Giao an bai tap vat ly 10 hoc ky I

- Biết vận dụng các định luật Niutơn để khảo sát chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng và chuyển động của hệ vật. Vận dụng các định luật Newton để giải các bài toán mặt phẳng nghiên[r]

(1)

PHẦN : Chương 01

ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM Tiết Bài tập 01

BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU

I / Mục tiêu :

 Nắm vững định nghĩa độ dời qua tọa độ chất điểm trục, từ dẫn đến định nghĩa vận tốc trung bình khoảng thời gian t2  t1 , vận tốc tức thời thời điểm t

 Biết cách xây dựng phương trình chuyển động thẳng từ định nghĩa cơng thức vận tốc, áp dụng phương trình chuyển động để giải toán chuyển động thẳng chất điểm, toán gặp hay đuổi hai chất điểm

 Biết cách vẽ đồ thị biễu diễn phương trình chuyển động đồ thị vận tốc theo thời gian, sử dụng đồ thị để giải tốn nói

II / Tổ chức hoạt động dạy học : 1 / Kiểm tra cũ :

a / Độ dời ? b / Vận tốc trung bình ?

c / Vận tốc tức thời ? d / Viết phương trình chuyển động thẳng ?

2 / Phần giải tập

Phần làm việc Giáo Viên Phần ghi chép học sinh

Bài 02/14 SGK

GV : Hướng dẫn HS áp dụng công thức V=

t x

 

để tính vận tốc cự li 200m

HS tự tính vận tốc cự li 400m

Bài 03/14 SGK

GV : em cho biết thời điểm tàu đến ga cuối cùng:

HS : t = t2 –t1

 t2 = t + t1

= 19h + 36h = 55h = (24×2) + GV : Như tàu đến ga vào ngày thứ tuần ?

HS : Tàu đến ga vào lúc h ngày thứ tuần

GV : Kế tiếp em tính vận tốc trung bình vật ?

HS : Vận tốc trung bình : Vtb =

36 1726   

t x

= 47,94 (km/h)

Bài 02/14 SGK : Trong đại hội thể thao toàn quốc năm 2002,chị Nguyễn Thị Tĩnh phá kỉ lục quốc gia chạy 200m và 400m Chị chạy 200m hết 24.06s 400m hết 53.86s.Em hãy tính vận tốc trung bình chị km/h hai cự li chạy

Bài giải

Vận tốc chị cự li chạy 200m: V=

t x

 

=

06 24

200

=8.31m/s=29.92km/h Vận tốc chị cự li chạy 400m V=

t x

 

=

86 53

400

=7,43m/s=26.75km/h

Bài 03/14 SGK : Tàu thống chạy từ Hà Nội vào Thành

Phố Hồ Chí Minh khởi hành lúc 19h thứ ba Sau 36 tàu vào đến ga cuối Hỏi lúc ngày tuần ? Biết đường tàu dài 1726 km , tính vận tốc trung bình tàu. Bài giải :

Thời điểm tàu đến ga cuối cùng: t = t2 –t1

 t2 = t + t1

= 19h + 36h = 55h = (24×2) +

Vậy tàu đến ga vào lúc h ngàyThứ tuần Vận tốc trung bình :

Vtb =

36 1726   

t x

= 47,94 (km/h)

(2)

 GV : Khi tính vận tốc trung bình cần lưu ý :

1 2 1 t t M M t x t x x vTB        

Nghĩa vận tốc trùng bình thương số tổng độ dời vật dịch chuyển tổng thời gian để vật dịch chuyển !

Tránh tình trạng em nhầm lẫn vận tốc trung bình trung bình cộng vận tốc !!!

Bài giải Ta có

S1 = V1 + t1 S2 = V2 + t2

V TB =

2 2 1 2 1

2 V V V

S V S S t X      

V TB = 110

60 50 2 2 2 2 2 2 1 2 2       

 V V

V V V

V V

V = 54,5

Vậy vận tốc trung bình xe 54,5 km/h

Bài 1/18-SGK : Một ôtô chạy đường thẳng,lần lượt đi qua bốn điểm liên tiếp A,B,C,D cách khỏng 12 Km.Xe đoạn AB hết 20 phút,đoạn BC hết 30 phút,đoạn CD hết 20 phút.Tính vận tốc trung bình đoạn đường AB,BC,CD quãng đường AD.Có thể biết chắn sau 40 phút kể từ A,xe vị trí khơng?

Bài Giải

Vận tốc trung bình ơtơ đoạn đường AB

VtbAB= 36 12     t X (km/h)

Vận tốc trung bình ơtơ đoạn đường BC

VtbBC= 24 12     t X (km/h)

Vận tốc trung bình ôtô đoạn đường CD

VtbCD= 36 12     t X (km/h)

Vận tốc trung bình ơtơ đoạn đường AD

VtbAD= 30,85

6 36     t X (km/h)

Không thể biết chắn xe vị trí sau 40 phút kể từ A

  

Tiết Bài tập 02

BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

 Hiểu mối quan hệ dấu gia tốc dấu vận tốc chuyển động nhanh dần chuyển động chậm dần

 Vẽ đồ thị biểu diễn vận tốc theo thời gian đường thẳng xiên góc với hệ số góc giá trị gia tốc Giải toán đơn giản liên quan đến gia tốc

a / Đại lượng cho ta biết vận tốc biến đổi nhanh hay chậm ? Cơng thức tính độ lớn đại lượng ?

b / Thế chuyển động thẳng biến đổi ?

(3)

GV : Trước thực tập em cần lưu ý vấn đề sau : GV : Khi giải toán học nào, việc trước hết phải thực bước sau :

Bước :

Vẽ hình , em cần ý đền chiều chuyển động vật, ghi giá trị vận tốc hay gia tốc hình vẽ ( quan trọng viếc việc xác định giá trị dương hay âm, vào tính chất chuyển động nhanh dần ( a v dầu ) hay chậm dần ( a v trái dầu !) Bước 02 :

- Gốc toạ độ O : Thường ví trí vật bắt đầu chuyển động

- Chiều dương Ox : Là chiều chuyển động vật !

- MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động

Bước : Vận dụng hai công thức căn

bản sau vào tập : a =

1

t t

v v

 

v = v0 + at

 Một số vấn đề cần ý :

- Khi tóm tắt toán, phải đổi đơn vị để tránh sai xót ! km/h =

6 ,

1

m/s

Bài trang 22 SGK : Một người xe đạp bắt đầu khởi hành, sau 10 (s) đạt tốc độ m/s, hỏi gia tốc người đó ?

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 người :

atb = 102 0,2 /

0

0 m s

t v t t

v v

    

Đáp số : atb = 0,2m/s2

Bài trang 22 SGK : Một máy bay bay với vận tốc 100 m/s, tăng tốc lên đến 550 m/s khoảng thời gian phút. Tính gia tốc máy bay

Bài giải Chọn :

Gốc tọa độ 0:là điểm máy bay bắt đầu bay

Chiều dương 0x:là chiều bay chuyển động máy bay Mốc thời gian:là lúc máy bay bắt đầu bay

Gia tốc máy baylà: atb =  

 

t v t

t v v

0



 300

100 550

15(m/s2) Đáp số : atb = 15m/s2

Bài /22 SGK : Ơtơ đua đại chạy động phản lựa đạt vận tốc cao Một loại xe đạt được vận tốc 360 km/h sau 2s kể từ lúc xuất phát Hãy tính gia tốc xe.

Bài Giải

V = 360km/h =100m/s Gia tốc xe là: a =

Δt Δv

= 100

= 50 m/s2

Vậy gia tốc xe 50 m/s2

Bài /22 SGK : Vận tốc vũ trụ cấp I (7,9 km/s) vận tốc nhỏ nhất để tàu vũ trụ bay quanh Trái Đất Hãy tính xem tên lửa phóng tàu vũ trụ phải có gia tốc bao nhiêu để sau 160 s tàu đạt vận tốc ? Coi gia tốc của tàu không đổi.

Bài Giải

v = 7.9 km/s =7900 m/s

(4)

a = Δt Δv

= 160 7900

= 49,375 m/s2

Vậy tên lửa phóng tàu vũ trụ có gia tốc 49,375 m/s2

  

BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH

CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

 Hiểu rõ phương trình chuyển động cơng thức biểu diễn tọa độ chất điểm theo thời gian  Thiết lập phương trình chuyển động từ cơng thức vận tốc phép tính đại số nhờ đồ thị vận tốc  Nắm vững công thức liên hệ độ dời, vận tốc gia tốc

 Hiểu rõ đồ thị phương trình chuyển động biến đổi đường parabol

 Áp dụng công thức tọa độ, củavận tốcđể giải toán chuyển động chất điểm, hai chất điểm chuyển động chiều ngược chiều

(5)

2/ Phần giải tập

GV : Để thực tập phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều, trước hết cần thực bước sau :

Bước :

Vẽ hình , em cần ý đền chiều chuyển động vật, ghi giá trị vận tốc hay gia tốc hình vẽ ( Ở tiết tập trước đề cập ) Bước 02 :

- Gốc toạ độ O : Thường ví trí vật bắt đầu chuyển động

- Chiều dương Ox : Là chiều chuyển động vật !

Bước : Vận dụng hai công thức căn

bản sau vào tập : a =

1 2 t t v v   v = v0 + at

phương trình chuyển động thẳng biến đổi :

x = x0 + v0 + ½ at2

v2 – v 02 = 2as

Phương trình tốn cho trược yêu cầu tìm giá trị cụ thể phương trình , chẳng hạn tập 1/26 SGK

Bài tập 1/26 SGK

Ở đề cho ta phương trình x = 2t +3t2, phối hợp với phương

trình tổng quát em cho biết gia tốc

HS : a

2

=  a = 6m/s2

GV : Để tìm toạ độ x, ta việc giá trí thời gian vào phương trình ! HS : x = v0t+ a

2

t2

= 2.3 + 3.9 = 33 m

GV : Cần ý xử lí đơn vị đại lượng cho phù hợp ! em vận dụng cơng thức vận tốc để tính vận tốc tức thời :

v = v0+at = + 6.3 = 20m/s

Bài 3/26 SGK Cách giải tương tự bài

2/26 SGK

BÀI 1/26 SGK : Một chất điểm chuyển động dọc theo trục Ox, theo phương trình

x = 2t+3t2 ; Trong x tính m,t tính giây.

a) Hãy xác định gia tốc chất điểm.

b) Tìm toạ độ vận tốc tức thời chất điểm thời gian t = 3s.

Bài Giải

Ta có phương trình chuyển động thẳng biến đổi : x0 + v0t + a

2

t2

mà x = 2t +3t2

 a

2

=  a = 6m/s2

Toạ độ :x = v0t+ a

2

t2 = 2.3 + 3.9 = 33 m

Vận tốc tức thời:

v = v0+at = + 6.3 = 20m/s

Kết luận :

a) Gia tốc chất điểm:a = 6m/s2

b) Toạ độ chất điểm thời gian t = 3s x = 33m Vận tốc tức thời chất điểm:v0 = 20m/s

Bài 2/26SGK : Vận tốc chất điểm chuyển động theo trục Ox cho hệ thức v = 15 – 8t m/s Hãy xác định gia tốc, vận tốc chất điểm lúc t = (s) vận tốc trung bình chất điểm khoảng thời gian từ đến giây

Bài giải :

* Phương trình chất điểm có dạng : v = ( 15-8t ) m/s Nên : a = -8 m/s

* Vận tốc chất điểm t = 2s v = at + v0

= -8.2 + 15 = -1 (m)

* Vận tốc trung bình khoảng thời gian t = 0s  t = 2s s = x - x0 = v0 + ½ at2 = 14 m

vtb = 14

= m/s

Bài 3/26 SGK : Một điện tử chuyển động với vận tốc 3.105 m/s

đi vào máy gt hạt bản, chịu gia tốc 8.1014 m/s2

a) Sau hạt đạt vận tốc 5,4.105m/s ?

b) Quãng đường máy gia tốc bao nhiêu ?

Bài Giải

a) Từ công thức a =

t v

v 

 t =

a v

v 

= 3.10-10 s

b) Áp dụng công thức v2 – v

02 = 2as

s = a v v 2 

(6)

HS : Từ công thức a =

t v

v 

 t =

a v

v  0

= 3.10-10 s

Áp dụng công thức v2 – v

02 = 2as

s = a

v v

2



= 1,26.10-4 m

BÀI 4/26 SGK

GV : Đây dạng tập cho liệu để viết phương trình

Trước hết em thực bước chọn O, Ox MTG yêu cầu đề tốn

Các bước cịn lại để HS thực hiện, GV cần nhắc ý cho em áp dụng công thức để thực

HS : …

GV : Ngoài em cần biết vật chuyển động đường thẳng có hướng khơng thay đổi lúc ta có

S = x = x – x0

BÀI 4/26 SGK : Một ôtô chuyển động với vận tốc không đổi 30 m/s Đến chân dốc, ngừng hoạt động ôtô theo đà lên dốc Nó luôn chịu gia

tốc ngược chiều chuyển động m/s2 suốt trình

lên dốc.

a) Viết phương trình chuyển động ơtơ, lấy gốc toạ độ x = gốc thời gian t = lúc xe vị trí chân dốc. b) Tính qng đường xa theo sườn dốc mà ơtơ có

thể lên được.

c) Tính thời gian hết quãng đường đó.

Bài giải Chọn:

+ Gốc toạ độ: lúc xe vị trí chân dốc

+ Chiều dương Ox: chiều chuyển động xe + Mốc thời gian: lúc xe vị trí chân dốc

a) Khi đến chân dốc, ơtơ ngường hoạt động Khi chuyển động xe chuyển động thẳng biến đổi điều Ta có phương trình:

x = x0 + v0t – ½ at2 = 30t – t2

b) Quãng đường xa theo sườn dốc mà ôtô được: v2 – v

02 = -2aS

 S=-v2/-2a = -(30)2/-2.2 =225 (m) c) Thời gian để xe hết quãng đường:

S= x = 30t – t2

 225= 30t – t2

 t2 –30t + 225 = 0

 t = 15 (s)

Vậy : Thời gian để xe hết quãng đường 15 giây

  

BÀI TẬP SỰ RƠI TỰ DO CỦA MỘT VẬT

 Biết quan sát nhận xét tượng rơi tự vật khác Biết áp dụng kiến thức học trước để khảo sát chuyển động vật rơi tự

a / Nêu thí nghiệm dùng ống Newton để khảo sát rơi vật ?

b / Hãy viết công thức liên hệ vận tốc ném lên theo phương thẳng đứng với độ cao đạt ?

Phần làm việc Giáo Viên Phần ghi chép học sinh GV : Dạng tập vật rơi tự

một dạng đặt biệt dạng tập

(7)

vật chuyển động nhanh dần Trước hết thực theo bước :

Bước : - Vẽ hình

- Gốc O : vị trí vật bắt đầu rơi - Oy : Hướng từ xuống đất ( vật rơi tự ), trường hợp vật ném thẳng đứng lên ta chọn chiều dương

- MTG : lúc bắt đầu ném vật lên ( t0 = 0)

Bước :

Các em áp dụng công thức vật rơi tự để giải yêu cầu toán !



 công thức vật rơi tự : ( Nhấn mạnh cho HS biết : a = g, v0 = ( chọn O vị trí bắt đầu

vật rơi !) , quãng đường s độ cao h ) Từ cơng thức Ta biến đổi : ( yêu cầu HS nhắc lại công thức )

at v

v   v gt

2 at t v s    gt h  2 v v 2as 

 2gh v2 v  2gh

Bài giải Chọn :

- Gốc O: Là nơi vật bắt đầu rơi - Chiều dương:hứơng xuống - Mốc thời gian:là lúc vật bắt đầu rơi

Ta có h =

2

gt2  t =

8 * 2  g h =1.02s Vận tốc vật chạm đất:

v = gt = 9.8.1.02 = 9.996 m/s

Bài 2/29 SGK : Một người thợ xây ném viên gạch theo phương thẳng đứng cho người khác tầng cao m Người việc giơ tay ngang bắt viên gạch Hỏi vận tốc ném vận tốc viên gạch lúc người bắt không.

Gốc toạ độ tai vị trí bắt dầu ném viên gạch Chiều dương oy hình vẽ

Vận tốc ban đầu người thợ xây phải ném viên gạch 2as =V2 – V

02

 -2gh = -V02

 V0 = 2gh  29,84 8,854 (m\s)

Bài 3/29SGK : Người ta ném vật từ mặt đất lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 4,0 m/s Hỏi sau thì vật rơi chạm đất ? Độ cao cực đại vật đạt bao nhiêu? Vận tốc chạm đất làbao nhiêu ?

Bài giải

Chọn : Gốc toạ độ O theo chiều ném vật Chiều dương Oy hướng lên hình vẽ Mốc thời gian bắt đầu ném vật

Thời gian để vật chuyển động lên đến độ cao cực đại V = V0 + at = V0 – gt1

 t1 = 0,408

8 ,       g V (s)

thời gian để vật rơi từ độ cao cực đại xuống mặt đất t1 = t2

 t = t1 +t2 =2t =  0,408 = 0,816 s

Độ cao cực đại

- ghmax = V2 +

V

 h max = 0,816

8 , 2        g V m

Vận tốc vật vừa chạm đất Xét giai đoạn vật rơi từ độ cao cực đại xuống đất

-V’ = V0 – gt2

 V’ = gt2 = 9,8  0,408 = 3,9984 (m/s)

(8)

cao cách khỏng thời gian 0,5s.Tính khoảng cách giữa hai viên bi sau viên bi thứ rơi 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 bắt đầu rơi Phương trình chuyển động :

Vật : y1 =

2

gt2 = 4.9t2

Vật : y2 =

2

g(t-0.5)2 = 4.9(t – 0,5)2

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 :t = 1.5s

x =  4.9(1.5-0.5)2-4.9*1.52 = 6.125m

(9)

BÀI TẬP VỀ CHUYỂN ĐỘNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

 Nắm vững công thức quan trọng chuyển động thẳng biến đổi ứng dụng giải số tập.

 Hiểu cách xây dựng quy luật độ dời chuyển động thẳng biến đổi sử dụng để xác định tính chất chuyển động thẳng biến đổi đều.

II / Tổ chức hoạt động dạy học : 1 / Phần giải tập

Phần làm việc Giáo Viên Phần ghi chép học sinh GV : Để thực tập

phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều, trước hết cần thực bước sau :

Bước :

Vẽ hình , em cần ý đền chiều chuyển động vật, ghi giá trị vận tốc hay gia tốc hình vẽ ( Ở tiết tập trước đề cập )

Bước 02 :

- Gốc toạ độ O : Thường ví trí vật bắt đầu chuyển động - Chiều dương Ox : Là chiều chuyển động vật !

Bước : Vận dụng hai công

thức sau vào tập :

a =

1 2 t t v v   v = v0 + at

phương trình chuyển động thẳng biến đổi :

x = x0 + v0 + ½ at2

v2 – v 02 = 2as

Phương trình tốn cho trược u cầu tìm giá trị cụ thể phương trình

Bài 1/33SGK: Một ô tô chuyển động với vận tốc 72 km/h thì giảm tốc độ dừng lại Biết sau quãng đường 50 m , vận tốc giảm

a) Tính gia tốc xe

b) Quãng đừơng từ lúc xe dừng ?

Bài làm: Chọn:

 Gốc toạ độ O : vị trí tơ đạt vận tốc 20 m/s  Trục dương Ox : chiều chuyển động tơ  Móc thời gian : lúc ô tô đạt vận tốc 20 m/s

a Xét vật chuyển động quãng đường AB , ta có ; 2aSAB = V12 - V02

 a =

AB aS v v 2  = 50 400 100 

= -3 (m/s2)

b Quãng đừơng từ lúc dừng (SBC) 2aSBC= V22 - V12

 SBC = a v 2  = ) ( 100  

= 16,7 (m)

Bài 2/33 SGK : Một tên lửa đưa vệ tinh nhân tạo lên quỹ

đạo cách mặt đất 300 km với gia tốc 60 m/s2 Hãy tính thời gian bay

lên quỹ đạo Khi vệ tinh đạt vận tốc vũ trụ cấp I 7,9 km/s chưa ? ( vận tốc vũ trụ cấp I vận tốc cần thiết để vệ tinh không quay mặt đất)

Bài giải

Chọn O vị trí phóng Ox theo chiều bay tên lửa hình vẽ Thời điểmlúc bắt đầu phóng (t0= 0)

Thời gian để tên lửa lên đến vị trí A S = X = X0+ V0 +

2

at

 t2 =

60 300000  a S = 10000  t = 100 s

Ta có I = 7,9 km/s = 79000 m/s  2as = V2 –V

02  V22 = 79000 m/s

Vận tốc tên tên lửa

V12 = 2as = 2 60  300000 = 36000000 m/s

So sánh V12 V22

Ta thấy vận tốc V1 V2 nên vận tốc vệ tinh đạt vận tốc cấp

(10)

BÀI 3/33 SGK: Một máy bay muốn chở khách phải chạy trên đường băng dài1,8 km để đạt vận tốc 300 km/h.Hỏi máy bay phải có gia tốc khơng đổi tối thiểu bao nhiêu?

Bài Giải

Gia tốc không đổi tối thiểu máy bay : v2-v 02 = 2as

a =

s v

2

=

1800 *

2 ) , 83 (

= 1,93 m/s2

Kết luận :

Gia tốc máy bay : a = 1,93 m/s2

BÀI 4/33(SGK) : Một đoàn tàu rời ga chuyển động nhanh dần

với gia tốc 0,1 m/s2 trên đoạn đường 500 m, sau chuyển động

đều hỏi sau tàu đoạn đường ?

- Gốc toạ độ : Là nơi mà đoàn tàu khởi hành - Chiều dương :Là chiều đoàn tàu - Mốc thời gian :Là lúc đoàn tàu khởi hành Vận tốc đoàn tàu chuyển động :

v2 =2as =2.500.0.1=100  v=10 m/s

Thời gian tàu chuyển động nhanh dần : t1 =

a v

= 10

=100 s Quảng đường tàu chuyển động đều:

S = v.t =10.3500=35000 m = 35 km

(11)

BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG CONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

GIA TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

 Hiểu khái niệm vectơ độ dời, thấy rõ vận tốc gia tốc đại lượng vectơ.  Hiểu định nghĩa vectơ vận tốc, vectơ gia tốc chuyển động cong.

 Nắm vững tính chất tuần hồn chuyển động tròn đại lượng đặc trưng riêng cho chuyển động tròn chu kỳ, tần số công thức liên hệ đại lượng với vận tốc góc, vận tốc dài bán kính vịng trịn.

1 / Phân biệt độ dời quảng đường chuyển động cong khoảng thời gian t Khi t nhỏ ?

2 / Nói rõ đặc điểm vectơ vận tốc vectơ gia tốc chuyển động thẳng ? 3 / Vận tốc góc trung bình ?

4 / Chuyển động trịn ?

Phần làm việc Giáo Viên Phần ghi chép học sinh GV : Dạng tập chuyển động

cong chuyển động tròn, em cần ý đến công thức sau :  = 2 t t    

= t





v =  R T =

 

2 f =

T

1  = 2f an =

r v2

Bài 1/SGK-40

GV : Ở tập em cho biết chu kỳ kim và kim phút ?

HS : Chu kỳ kim 3600 giây kim phút 60 giây GV : Từ công thức :

T =

    = T 2

Các em lập tỉ số :

ω ω

GV : Áp dụng v = R lập tỉ số

1

v v

Bài 2/SGK_40

GV hướng dẫn HS bước áp

Bài 1/SGK-40 : Kim đồng hồ dài

4

kim phút Tìm tỉ số vận tốc góc hai kim tỉ số vận tốc dài đầu mút hai kim ?

Tóm tắt

R1 (chiều dài kim giờ) =

4

R2 (chiều dài kim phút)

Tìm ω ω =? v v = ? Bài giải:

Ta có :

T1 = 3600s ; T2 = 60s

Vận tốc góc kim : 1=

1 T 2 = 3600 2 2 =

2 T 2 = 60 2

Tỉ số vận tốc góc hai kim là:

60 3600 60 ω ω  

Mà ta có : V= R 

80 60 ω R ω R v v 2 1   

Bài 2/SGk_40 : Vệ tinh nhân tạo Trái Đất 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 trịn Bán kính Trái Đất 6400 km

Tóm tắt

(12)

dụng công thức để thực tập !

V(vận tốc vệ tinh) = 7.9(km/s)

Hỏi : , t, f vệ tinh Biết R(bán kính trái đất) = 6400 km Bài làm:

Bán kính cuả vệ tinh đến tâm trái đất:R = 6400 + 300 = 6700(km) Vận tốc góc là:  =

R v

=7.9/6700=0.001179(1/s) Chu kỳ : T =

ω 2π

= 5329.25(s) Tần số là: F =

T

= 0.00019(vòng/s)

BÀI TẬP1/42SGK:Hãy xác định gia tốc chất điểm chuyển động tròn đường trịn bán kính với vận tốc 6m/s.

Cho biết: V= m/s r = m a?

Gia tốc hướng tâm chất điểm: a=

r v2

= 12( / )

3 36

62   m s2

Vậy hướng tâm chất điểm chuyển động tròn là12 m/s2.

BÀI 2/42 SGK : Tính gia tốc đầu mút kim giây đồng hồ có chiều dài 2.5 cm.

Bài giải

R = 2.5cm = 0.025m Vận tốc góc kim giây  = 2f=

30 

(rad/s)

Vận tốc đầu mút kim giây v = r = 8,3.10-4 m/s

ant= r v2

=2,78.10-5 m/s2

Bài 04/42 SGK : Hiđrô nguyên tố nhẹ nhất, theo mẫu

nguyên tử Bo ngun tử hiđrơ gồm nhân prôton êlectrôn quay chung quanh theo quỹ đạo trịn bán kính 5,28.10-11 m với vận tốc 2,18.10-6 Hỏi gia tốc

êlectrôn mẫu ?

Bài làm

Gia tốc e mẫu :

   2 11

2

/ 10 28 ,

10 18 ,

s m r

v

(13)

   Tiết Bài tập 07

BÀI TẬP TÍNH TƯƠNG ĐỐI

CỦA CHUYỂN ĐỘNG - TỔNG HỢP VẬN TỐC

 Hiểu chuyển động có tính tương đối, đại lượng động học độ dời, vận tốc có tính tương đối.

 Hiểu rõ khái niệm độ dời kéo theo, công thức hợp vận tốc áp dụng giải toán đơn giản.

II / Tổ chức hoạt động dạy học : 1 / Phần giải tập

Bài 1/46 SGK : Một 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 thuyền so với bờ? Một em bé từ đầu thuyền đến cuối thuyền với vận tốc km/h so với thuyền Hỏi vận tốc em bé so với bờ.

Bài làm:

Gọi : vt/s : vận tốc thuyền so với sông

vs/b : vận tốc sông so với bờ

vt/b : vận tốc thuyền so với bờ

vbé/t : vận tốc bé so với thuyền

vbé/b :là vận tốc cùa bé so với bờ

Chọn : Chiều dương chiều chuyển động thuyền so với sông

 Vận tốc thuyền so với bờ: vtb = vts + vsb

Độ lớn :

vtb = -vts + vsb = -14 + = -5 ( km/h)

Vậy so với bờ thuyền chuyển động với vận tốc km/h, thuyền chuyển động ngược chiều với dịng sơng

 Vận tốc bé so với bờ: vbé/b = v



bé/t + v



t/b

Độ lớn :

vbé/b = vbé/b –vt/b = – =1 (km/h)

Vậy so với bờ bé chuyển động km/h chiều với dịng sơng

BÀI 3/46 SGK : Một xuồng máy dự định mở máy cho xuồng chạy ngang sông Nhưng nước chảy nên xuồng sang đến bờ bên địa điểm cách bến dự định 180 m mất phút Xác định vận tốc xuồng so với sông.

Bài giải Gọi:

Vts vận tốc thuyền so với sông Vtb vận tốc thuyền so với bờ Vsb vận tốc sông so với bờ

Xét  vuông ABC  AC2 = AB2+AC2 = 2402+1802 = 90000

(14)

Vận tốc thuyền so với bờ : Vtb =

Δt AC

= 60 300

= 5m/s Ta có:cos =

tb ts

V V

Vts = Vtb.cos Mặt khác : cos =

AC AB

= 0,8 Vts = 5.0,8 = m/s

  

BÀI TẬP PHÉP TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC I MỤC TIÊU

- Học sinh cần hiểu khái niệm hợp lực - Biết cách xác định hợp lực lực đồng quy

- Biết cách phân tích mơt lực hai lực thành phần có phương xác định.

II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra cũ :

1/ Phát biểu quy tắc hợp lực ?

(15)

2) Phần giải tập

Phần làm việc giáo viên Phần ghi chép học sinh

Bài 1/56 SGK : Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = F2 =20 N.

Hãy tìm góc hợp lực hai lực chúng hợp góc  = 00,

600,900,1200 , 1800 Vẽ hình biểu diễn trường hợp Nhận xét ảnh

hưởng cua góc  độ lớn hợp lực

Bài giải a)  = 00

Ta có F = 2F1cos

2



 F =  20  cos300 = 34,6 (N)

b) = 600

Ta có F = 2F1cos

2



 F =2  20  cos 600 = 20 (N)

c) = 900

Ta có F = 2F1cos

2



 F =2  20  cos450 = 28,3 (N)

d)  =1200

Ta có F = 2F1cos

2



 F =2  20  cos600 = 28,3 (N)

Nhận xét : Với F1, F2 định,  tăng F giảm

BÀI 2/56 SGK : Cho hai lực đồng qui có độ lớn F1 = 16N, F2 =

12N.

a) Hợp lực chúng có độ lớn 30N hay 3,5N không?

b) Cho biết độ lớn hợp lực 20N Hãy tìm góc hai lực F1

vàF2 ?

Bài giải

a) Trong trường hợp góc  hợp hai lực 0, có nghĩa F1 F2

cùng phương với

* Nếu hai lực chiều ta có hợp lực : F = F1 + F



2

Độ lớn : F = F1+F2 = 16+12 = 28N < 30N

 Hợp lực chúng 30N  = * Nếu hai lực ngược chiều ta có hợp lực :

F = F1 + F



2

Độ lớn : F = F1- F2 = 16 -12 = 4N > 3,5 N

 Hợp lực chúng 3,5N  = b)Ta có : F = F1 + F



2

Ta nhận thấy xét độ lớn : F12+F22 = 162+122 = 400

F2 = 202 = 400

Vậy : Góc hợp lực 900.

Bài 3/56 SGK : Cho ba lưcï đồng quy nằm mặt phẳng,

có độ lớn đơi làm thành góc 1200 Tìm hợp lực

của chúng.

Bài làm

Gọi F hợp lực ba lực đồng quy F1, F2, F3 ta có :

F = F1 + F2 + F3

Áp dụng quy tắc hình bình hành ta xác định hợp lực F12 hai lực

(16)

Vì góc FOF2 = 1200 nên F12 đường chéo hình thoi OF1F2F12,

đó :

F12 = F1 = F2

Ta thấy hai lực F12 F3 hai lực trực đối :

F12 = - F3

Tóm lại : F = F1 + F2 + F3 = F12 + F3 = nên ba lực F1, F2, F3 hệ lực cân

bằng

Bài 4/56SGK : Hãy dùng quy tắc hình bình hành lực quy tắc đa

giác lực để tìm hợp lực ba lực F1 , F



2 , F



3 có độ lớn

nhau nằm mặt phẳng Biết lực F2 làm thành

với hai lực F1 F



3 góc 60o

Bài làm :

Ta có: F1 = F



2 = F



3

Hợp lực F1 F2 :

F12 = F



1 + F



2

Độ lớn : F12 = 2F2 Cos 30o = F2

2

= F2

Hợp lực F1, F2, F3 :

F2 = F

122 + F32 = F2 + F22 = F22

F = F2

Đề 5/56 SGK : Tìm hợp lực lực đồng quy sau hình 2.11(Trang 56/SGK)

Bài làm :

Ta có:

FF1F2F3 F4 = F1F3F2 F4

= F 13 F24

(17)

F13 F1  F3 2(N)

F24 F2  F4 2(N)

F F F2 22 22 8

24 2

13   

 

  

BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT II - III NEWTON I MỤC TIÊU

- Học sinh cần hiểu rõ mối quan hệ đại lượng gia tốc, lực, khối lượng thể hiệân định luậât II Niutơn.

- Biết vận dụng định luật II Niutơn nuyên lý độc lập tác dụng để giải tập đơn giản

1/ Phát biểu định luật II Newton ? 2/ Hệ lực cân ?

Bài 1/60 SGK : Một vật có khối lượng 2,5kg, chuyển động với

gia tốc 0,05 m/s2 Tính lực tác dụng vào vật.

Tóm tắt m= 2,5kg a = 0,05 m/s2

- F ?

Bài giải

Theo định luật II Newton ta có : F = m a

Độ lớn : F = ma = 2,5  0,05 = 0,125 ( N )

BÀI /60 SGK : Một vật có khối lượng 50 kg,bắt đầu chuyển

động nhanh dần sau 50 cm có vận tốc 0,7 m/s Tính lực tác dụng vào vật

Cho biết : m = 50 kg

S = 50 cm = 0,5 m v = 0,7 m/s

F = ?

Bài Giải

Chọn:

- Chiều dương Ox chiều chuyển động vật - Gốc tọa độ O vị trí vật bắt đầu chuyển bánh - Gia tốc vật:

2as = v2 – v

02  a =

2s v2

=

5 ,

7 ,

0

=

49 ,

(18)

- Lực tác dụng lên vật: theo định luật II Niuton , ta có: a =

m F

 F = m.a = 50.0,49 = 24,5(N)

Bài 3/60 SGK :Một máy bay phản lực có khối lượng 50 ,

hạ cánh chuyển động chậm dần với gia tốc 0,5 m/s2 Hãy tính

lực hãm Biểu diễn mộthình vec tơ vận tốc, gia tốc, lực

Bài giải

Lực hãm tác dụng lên máy bay theo định luật II Newton ta có

m F

a hp

  Fhp = ma = 50000.(-0,5) = -25000 (N)

(19)

BÀI TẬP LỰC HẤP DẪN

I MỤC TIÊU

- Học sinh nắm biểu thức, dặc điểm lực hấp dẫn, trọng lực để vận dụng biểu thức dể giải toán đơn giản.

1/ Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn ? 2/ Thế trọng lực ?

3/ Thế trường hấp dẫn ? 4/ Thế trường trọng lực ?

Bài 1/67 SGK : Hãy tra cứu bảng số liệu hành tinh hệ mặt trời (§35) để tính gia tốc rơi tự bề mặt hỏa tinh, kim

tinh Mộc tinh Biết gia tốc rơi tự bề mặt trái đất 9,81 m/s2

.

Bài giải

Gia tốc trọng trường trái đất gTĐ =

TD

R M G 

(1) Gia tốc trọng trường hoả tinh gHT = 2

HT HT R M G  (2) Lập tỉ số (2)/(1) ta :

 TD HT g g 2 2 . . HT TD TD HT TD TD HT HT R R M M R M G R M G   TD HT g g 388 , 67902 12750 11 ,             

 gHT = 0,388 gTD = m/s2

Gia tốc trường Kim tinh gKT= . 2

KT KT R M G (3) Lập tỉ số (3)/(1) ta :

(20)

91 , 0 2 121002 12750 82 , 0           TD KT g g

 gkt = 0,91 gTD = 8,93 m/s2

Gia tốc trọng trường Mộc tinh gMT = . 2

MT MT R M G (4) Lập tỉ số (4)/(1) ta :

2 . .         MT TD TD MT TD TD MT MT TD MT R R M M R M G R M G g g

2,55758

2 1429802 12750 318           TD MT g g

 gMT =2,5758  gTD = 25,27 m/s2

BÀI TRANG 67 : Cho biết khối lượng Trái dất M = 6.1024

Kg, khối lượng đá m = 2,3kg, gia tốc rơi tự g =

9,81m/s2 Hỏi đá hút Tráiđất với lực ?

Bài Giải

Với vật có trọng lượng m= 2,3 kg Trái Đất tác dụng lên vật trọng lực :

P = m.g = 2,3.9,81 = 22,6 (N)

Theo định luật III Newton, đá tác dụng lên Trái Đất lực F = P = 22,6 (N)

BÀI TRANG 67 SGK : Đề bài: Tính lực hấp dẫn hai tàu thủy, tàu có khối lượng 100000 chúng cách 0.5 km Lực có làm cho chúng tiến lại gần không?

Bài giải

Cho biết:

 m1 = m2 = 100000 = 100000000 kg  r = 0.5km = 500 m

- Fhd = ? ( N )

Lực hấp dẫn hai tàu thủy là:

2 hd r m m G F  2.7(N) 250000 100000000 100000000 6.67.10 F 11

hd   

Vậy lực hấp dẫn hai tàu thủy 2.7 N

 Ta biết lực hấp dẫn lực hút hai vật Nhưng trừơng hợp lực hấp dẫn không đủ mạnh để hút hai vật nặng gần 100000 tiến lại gần /

- 

(21)

R= 6400km

Bài giải

Theo đề ta có :

 

  2 1 GM

R h R

GM

R GM

h R

GM

g

2

1  

   

 2R2 = R2 + 2Rh + h2

 h2 + 2Rh – R2 =

 h2 + 12800h – 40960000 = 0

Giải phương trình ta h  2651 h  -15451 Vì h > nên h = 2651km

Vậy độ cao h = 2651km so với mặt đất gia tốc rơi tụ nửa gia tốc rơi tự mặt đất

 

BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM

I MỤC TIÊU

- Học sinh biết cách dùng phương pháp tọa độä để thiết lập phương trình quỹ đạo vật bị ném xiên, ném ngang

- Học sinh biết vận dụng công thức để giải tập vật bị ném - Học sinh có thái độ khách quan quan sát thí nghiệm kiểm chứng học.

1/Viết phương trình quỹ đạo vật bị ném xiên ? 2/ Thế tầm bay cao ?

(22)

GV : Để giài tập em dùng mấy hệ trục tọa độ chọn hệt trục tọa độ thế nào ?

HS : Ta dùng hai trục tọa độ , Ox Oy ; Gốc tọa độ mặt đất

GV hướng dần HS vận dụng công thức vận tốc vật ném xiên để tính vận tốc vật vx = v0cos

vy = v0sin - gt

với  =0 ta có (Gọi HS lên thực tính vận tốc )

vx = v0 = 20t (1)

vy = - gt = -10t (2)

GV : Yêu cầu HS lên bảng viết phương trình tọa độ chuyển động vật :

x = v0t = 20t (3)

y = h -

2

gt2 = 45 – 5t2 (4)

GV : Nhự em nhận thấy muốn giải bất kỳ toán chuyển động ném xiên hay ném ngang việc trước tiên em phải viết phương trình tọa độ phương trình vận tốc vật theo hệ trục xOy

Để từ giá trị vào theo yêu cầu đề toán

a) Gọi HS lên viết phương trình quỹ đạo của vật :

HS : Khi x = 20t  t =

20

x

; Thế t vào (4) ta

có phương trình quỹ đạo : y = 45 -

80

2

x

Câu b)

GV : Khi vật bay đến mặt đất giá trị của x, y có thay đổi ?

HS : Khi x có giá trị cực đại cịn gọi là tầm bay xa, cịn y có giá trị )

Khi vật rơi đến đất ta có y = y = h -

2

gt2

= h -

2

gt2  t =

g h

2

= (s)

GV : Ở biểu thức tính thời gian vật ném xiên (ngang) em cho biết biều thức này giống biểu thức tính thời gian vật chuyển động mà em biết ?

HS : Giống biểu thức tính thời gian vật chuyển động rơi tự !

GV : Đúng ! Bây em dựa vào thời gian t để tính tầm xa

Bài tập mẫu : Một vật ném từ điểm M độ cao h = 45 m với vận tốc ban đầu v0 = 20 m/s theo phương nằm ngang Hãy xác định :

a) Dạng quỹ đạo vật

b) Thời gian vật bay khgông khí

c) Tầm bay xa vật ( khoảng cách tư2 hình chiếu điểm nén mặt đất đến điểm rơi )

d) Vận tốc vật chạm đất

Lấy g = 10 m/s2, bỏ qua lực cản khơng khí.

Bài giải :

Dùng hệ tọa độ hình vẽ sau :

Chọn trục Ox nằm mặt đất Vận dụng phương trình vận tốc : vx = v0cos

vy = v0sin - gt

với  =0 ta có :

vx = v0 = 20t (1)

vy = - gt = -10t (2) Từ :

x = v0t = 20t (3)

y = h -

2

gt2 = 45 – 5t2 (4)

a) x = 20t  t =

20

x

; Thế t vào (4) ta có phương trình quỹ đạo :

y = 45 -

80

2

x

Quỹ đạo đường parabol, đỉnh M b) Khi vật rơi đến đất ta có y = y = h -

2

gt2

= h -

2

gt2  t =

g h

2

= (s)

c) Thay t vào phương trình x = 20t ta tầm xa L = 60 m

d) Thay t vào (2) ta có : vy = -30 m/s

(23)

HS : Thay t vào phương trình x = 20t ta được tầm xa L = 60 m

GV : Với thời gian em nào tính vận tốc vật.

v = 2

y x v

v   36 m/s

 

BÀI TẬP LỰC ĐÀN HỒI

I MỤC TIÊU

- Thiết lập hệ thức lực đàn hồi độ biến dạng lò xo - Biết vận dụng hệ thức để giải tập đơn giản.

1/Thế lực đàn hồi ?

2/ Nêu đặc điểm lực đàn hồi ? 3/ Nêu đặc điểm lực căng dây ?

Bài tập 2/75SGK : Một ô tô tải kéo ô tô có khối lượng

tấn chạy nhanh dần với vận tốc ban đầu V0 = Sau 50 s

được 40m Khi dây cáp nối ô tô dãn độ cứng

của k = 2,0.106 N/m? Bỏ qua lực cản tác dụng lên ôtô con.

Tóm tắt:

mc= = 2000 Kg V0 =

k = 2,0.106N/m

Sau 50s 400m Fđh = ?

Bài giải

Gia tốc ô tô con: S = 21 at2

 a = t 2S

2 =

50 2.400

2 = 0,32 (m/s2)

Khi kéo ô tô dây cáp nên ta có Fk = T = Fđh theo định luật II NewTon ta có:

Fđh = m.a = 2000.0,32 = 640 Mặt khác: Fđh = k.l

 l =

k Fñh

= 6

10

640

= 0,00032 (m)

Bài 3/ 75 SGK :Khi người ta treo cân 300g vào đầu của một lo xo ( dầu cố định ), lo xo dài 31cm Khi treo thêm quả cân 200g lo xo dài 33cm Tính chiều dài tự nhiên độ cứng của lo xo Lấy g = 10m/s2

Bài giải

(24)

P1 = F



đh1

Độ lớn : P1 = Fđh1

m1.g = k l1 (1)

Tương tự treo thêm m’ ta có :

( m1 + m’ ) g = k l2 (2)

Khi ta có hệ :

  

 



(2) ) lo - (l k ).g m' m (

(1) ) lo - (l k g m

2 1

1 1

Lập tỉ số : (1) /(2) ta có :

) (

) ( ) ' (

0

0 1

1

l l k

l l k g m m

g m

  





5 ,

3 ,

0

   

l l

 5( l1 - l1 ) = 3( l2 - lo)

 15l1 - 5lo = l2 - lo

 155 - 5lo = 99 - 3lo  lo = 56

 lo = 28cm = 0,28m Thế lo= 0,28m vào (3)

Từ (3)  0,3.10 = k.(0,31 – 0,28)  k = 0,303 = 100 N/m

(25)

BÀI TẬP LỰC MA SÁT

I MỤC TIÊU

- Biết vận dụng kiến thức để giải tượng thực tế có liên quan tới ma sát giải tập.

1/Lực ma sát nghỉ xuất điều kiện có đặc điểm ? Viết cơng thức tính lực ma sát nghỉ cực đại ?

2/ Lực ma sát trược xuất điều kiện có đặc điểm ? Viết cơng thức tính lực ma sát trượt ?

Bài 1/80 SGK : Một ôtô khối lượng 1,5 chuyển động thẳng đều trên đường Hệ số ma sát lăn bánh xe mặt đường 0,08 Tính lực phát động đặt vào xe

Bài giải m = 1,5T = 1500kg  = 0,08 Fpđ ?

Khi xe chuyển động thẳng đều, điều có nghĩa : Fpđ = Fmst =  N

Fpđ =  P = .mg

= 0,08.1500.9,8 = 1176 (N)

Bài 2/80 SGK : Một xe ôtô chạy đường lát bêtơng với vận

tốc v0= 100 km/h hãm lại Hãy tính qng đường ngắn mà ơtơ

có thể lúc dừng lại hai trường hợp :

a) Đường khô, hệ số ma sát trượt lốp xe với mặt đường  = 0,7.

b) Đường ướt,  =0,5.

Bài giải Chọn chiều dương hình vẽ

Gốc toạ độ vị trí xe có V0= 100 km/h

(26)

Theo định luật II Newton, ta có   0,71007

m N m

f

a ms  m/s2

a) Khi đường khô  = 0,7  a= 0,7 10 = - m/s2

Quãng đường xe V2 – V

02 = 2as  s = m

a V

2 , 55

8 , 27

2

     

b) Khi đường ướt  = 0,5  a = - 2  g = m/s2

Quãng đường xe S =

a V

2

 

= 77,3 m

 

CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG - HỆ VẬT I MỤC TIÊU

- Biết vận dụng định luật Niutơn để khảo sát chuyển động vật mặt phẳng nghiêng và chuyển động hệ vật Vận dụng định luật Newton để giải toán mặt phẳng nghiêng hệ vật

1/ Thế hệ vật ? Nội lực ? Ngoại lực ?

(27)

GV yêu cầu HS vẽ hình vectơ lực tác dụng lên vật  Chọn O, Ox, MTG

* Các lực tác dụng lên vật

GV : Vật chịu tác dụng lực ?

HS : Vật chịu tác dụng trọng lực lực ma sát

GV : Các em tình độ lớn lực

HS : Px= P.sin = mgsin Py = P.cos = mgcos

Fms = .N = .Py = .mgcos GV : Áp dụng định luật II Newton cho vật :

HS : - Px – Fms = ma - mgsin - .mgcos = ma  a = - g(sin - cos) = - 6,6 m/s2

GV yêu cầu HS vận dụng cơng thức để tình thời gian quãng đường vật chuyển động đến vị trí cao

Bài 2/85 SGK : Một vật đặt chân mặt phẳng nghiêng góc  =

300 so với phương nằm ngang Hệ số ma sát trượt vật mặt

phẳng nghiêng  = 0,2 Vật truyền vận tốc ban đầu v0 =

2 (m/s) theo phương song song với mặt phẳng nghiêng hướng lên phía

1) Tính gia tốc vật

2) Tính độ H mà vật đạt đến ? Bài giải :

Ta chọn :

- Gốc toạ độ O : vị trí vật bắt đầu chuyển động - Chiều dương Ox : Theo chiều chuyển động vật - MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động ( t0 = 0)

* Các lực tác dụng lên vật :

- Trọng lực tác dụng lên vật, phân tích thành hai lực thành phần Px Py

Px= P.sin = mgsin Py = P.cos = mgcos - Lực ma sát tác dụng lên vật Fms = .N = .Py = .mgcos a) Ta có :

- Px – Fms = ma

- mgsin - .mgcos = ma  a = - g(sin - cos) = - 6,6 m/s2

Giả sử vật đến vị trí D cao mặt phẳng nghiêng b) Độ cao lớn mà vật đạt đến :

Quãng đường vật s =

a v vt

2



=

) , (

2

0

 

= 0,3 m H = s.sin = s.sin 300 = 0,15m

c) Sau tới độ cao H, vật chuyển động xuống nhanh dần đến chân mặt phẳng nghiêng với gia tốc a = g(sin300 – cos300 )

Bài 3/85 SGK : Người ta vắt qua ròng rọc nhẹ đoạn dây hai đầu có treo hai cân A B có khối lượng mA = 260 g mB = 240 g Thả cho hệ bắt đầu chuyển động Hãy tính

a) Vận tốc cân cuối giây thứ ?

b) Quãng đường cân cuối giây thứ Bài giải :

Do mA > mB nên vật A xuống, vật B lên nên ta chôn : - Chiều dương hình vẽ bên

- MTG : Là lúc hệ vật bắt đầu chuyển động (t0 = 0)

Áp dụng định luật II Newton cho vật : PA – TA = mAaA

TB – PB = mBaB

(28)

= TB = T ; aA = aB = a

Khi ta có phương trình hệ hai vật sau : PA – T = mAa (1)

T – PB = mBa (2)

Lấy phương trình (1) + (2) ta : PA – PB = (mA + mB )a  a =

B A

m m

m m g



 )

(

= 0,392 m/s2

a) Vận tốc cân cuối giây thứ : v = at = 0,392 m/s

b) Quãng đường cân cuối giây thứ s = ½ at2 = 0,196 m

Chú ý : Ở có loại đề toán cho hai vật ban đầu chênh lệch h, hỏi sau hai vật ngang ? ! Để hai vật ngang vật mA chuyển động xuống mBcd lên đoạn đường h/2

 

BÀI TẬP HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC LỰC QUÁN TÍNH

I MỤC TIÊU

- Biết vận dụng khái niệm quán tính để giải số tóan tron hệ quy chiếu phi qn tính.

1/ Thế hệ quy chiếu phi quán tính ? 2/ Thế lực quán tính ?

Bài 1/89 SGK : Một người có khối lượng m = 60 kg đứng trong buồng thang máy bàn cân lò xo Nếu cân trọng lượng của người :

a) 588 N ; b) 606 N ; c) 564 (N)

Thì gia tốc thang máy ? Bài giải :

Trọng lực tác dụng lên người : P = mg = 588 (N) Số cân lực N người tác dụng lên cân

a) Khi F = 588 N = P , thang máy chuyển động đếu với gia tốc (a = 0) b) Khi F = 606 N > P , người chịu thêm lực quán tính huớng lên, nên thang máy có gia tốc hướng xuống Ta có :

N = P + Fqt N = mg + ma  a = g

m N

 = 0,3 m/s2

( Thang máy chuyển động lên nhanh dần chuyển động xuống chậm dần đều)

c) Khi F = 564 N < P , người chịu thêm lực qn tính huớng xuống, nên thang máy có gia tốc hướng lên Ta có :

(29)

 a = m N

g  = 0,4 m/s2

( Thang máy chuyển động xuống nhanh dần chuyển động lên chậm dần đều)

Bài 02/89 SGK : Một cầu nhỏ , khối lượng 300g, buộc vào đầu một sợi dây treo vào trần toa tàu chuyển động

Các hình ghi lại vị trí ổn định cầu trong một số trường hợp

a) nhận xét tính chất chuyển động tàu trong mỗi trường hợp

b) Tính gia tốc tàu lực căng dây treo trường hợp

Bài giải

* Trường hợp : Tàu chuyển động a= , T = P = 2,94 N

* Trường hợp :

Từ hình vẽ ta nhận thấy vật chịu lực quán tính chiều với vận tốc v, gia tốc tàu ngược chiều với chiều v, tàu chuyển động chậm dần :

tg = P Fqt

= mgma  a = tg = 0,86 m/s2

T = cosα

m.g

= 2,95 N * Trường hợp :

Từ hình vẽ ta nhận thấy vật chịu lực quán tính ngược chiều với vận tốc v, gia tốc tàu chiều với chiều v, tàu chuyển động nhanh dần :

tg = P Fqt

= mgma  a = tg = 0,69 m/s2

T = cosα

m.g

= 2,95 N

Bài 03/89 SGK : Khối nêm hình tam giác vng ABC có góc nghiêng

 = 300 đặt mặt bàn nằm ngang Cần phải làm cho khối nêm

chuyển động mặt bàn với gia tốc để vật nhỏ đặt tại A leo lên mặt phẳng nghiêng

Bài giải :

Các lực tác dụng lên vật : Trọng lực P

Lực quán tính Fqt

Khi đặt vật mặt phẳng nghiêng, trọng lực P phân tích thành hai lực thành phần Px Py , muốn vật leo lên mặt phẳng nghiêng vật phải chịu thêm lực phương trái chiều với Px có độ lớn lớn Px

Muốn ta phải đẩy khối nêm chuyển động cho khối nêm thu gia tốc có chiều hướng tư C đến A

Nếu xét hệ qui chiếu gắn mặt phẳng nghiêng, khối nêm chịu thêm lực quán tính Fq, lực quán tính phân tích thành hai lực thành phần Fqx, Fqy

Như vật leo lên khối nêm : Fqx  Px

(30)

muốn vật leo lên khối nên khối nêm chuyển động với gia tốc có chiều hướng từ C đến A có độ lớn tối thiểu 5,66 m/s2

Bài 04/89 SGK : Một cầu có khối lượng m = kg treo vào đầu một sợi dây chịu lực căng tối đa Tm = 28 N Hỏi kéo dây lên phía với gia tốc lớn mà dây chưa đứt ?

Bài giải

Xét hệ qui chiếu gắn liền với vật, kéo dây lên phía với gia tốc a, vật chịu lực :

- Trọng lực Phướng xuống - Lực căng dây Thướng lên - Lực quán tính Fqt hướng xuống

Khi ta có :

T = P + Fqt  Tm  a  g

m Tm

  amax = 4,2 m/s2

Vậy : Khi kéo vật lên, muốn dây khơng đứt phải kéo với gia tốc tối đa 4,2 m/s2

 

BÀI TẬP LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LI TÂM. HIỆN TƯỢNG TĂNG – GIẢM – MẤT TRỌNG LƯỢNG.

I MỤC TIÊU

- Biết vận dụng khái niệm để giải thích tượng tăng, giảm, trọng lượng.

- Biết vận dụng kiến thức để giải số tóan động lực học chuyển động trịn đều.

1/ Trọng lực ? 2/ Trọng lượng ?

3/ Khi xảy tượng tăng, giảm trọng lượng ?

Bài 3/95 SGK : Một ơtơ có khối lượng m = 1200 kg ( coi chất điểm), chuyển động với vận tốc 36 km/h cầu vồng lên coi cung trịn có bán kính R = 50 cm

a) Tính áp lực ôtô vào mặt cầu điểm cao

b) Nếu cầu võng xuống ( số liệu giữ ) thí áp lực ơtơ vào mặt cầu điểm thấp ? So sánh hai đáp số và nhận xét

Bài giải :

Ta chọn hệ quy chiếu gắn vào ơtơ Trong q trình chuyển động mặt cầu, ôtô chịu lực tác dụng:

- Trọng lực P

- Lực quán tính li tâm Fq

- Áp lực tác dụng lên mặt cầu N

a) Khi ôtô chuyển động đến vị trí cao mặt cầu vồng lên : P = N + Fq

(31)

 N = m(g - R v2

) = 9360 (N)

b) Khi ôtô chuyển động đến vị trí thấp mặt cầu võng xuống : N = P + Fq

 N = P + Fq = mg + maht = mg + m R v2

 N = m(g + R v2

) = 14160 > mg

* Nhận xét : Từ hai trường hợp ta nhận thấy ôtô nén xuống cầu võng xuống lực lớn trọng lượng Ví lí ( số lí khác) người ta làm cầu vỏng xuống )

Bài 4/95 SGK : Một vật đặt bàn quay , hệ số ma sát giữa vật mặt bàn 0,25 vận tốc góc mặt bàn rad/s có thể đặt vật vùng mặt bàn để khơng bị trượt

Bài giải :

Khi mặt bàn quay vật chịu lực tác dụng : - Lực quán tính li tâm : Fq

- Lực ma sát : Fms

Để vật khơng bị trượt : Fq  Fms m2R  mg

 R  2

ω μg

= 0,27 m

Vậy : Phải đặt vật mặt bàn, phạm vi hình trịn tâm nằm trục quay, bán kính 0,27 m

(32)

BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC

I MỤC TIÊU

- Biết vận dụng định luật II Newton để giái toán phương pháp động lực học

II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Phần giải tập

GV : Phương pháp động lực học phương pháp vận dụng định luật Newton kiến thức học để giải toán học

GV hướng dẫn cho học sinh thực bước sau :

GV : Để giải toán học phương pháp động lực học em cần theo bước sau : Bước 01 :

- Vẽ hình – Vẽ lực tác dụng lên vật ( Nhớ ý đến tỉ lệ độ lớn lực )

- Chọn : Gốc toạ độ O, Trục Ox chiều chuyển động vật ; MTG lúc vật bắt đầu chuyển động … ( t0 = 0)

Bước 02 :

- Xem xét độ lớn lực tác dụng lên vật - Áp dụng định luật II Newton lên vật : Fhl = m a



Chiếu biểu thức định luật II Newton lên chiều chuyển động vật để từ em tìm biểu thức gia tốc ( Đây bước quan trọng )

Bước : vận dụng công thức sau để trả lời câu mà đề toán yếu cầu :

v = v0 + at

x = s = x0 + v0t + ½ at2

2as = v2 – v 02

Bài 01

GV yêu cầu HS vẽ hình vectơ lực tác dụng lên vật  Chọn O, Ox, MTG

* Các lực tác dụng lên vật

GV : Vật chịu tác dụng lực ? HS : Vật chịu tác dụng trọng lực lực ma sát GV : Các em tình độ lớn lực HS : Px= P.sin = mgsin

Py = P.cos = mgcos

Fms = .N = .Py = .mgcos GV : Áp dụng định luật II Newton cho vật : Fhl = m a

 P + Fms = m a



GV : Ở mơn tốn học em học qua phép chiếu vectơ lên phương định, bậy em chiếu phương trình lên chiều chuyển động vật ? Đồng thời em suy gia tốc mà vật thu

HS : - Px – Fms = ma - mgsin - .mgcos = ma

Bài : Một vật đặt chân mặt phẳng nghiêng góc

 = 300 so với phương nằm ngang Hệ số ma sát trượt

giữa vật mặt phẳng nghiêng  = 0,2 Vật truyền vận tốc ban đầu v0 = (m/s) theo phương

song song với mặt phẳng nghiêng hướng lên phía

3) Sau vật lên tới vị trí cao ?

4) Quãng đường vật vị trí cao

nhất ? Bài giải :

Ta chọn :

- Gốc toạ độ O : vị trí vật bắt đầu chuyển động - Chiều dương Ox : Theo chiều chuyển động

vật

- MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động ( t0 = 0)

* Các lực tác dụng lên vật :

- Trọng lực tác dụng lên vật, phân tích thành hai lực thành phần Pxvà Py

Px= P.sin = mgsin Py = P.cos = mgcos - Lực ma sát tác dụng lên vật Fms = .N = .Py = .mgcos * Áp dụng định luật II Newton cho vật : Fhl = m a

 P + Fms = m a



Chiếu phương trình lên chiều chuyển động vật ta có :

- Px – Fms = ma

- mgsin - .mgcos = ma  a = - g(sin - cos) = - 6,6 m/s2

Giả sử vật đến vị trí D cao mặt phẳng nghiêng

(33)

 a = - g(sin - cos) = - 6,6 m/s2

GV yêu cầu HS vận dụng cơng thức để tình thời gian quãng đường vật chuyển động đến vị trí cao

Bài 02 :

GV yêu cầu HS bước vận dụng phương pháp động lực học để giải toán !

HS : Gia tốc vật : a = 22

t s

= 2

4 ,

= 0,15 m/s2

Theo định luật II Newton ta có : T – Fms = m.a

T = m(a + .g) = 1,24 (N)

Bài 03 :

GV yêu cầu HS vẽ hình lực tác dụng lên vật mà em học !

GV : Các em tính lực căng dây tác dụng lên vật toán :

HS : Lực căng dây tác dụng lên vật : T =



cos .g

m

= 0

45 cos , 25 ,

= 3,46 N Gv : Để tính chu kỳ ta nhận xét : Fht = P.tg

Fht = m2R = m

2       T

 .l.sin = mgtg

t = , 0     a v vt = 0,3 b) Quãng đường vật s = a v vt 2  = ) , ( 2  

= 0,3 m

Bài : Một vật có khối lượng m = 400 (g) đặt mặt

bàn nằm ngang Hệ số ma sát trượt vật mặt bàn  = 0,3 Người ta kéo vật với lực nằm ngang không đổi qua sợi dây Biết sau bắt đầu chuyển động (s), vật 120 (cm) Tính lực căng dây

Bài giải : Chọn :

+ O : Tại vị trí vật bắt đầu chuyển động + Ox : Có chiều chiều chuyển động vật + MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động

Gia tốc vật : a = 22

t s

= 2

4 ,

= 0,15 m/s2

* Các lực tác dụng lên vật : - Lực ma sát Fms

- Lực căng dây T

* Áp dụng định luật II Newton cho vật : Fhl = m a

 T + Fms = m a



Chiếu phương trình lên chiều chuyển động vật ta có :

T – Fms = m.a

T = m(a + .g) = 1,24 (N)

Bài : Quả cầu khối lượng m = 250 (g) buộc vào đầu

một sợi dây l=0,5 (m0 làm quay vẽ bên Dây hợp với phương thẳng đứng góc  = 450 Tính lực

căng dây chu kỳ quay cầu Bài giải :

Lực căng dây tác dụng lên vật : T =



cos .g

m

= 0

45 cos , 25 ,

= 3,46 N Để tính chu kỳ ta nhận xét :

(34)

 T = 2.

g l.cos

= 1,2 (s)

 GV : vấn đề trọng toán học sau đọc đề toán em phải tìm cho giá trị gia tốc

- Nếu tốn thuận ( Khơng cho giá trị gia tốc mà cho lực ) em vận dụng định luật II Newton để tìm gia tốc, sau em tìm đại lượng mà đề toán yêu cầu

- Nếu toán nghịch ( Cho giá trị độ lớn gia tốc hay giá trị vận tốc, quãng đường, thời gian … ) em vận dụng kiện để tìm gia tốc, sau áp dụng định luật II Newto để tìm giá trị lực mà để toán yêu cầu

Fht = m2R = m

2

     

T

 .l.sin = mgtg

 T = 2.

g l.cos

= 1,2 (s)

Định dạng
Số trang	34
Dung lượng	883 KB