tâm của chất điểm chuyển động tròn đều là12m/s2
BÀI 4 : Tính gia tốc của đầu mút kim giây của một đồng hồ có chiều dài 2.5 cm.
Bài giải
R = 2.5cm = 0.025mVận tốc góc của kim giây: = 2f=
30
(rad/s)Vận tốc của đầu mút kim giây : v = r = 8,3.10-4 m/s
ant =
r
v 2
=2,78.10-5 m/s2
Bài 5 : Hiđrô là nguyên tố nhẹ nhất, theo mẫu nguyên
tử của Bo thì một nguyên tử hiđrô gồm nhân là một prôton và một êlectrôn quay chung quanh theo quỹ đạo tròn bán kính 5,28.10 -11 m với vận tốc 2,18.10 -6 Hỏi gia tốc của êlectrôn trong mẫu này là bao nhiêu ?
/ 9 10 28 , 5
10 18 , 2
s m r
Trang 15II / Tổ chức hoạt động dạy học :
1 / Phần lý thuyết
a.Tính tương đối của chuyển động:
Trong các hệ qui chiếu khác nhau vị trí và vận tốc của mổi vật có thể có những giá trị khácnhau Ta nói chuyển động có tính tương đối
b.Công thức cộng vận tốc:
- Gọi v12 là vận tốc chuyển động của vật 1 so với vật 2
- Gọi v23 là vận tốc chuyển động của vật 2 so với vật 3
- Gọi v13 là vận tốc chuyển động của vật 1 so với vật 3
Công thức liên hệ giữa v12 , v23 và v13:
Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung ghi bảng
Bài 1:Gọi : vt/s : là vận tốc của
thuyền so với sông
vs/b : là vận tốc của sông so với
bờ
vt/b : là vận tốc của thuyền so
với bờ
Chọn : Chiều dương là chiều
chuyển động của thuyền so với sông
Vận tốc của thuyền so với bờ: vtb
Vậy so với bờ bé chuyển động 1 km/h
cùng chiều với dòng sông
Bài 1: Một chiếc thuyền chuyển động ngược dòng với vận tốc 14 km/h so với mặt nước Nước chảy với tốc độ
9 km/h so với bờ Hỏi vận tốc của thuyền so với bờ? Một em bé đi từ đầu thuyền đến cuối thuyền với vận tốc
6 km/h so với thuyền Hỏi vận tốc của em bé so với bờ.
BÀI 2 : Một xuồng máy dự định mở máy cho xuồng chạy ngang con sông Nhưng do nước chảy nên xuồng sang đến bờ bên kia tại một địa điểm cách bến dự định
180 m và mất một phút Xác định vận tốc của xuồng so với sông.
BÀI 2 : Gọi:
Vts là vận tốc của thuyền so với sông
Vtb là vận tốc của thuyền so với bờ
Vsb là vận tốc của sông so với bờ
Xét vuông ABC AC2 = AB2+AC2
= 2402+1802 = 90000
AC = 300m
Vận tốc của thuyền so với bờ :
Trang 16Bài 3: Vận tốc tàu với xe đạp:
Bài 4: Một người đi trên một một đoàn tàu với vận tốc 5km/h so với tàu Tàu chạy với vận tốc 60km/h.Tính vận tốc của người so với mặt đường trong các trường hợp sau đây:
a Người đi cùng chiều với tàu
b Người đi ngược chiều với tàu
c Người đi vuông góc với tàu Bài 5: Hai bến sông A và B cách nhau 22 km Một chiéc canô phải mất bao nhiêu thời gian để đi từ A đến B rồi
từ B trở về A nếu vận tốc của canô khi nước sông không chảy là 18km/h và vận tốc của dòng nước so với
bờ là 4 km/h.
Bài 6: Một chiếc canô chạy thẳng đều xuôi theo dòng chảy từ bến A đến bến B phải mất 2 giờ và chạy ngược dòng chảy từ bến B trở về bến A phải mất 3 giờ Hỏi nếu canô bị tắt máy và trôi theo dòng nước chảy thì phải mất bao nhiêu thời gian?
Trang 17Ngày soạn: 18/10/2014
Tiết Bài tập 07
BÀI TẬP PHÉP TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC
I MỤC TIÊU
- Học sinh cần hiểu được khái niệm hợp lực
- Biết cách xác định hợp lực của các lực đồng quy
- Biết cách phân tích môt lực ra hai lực thành phần có phương xác định
II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ta có F = 2F 1 cos
2
F =2 20 cos 60 0 = 20 (N) c) = 90 0
Ta có F = 2F 1 cos
2
F =2 20 cos45 0 = 28,3 (N) d) =120 0
Trang 18a) Hợp lực của chúng có thể có độ lớn 30N hay 3,5N không?
b) Cho biết độ lớn của hợp lực là 20N Hãy tìm góc giữa hai lực F1 vàF2 ?
Bài giải
a) Trong trường hợp góc hợp giữa hai lực bằng 0, có nghĩa là F 1 và F 2 cùng phương với nhau
* Nếu hai lực cùng chiều khi đó ta có hợp lực :
Bài 4: Hãy dùng quy tắc hình bình hành lực và quy tắc đa giác lực để tìm hợp lực của ba lực F1
, F2 , F3 có độ lớn bằng nhau và nằm trong cùng một mặt phẳng Biết rằng lực F2 làm thành với hai lực F1 và F3 những góc đều là 60o
Trang 19F 12 = 2F 2 Cos 30 o =2 F 2
2
3
=F 2 3 Hợp lực của F 1, F 2, F 3 :
F 2 = F 12 2 + F 3 2 = 3 F 2 + F 2 = 4 F 2 F = 2 F 2
Bài 5:Tìm hợp lực của 4 lực đồng quy sau trong hình
BTVNBài 7: SBTMột đèn tín hiệu giao thông được treo ở một ngã tư nhờmột dây cáp trọng lượng không đáng kể.Hai đầu dây cápđược giữ bằng hai cột đền AB và A'B' cách nhau 8m.Đènnặng 60N được treo vào điểm giữa O của dây cáp, Làmdây võng xuống 0,5m tại điểm giữa.Tính lực kéo của mỗinữa dây?
Trang 20- Biết vận dụng định luật II Niutơn và nguyên lý độc lập của tác dụng để giải các bài tập đơn giản
II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
* Xác định lực bằng các đại lượng động học và ngược lại
- Nhận ra các lực tác dụng lên vật
- Viết phương trình của địng luật III Niutơn
F = ma (*)
- Chiếu phương trình (*) lên hướng chuyển động
- Thực hiện tính toán theo mối liên hệ
s = v0t + 1/2at2
F = ma v = v0 + at
v2 – v0 = 2as
- Tiến hành theo trình tự ngược lại để giải bài toán ngược
* Lực tương tác giữa hai vật
- Viết phương trình theo đinh luật III Niutơn
Theo định luật II Newton ta có :
F = ma
Độ lớn : F = ma = 2,5 0,05 = 0,125 ( N )
svt
a
Fm
Trang 21- Chiều dương Ox là chiều chuyển động của vật
- Gốc tọa độ O tại vị trí vật bắt đầu chuyển bánh
= 0,49 m/s 2
- Lực tác dụng lên vật: theo định luật II Niuton ,
ĐS: 13m/s2
Bài 5: Hai quả cầu trên mặt phẳng ngang, quả 1 chuyển động với vận tốc 4m/s đến va chạm với quả cầu 2 đang nằm yên.Sau va chạm hai quả cầu cùng chuyển động theo hướng cũcuar quả cầu 1 với vận tốc 2m/s.Tính tỉ số khối lượng của hai quả cầu?Bài 6:Một ô tô chuyển động với vận tốc 10m/s thì tắtmáy, chuyển động chậm dần đều do ma sát Hệ số
ma sát bằng 0,05 Tính gia tốc, thời gian và quãng đường chuyển động chậm dần đều Ch g = 10m/s2
ĐS:a = - 0,05 m/s2, t = 20s,s = 100m
Tiết Bài tập 9
BÀI TẬP LỰC HẤP DẪN
I MỤC TIÊU
- Học sinh nắm được biểu thức, dặc điểm của lực hấp dẫn, trọng lực để vận dụng được các biểu thức
dể giải các bài toán đơn giản
II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 )Phần lý thuyết
Trang 22B.Biểu thức gia tốc rơi tự do.
* Vật m đặt độ cao h so với mặt đất có trọng lượng
P = G.m.M/(R+h)2
(M,G là khối lượng và bán kính Trái Đất)
* Gia tốc rơi tự do: g = G.M/(R+h)2
* Gia tốc rơi tự do của vật ở gần mặt đất R >> h
2
2
HT
TD TD HT
TD TD HT HT
R
R M M R
M G R
M G
67902
1275011
,0
(3) Lập tỉ số (3)/(1) ta được :
2
2
2
TD TD KT KT
TD
KT
R
R M M R
M G R
M G g
g
Trang 23BÀI 2 : Bài Giải
Với vật có trọng lượng m= 2,3 kg thì Trái Đất tác
dụng lên vật một trọng lực là :
P = m.g = 2,3.9,81 = 22,6 (N)
Theo định luật III Newton, hòn đá sẽ tác dụng lên
Trái Đất một lực F = P = 22,6 (N)
BÀI 3 : Bài giải
Lực hấp dẫn giữa hai tàu thủy là:
2 2 1
100000000 100000000.
6.67.10
Vậy lực hấp dẫn giữa hai tàu thủy là 2.7 N.
Ta biết lực hấp dẫn là lực hút giữa hai vật
Nhưng trong trừơng hợp này lực hấp dẫn
Cho biết bán kính quỹ đạo Mặt Trăng quanh Trái
Đất :R = 3,64.108m, khối lượng Mặt Trăng mMT =
7,35.1022kg, khối lượng Trái Đất M = 6.1024kg
b.Tại điểm nào trên đường thẳng nối tâm của
chúng, vật đặt tại đó sẽ bị hút về Trái Đất và Mặt
Trăng với những lực bằng nhau?
Bài 7: Ban đầu, hai vật đặt cách nhau một khoảng
R1 lực hấp dẫn giữa chúng là F1; cần phải tăng
hay giảm khoảng cách giữa hai vật là bao nhiêu
12100 2
12750 82
, 0
gkt = 0,91 g TD = 8,93 m/s 2 Gia tốc trọng trường của Mộc tinh g MT =
(4) Lập tỉ số (4)/(1) ta được :
2
2
2
TD TD MT MT
TD
MT
R
R M M R
M G R
M G g
gMT =2,5758 g TD = 25,27 m/s 2
BÀI 2 : Cho biết khối lượng Trái dất là M = 6.1024
Kg, khối lượng của một hòn đá là m = 2,3kg, gia tốc rơi tự do là g = 9,81m/s2 Hỏi hòn đá hút Tráiđất với một lực bằng bao nhiêu ?
BÀI 3 : Tính lực hấp dẫn giữa hai tàu thủy, mỗi
tàu có khối lượng 100000 tấn khi chúng ở cách nhau 0.5 km Lực đó có làm cho chúng tiến lại gần nhau không?
Bài 4: Ở độ cao nào so với mặt đất thì gia tốc rơi
tự do bằng một nửa gia tốc rơi tự do ở mặt đất ?
RhRGMR
GM
hRGMg
2 2
Vì h > 0 nên h = 2651km Vậy ở độ cao h = 2651km so với mặt đất thì gia tốc rơi tụ do bằng một nửa gia tốc rơi tự do ở mặt đất
Bài 5 : Một vật có Kl m = 4,5kg khi ở trên mặt đất có trọng lượng 45N Tính trọng lượng và KL của vật khi nó được đưa tới độ cao h = 2R Trong
đó R là bk trái đất ( m = 4,5kg ; P = 5N )
Trang 24Tiết Bài tập 10
BÀI TẬP LỰC ĐÀN HỒI
I MỤC TIÊU
- Thiết lập được hệ thức giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo
- Biết vận dụng hệ thức đó để giải các bài tập đơn giản
II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 )Phần lý thuyết
* Lực đàn hồi lò xo:
- Có phương trùng với phương của trục lò xo
- Có chiều ngược với chiều biến dạng của lò xo
* Định luật Húc:
Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo
Fđh = k |l |
l : độ biến dạng của lò xo |l | = | l – l0 | (m) k: độ cứng của lò xo (N/m)
Bài giải
Gia tốc của ô tô con:
S = 21 at 2 a = 2St2 =
50
2.400
2 = 0,32 (m/s 2 )
Khi kéo ô tô con dây cáp căn ra nên ta có F k =
T = F đh theo định luật II NewTon ta có:
F đh = m.a = 2000.0,32 = 640 Mặt khác: F đh = k l
640
= 0,00032 (m)
Bài 2 :Khi người ta treo quả cân 300g vào đầu dướicủa một lo xo ( dầu trên cố định ), thì lo xo dài31cm Khi treo thêm quả cân 200g nữa thì lo xo dài33cm Tính chiều dài tự nhiên và độ cứng của lo xo.Lấy g = 10m/s2
k ).g m' m
(
(1)
)
lo - (l
k g m
2 1
1 1
Trang 250 2
0 1 1
1
l l k
l l k g m m
g m
0 1
l l
5( l 1 - l 1 ) = 3( l 2 - l o ) 15l 1 - 5l o = 3 l 2 - 3 l o 155 - 5l o = 99 - 3l o 2 l o = 56 l o = 28cm = 0,28m Thế l o = 0,28m vào (3)
Từ (3) 0,3.10 = k.(0,31 – 0,28)
k = 0,303 = 100 N/m Bài 3: Phải treo một vật có khối lượng bằng bao nhiêu
vào một lò xo có độ cứng k = 100N/m để nó giãn ra10cm Lấy g = 10m/s2 ĐS : 1kg
Bài 4 : Một lò xo có chiều dài tự nhiên là l 0 được treo
thẳng đứng Treo vào đầu dưới của lò xo một quả cânkhối lượng m = 200g thì chiều dài của lò xo là 30cm.Biết lò xo có độ cứng k = 200N/m Cho g = 10m/s2
Tính l 0 ( ĐS : 29cm)
Bài 5 : Một lò xo có chiều dài tự nhiên là l 0 = 25cm khi
chịu tác dụng của lực 2N thì giãn ra 1cm Bỏ qua khốilượng của lò xo Lấy g = 10m/s2
a Tính độ cứng k của lò xo ( ĐS : 200N/m)
b Để lò xo có chiều dài l = 30cm thì ta phải treo
vào đầu dưới của lò xo một vật có khối lượngbằng bao nhiêu ( ĐS : 1kg )
Bài 6 : Một lò xo khi treo vật m1 = 200g sẽ giãn ramột đoạn l1 = 4cm
a Tính độ cứng k của lò xo Lấy g = 10m/s2 ( ĐS :50N/m)
b Tính độ giãn của lò xo khi treo thêm vật m2 =100g ( ĐS : 6cm
BTVN:
Bài 7 : Một xe tải kéo một ôtô con cđndđ đi được
400m trong 50s Otô con có khối lượng 2tấn, có vậntốc đầu bằng 0 Tính lực kéo của của xe tải và độ giãncủa dây cáp nối hai xe Biết độ cứng của dây cáp2.106N Bỏ qua ma sát ( ĐS : 640N, 3,2.10-3m )
Tiết Bài tập 11
BÀI TẬP LỰC MA SÁT
I MỤC TIÊU
- Biết vận dụng kiến thức để giải các hiện tượng thực tế có liên quan tới ma sát và giải bài tập
II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Trang 261 )Phần lý thuyết
1 Lực ma sát trượt:
- Lực ma sát trượt xuất hiện khi hai vật tiếp xúc với nhau và trượt trên bề mặt của nhau
- Có phương ngược hướng với vận tốc
- Độ lớn lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc; không phụ thuộc vào tốc
độ của vật mà phụ thuộc vào bản chất mặt tiếp xúc
Hệ thức: Fmst = N
: hệ số ma sát trượt
N: áp lực
2) Phần giải các bài tập
Bài 1: Bài giải
Khi xe chuyển động thẳng đều, điều đó có
Bài 2: Một xe ôtô đang chạy trên đường lát bêtông với vận tốc v0= 100 km/h thì hãm lại Hãy tính quãng đường ngắn nhất mà ôtô có thể đi cho tới lúc dừng lại trong hai trường hợp :
a) Đường khô, hệ số ma sát trượt giữa lốp xe với mặt đường là = 0,7
b) Đường ướt, =0,5
Bài giải
Chọn chiều dương như hình vẽ.
Gốc toạ độ tại vị trí xe có V 0 = 100 km/h Mốc thời gian tại lúc bắt đầu hãm xe.
Theo định luật II Newton, ta có . 0,71007
m
N m
f
m/s 2 a) Khi đường khô = 0,7
a= 0,7 10 = - 7 m/s2 Quãng đường xe đi được là
a
V
2 , 55 7 2
8 , 27 2
2 2
Bài 3: Người ta đẩy một cái thùng có khối lượng
55 kg theo phương ngang với lực 220N làm thùngchuyển động trên mặt phẳng ngang Hệ số trượtgiữa thùng và mặt phẳng là 0,35 Tính gia tốc cuảthùng Lấy g = 9,8 m/s2
Bài 4: Một ô tô chạy trên đường lát bê tông vớivận tốc 72km/h thì hãm phanh Tính quãng đườngngắn nhất mà ô tô có thể đi cho tới khi dừng lại
Trang 27trong hai trường hợp:
a Đường khô, hệ số ma sát giữa lốp xe vàmặt đường là = 0,75
b Đường ướt, = 0,42
Bài 5: Người ta đẩy một chiếc hộp để truyền cho
nó một vận tốc đầu v0 = 3,5m/s Sau khi đẩy, hộpchuyển động trượt trên sàn nhà Hệ số ma sáttrượt giữa hộp và sàn nhà là = 0,3 Hộp đi đượcmột đoạn đường là bao nhiêu? Lấy g = 9,8m/s2
Trang 28 Nắm được công thức tính lực hướng tâm và vận dụng định luật II NiuTơn vào giải BT
Rèn luyện cho HS kĩ năng giải bài toán dạng tính toán
II CHUẨN BỊ :
1 Giáo viên:Hệ thống một số kiến thức liên quan và một số bài tập vận dụng
2 Học sinh:Ôn lại các công thức tính lực hướng tâm, làm bài tập ở nhà
III TIẾN TRÌNH DAY - HỌC
1 Hoạt động 1 ( 10 phút ): Ôn tập, cũng cố
Ôn tập theo hướng dẫn CH 1 Nêu công thức tính lực
thảo luận nêu cơ sở vận dụng
Ghi bài tập, tóm tắt, phân
tích, tiến hành giải
Phân tích bài toán, tìm mối liên
hệ giữa đại lượng đã cho và cần
tìm
Tìm lời giải cho cụ thể bài
Hs trình bày bài giải
Phân tích những dữ kiện đề bài,
đề xuất hướng giải quyết bài
toán
HS thảo luận theo nhóm tìm
hướng giải theo gợi ý
GV nêu loại bài tập, yêu cầu
Hs nêu cơ sở lý thuyết áp dụng
GV nêu bài tập áp dụng, yêucầu HS:
Vẽ hình, phân tích các lực tác dụng vào vật
Viết biểu thức các lực tác dụng lên vật và định luật II NiuTơn
GV nhận xét bài làm, so sánh vàcho điểm
tập thêm:
Bài 1: Một xô nước có khốilượng tổng cộng 2kg được buộcvào sợi dây dài 0,8m Ta quaydây với tần số 45 vòng/ phúttrong mặt phẳng thẳng đứng.Tính lực căng của dây khi xôqua điểm cao nhất và điểm thấpnhất của quỹ đạo
Giải : Chọn hệ quy chiếu gắn với Trái
đất
Các lực tác dụng lên xô nước
gồm lực căng dây T và trọng
lực P Chọn chiều dươnghướng vào tâm quỹ đạo
Theo định luật II NiuTơn ta
có : P T ma htTại vị trí cao nhất :
Thay số ta được T = 15,9NTại vị trí thấp nhất :
Trang 29Cả lớp cùng giải bài toán theo
ma sát trượt giữa xe và mặtđường là 0,2 Hỏi xe có thể đạtvận tốc tối đa nào mà không bịtrượt Coi ma sát lăn rất nhỏ (g
= 10m/s2) (ĐS:Để xe không bịtrượt:
a/ Cầu vồng xuống với bánkính 50m (ĐS: 35750N)
b/ Cầu vồng lên với bán kính50m (ĐS: 13250N)
hai lực này hướng vào tâm quỹ đạo
Giao nhiệm vụ về nhà
Trang 30Tiết Bài tập 13
BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC
I MỤC TIÊU
- Biết vận dụng định luật II Newton để giái các bài toán bằng phương pháp động lực học
II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1) Phần giải các bài tập
GV : Phương pháp động lực học là phương
pháp vận dụng các định luật Newton và các
kiến thức về cơ học để giải các bài toán cơ học
GV hướng dẫn cho học sinh thực hiện các
Bước 3 : vận dụng các công thức căn bản sau
đây để trả lời các câu mà đề toán yếu cầu :
GV : Ở bộ môn toán học các em đã học qua
phép chiếu một vectơ lên một phương nhất
định, bậy giờ các em hãy chiếu phương trình
trên lên chiều chuyển động của vật ? Đồng thời
các em suy ra gia tốc mà vật thu được
Bài 1 : Một vật đặt ở chân mặt phẳng nghiêng
một góc = 300 so với phương nằm ngang Hệ số
ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là =0,2 Vật được truyền một vận tốc ban đầu v0 = 2(m/s) theo phương song song với mặt phẳngnghiêng và hướng lên phía trên
1)Sau bao lâu vật lên tới vị trí cao nhất ? 2)Quãng đường vật đi được cho tới vị trí cao nhất
Trang 31 a = - g(sin - cos) = - 6,6 m/s2
GV yêu cầu HS vận dụng các công thức cơ bản
trên để tình thời gian và quãng đường vật
chuyển động đến vị trí cao nhất
Bài 02 :
GV yêu cầu HS từng bước vận dụng phương
pháp động lực học để giải bài toán này !
= 0,15 m/s 2 Theo định luật II Newton ta có :
lên vật trong bài toán này :
HS : Lực căng dây tác dụng lên vật :
8,9.25,0
a) Thời gian để vật lên đến vị trí cao nhất :
t =
6 , 6
2 0
=
) 6 , 6 ( 2
Bài 2 : Một vật có khối lượng m = 400 (g) đặt trên
mặt bàn nằm ngang Hệ số ma sát trượt giữa vật
và mặt bàn là = 0,3 Người ta kéo vật với mộtlực nằm ngang không đổi qua một sợi dây Biếtrằng sau khi bắt đầu chuyển động được 4 (s), vật
đi được 120 (cm) Tính lực căng dây
Bài giải :
Chọn : + O : Tại vị trí vật bắt đầu chuyển động + Ox : Có chiều là chiều chuyển động của vật + MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động Gia tốc của vật :
đầu một sợi dây l=0,5 (m0 được làm quay như vẽbên Dây hợp với phương thẳng đứng một góc
= 450 Tính lực căng của dây và chu kỳ quay củaquả cầu
GV : vấn đề chú trọng ở bài toán cơ học là
sau khi đọc đề toán các em phải tìm cho bằng
được giá trị gia tốc
- Nếu ở bài toán thuận ( Không cho giá trị gia
tốc mà chỉ cho các lực ) thì các em vận dụng
định luật II Newton để tìm gia tốc, sau đó các
em tìm các đại lượng mà đề toán yêu cầu
45cos
8,9.25,0
= 3,46 N
Để tính chu kỳ ta nhận xét :
F ht = P.tg
Trang 32- Nếu ở bài toán nghịch ( Cho giá trị độ lớn gia
tốc hay các giá trị vận tốc, quãng đường, thời
gian … ) thì các em vận dụng các dữ kiện đó để
tìm gia tốc, sau cùng áp dụng định luật II
Newto để tìm giá trị các lực mà để toán yêu
g
l cos
= 1,2 (s)
Trang 33
Tiết Bài tập 14
BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM
I MỤC TIÊU
- Học sinh biết cách dùng phương pháp tọa độ để thiết lập phương trình quỹ đạo của vật ném ngang
- Học sinh biết vận dụng các công thức trong bài để giải bài tập về vật bị ném
- Học sinh có thái độ khách quan khi quan sát các thí nghiệm kiểm chứng bài học
II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 )Phần lý thuyết
* Phân tích chuyển động ném ngang của một vật từ độ cao h
Xét vật M bị ném theo phương ngang với vận tốc ban đầu v0, từ một điểm O ở độ cao h so vớimặt đất Bỏ qua sức cản của không khí Chọn hệ trục tọa độ xOy Phân tích chuyển động của M thànhhai thành phần theo phương Ox và Oy là Mx và My sau đó suy ra chuyển động thật của M Kết quả thuđược
- Thời gian chuyển động : t = √(2h/g)
- Tầm xa (L) theo phương ngang :
L = xmax = v0√(2h/g)
* Chú ý: Chọn hệ trục toa độ có chiều Oy hướng xuống như hình vẽ
Chọn gốc toạ độ tại vị trí ném
2) Phần giải các bài tập
GV : Để giài bài tập trên các em dùng mấy hệ trục
tọa độ và chọn hệt trục tọa độ như thế nào?
HS : Ta dùng hai trục tọa độ , Ox và Oy ; Gốc tọa
với =0 ta có (Gọi HS lên thực hiện tính vận tốc)
Bài 1 : Một vật được ném từ một điểm M ở độ cao h = 45 m với vận tốc ban đầu v 0 = 20 m/s theo phương nằm ngang Hãy xác định : a) Dạng quỹ đạo của vật
b) Thời gian vật bay trong khgông khí c) Tầm bay xa của vật ( khoảng cách tư2 hình chiếu của điểm nén trên mặt đất đến điểm rơi )
d) Vận tốc của vật khi chạm đất
Lấy g = 10 m/s 2 , bỏ qua lực cản của không khí
Trang 34GV : Nhự các em nhận thấy rằng muốn giải bất
kỳ một bài toán chuyển động ném xiên hay ném
ngang nào thì việc trước tiên các em phải viết
phương trình tọa độ và phương trình vận tốc của
vật theo hệ trục xOy
Để từ đó chúng ta thế các giá trị vào theo yêu
cầu của đề toán
a) Gọi một HS lên viết phương trình quỹ đạo của
GV : Ở biểu thức tính thời gian của vật ném xiên
(ngang) các em cho biết biều thức này giống biểu
thức tính thời gian của vật chuyển động gì mà các
vx = v0cos
vy = v0sin - gt với =0 ta có :
20
x
; Thế t vào (4) ta có phươngtrình quỹ đạo :
L = 60 m d) Thay t vào (2) ta có :
vy = -30 m/s Vận tốc vật khi chạm đất :
v = 2 2
y
x v
v 36 m/s
Bài 2: Một máy bay bay theo phương ngang ở
độ cao 9,6km với tốc độ 720 km/h Viên phi công phải thả bom từ xa cách mục tiêu ( theo phương ngang bao nhiêu để bom rơi trúng mục tiêu? Lấy g = 10m/s 2
Bài 3: Một vật được ném theo phương ngang với vận tốc 30m/s ở độ cao 80m.
a Viết phương trình quỹ đạo của vật?
b Xác định tầm bay xa của vật ( theo phương ngang)?
c Xác định vận tốc của vật lúc chạm đất Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10m/s 2 Bài 4: Một vật được ném ngang từ độ cao 80m Sau khi chuyển động được 3s, vectơ vận tốc của vật hợp với phương ngang 1 góc 45 0 Lấy g=10m/s 2
b Thời gian chuyển động của vật, tầm bay xa của vật.
Bài 5: Từ đỉnh tháp cao 30m, ném một vật nhỏ theo phương ngang với vận tốc ban đầu v 0 = 20m/s.
Trang 35a Tính khoảng thời gian từ lúc ném đến khi vật chạm đất và khoảng cách từ điểm chạm đất đến chân tháp.
b Gọi M là một điểm trên quỹ đạo tại đó vectơ vận tốc hợp với phương thẳng đứng một góc =
60 0 Tính khoảng cách từ M tới mặt đất
Tiết Bài tập 15
Trang 36BÀI TẬP VỀ CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC VÀ BA LỰC
KHÔNG SONG SONG
I MỤC TIÊU
- HS nắm được điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song
- HS nắm được kiến thức cơ bản về các tính chất đặc biệt trong tam giác, định lí hàm số Côsin, định líPitago để vận dụng giải BT
II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 )Phần lý thuyết
- Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song: F hl 0
2)Bài tập:
GV nêu loại bài tập, yêu cầu Hs nêu cơ
Phân tích các lực tác dụng lên thanh?
GV nhận xét và sửa bài làm, cho điểm
Bài 1:
Một đèn có trọng lượng P = 40N được treo vào tường nhờ một dây xích.Muốn cho đèn ở xa tường người ta dùng thanh chống nằm ngang, một đầu tì vào tường còn đầu kia tì vào đầu B của dây xích.Bỏ qua trọng lượng của thanh chống, dây xích và ma sát ở chỗ thanh tiếp xúc với tường.Cho biết dây xích hợp với tường một góc 45 o
a Tính lực căng của đoạn xích BC và AB
b Tính phản lực của tường lên thanh
Giải : Vật chịu tác dụng của 3 lực : Trọng lực P, lực căng dây
T
T
Bài 2 : Một thanh AB đồng chất, khối lượng m = 2
kg tựa lên hai mặt phẳng nghiêng không ma sát, với các góc nghiêng 30 o và 60 o Biết giá của trọng lực của thanh đi qua giao tuyến O của hai mặt phẳng nghiêng.Lấy g = 10m/s 2
Xác định áp lực của thanh lên mỗi mặt phẳng
nghiêng.
Giải : Thanh AB chịu tác dụng của 3 lực cân bằng :
3.cos30 20 17
Trang 372 Xác định lực căng dây T.Giải :
Gọi FB là hợp lực của lực căng dây T và phản lực NB củamặt sàn
Thanh chịu tác dụng của 3 lực cân bằng : P , NA, FB
Áp dụng = 30 0 ;
= 600 Trường hợp nào dây dễ
bị đứt hơn Lấy g
= 10m/s 2
A B
C
D m
Trang 38Tiết Bài tập 16
Bài Tập Về Quy Tắc Hợp Lực Song Song
I MỤC TIÊU
- HS nắm được công thức về quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều, ngược chiều
- Rèn cho HS vận dụng được quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều, ngược chiều vào giải
thảo luận nêu cơ sở vận dụng
Ghi bài tập, tóm tắt, phân
tích, tiến hành giải
Phân tích bài toán, tìm mối liên
hệ giữa đại lượng đã cho và cần
tìm
Tìm lời giải cho cụ thể bài
Hs trình bày bài giải
Phân tích những dữ kiện đề bài,
đề xuất hướng giải quyết bài
toán
HS thảo luận theo nhóm tìm
hướng giải theo gợi ý
GV nêu loại bài tập, yêu cầu
Hs nêu cơ sở lý thuyết áp dụng
GV nêu bài tập áp dụng, yêucầu HS:
Hãy vẽ hình và biểu diễn cáclực tác dụng lên vật
Ap dụng phân tích một lựcthành 2 lực song song cùngchiều?
Gọi một HS lên bảng làmPhân tích các lực tác dụng lêntấm ván?
Ap dụng quy tắc mômen lực đốivới P và F2?
tập thêm:
Bài 1: BT 19.3/47 SBT
Giải : Phân tích P1 của trục thành hai
50
A B
A B A
thành phần :
2 2
2 2
80
0, 4 2
1200,6 3
A B
A A
B B
Trang 39Bài 3: Cho hai lực F1 , F2 song
song ngược chiều đặt tại A và B
có hợp lực F đặt tại O với OA =
0,8m ; OB = 0,2m Biết F =
105N ( ĐS: F1 = 35N ; F2 =
140N)
Bài 4: Xác định hợp lực của hai
lực F1 và F2 song song ngược
chiều đặt tại 2 điểm M và N
.1800
O O
F1 = F2 +P = 1800 + 600 = 2400N
Trang 40Tiết Bài tập 17
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH.MOMEN LỰC
I MỤC TIÊU
HS nắm được công thức tính mômen lực, điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định
HS vận dụng được quy tắc mômen lực vào giải BT
II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 )Phần lý thuyết
- Công thức tính mômen lực : M = F d
- Quy tắc mômen lực : M1 = M2 hay F1 d1 = F2 d2
2)Bài tập:
GV nêu loại bài tập, yêu cầu Hs nêu cơ sở lý
20 cm, lò xo gắn vào điểm giữa C Tác dụng vào bàn đạp tại A một lực F = 20N vuông góc với bàn đạp Bàn đạp ở trạng thái cân bằng khi
lò xo vuông góc với OA.
a Xác định lực của lò xo tác dụng lên bàn đạp Tính độ cứng của lò xo Biết rằng lò xo bị ngắn
đi đoạn 8 cm so với khi không nén.
Hãy vẽ hình và biểu diễn các lực tác dụng lên vật
Giải : a/ Ap dụng quy tắc mômen lực ta có :
O
A
G