Bài toán thuận : Cho các lực , tìm chuyển động.. Bài toán thuận : Cho các lực , tìm chuyển động.[r]
(1)(2)Bài trang 84:Một vật ném theo phương ngang từ độ
Bài trang 84:Một vật ném theo phương ngang từ độ
cao 80m với vận tốc ban đầu v
cao 80m với vận tốc ban đầu v00 = 30m/s = 30m/s a.
a. vẽ quỹ đạo chuyển độngvẽ quỹ đạo chuyển động b.
b. Xác định tầm bay xa vật Xác định tầm bay xa vật c.
c. Xác định vận tốc vật chạm đấtXác định vận tốc vật chạm đất Ném ngang
Ném ngang
V
V00 = 30m/s = 30m/s h= 80m
h= 80m
g = 10m/s
g = 10m/s22
a.Quỹ đạo
a.Quỹ đạo
b tầm bay L
b tầm bay L
Giải Giải
V V00
x
x
y
y
O
O
Bước 1:
Bước 1: chọn hệ quy chiếuchọn hệ quy chiếu
-Hệ trục toạ độ Oxy hình vẽHệ trục toạ độ Oxy hình vẽ
-Gốc thời gian lúc némGốc thời gian lúc ném
Bước :
Bước : lập phương trình chuyển động lập phương trình chuyển động Ox : x = V
Ox : x = V00.t = 30.t t = 30.t (1 )(1 ) Oy : y = gt
(3)Từ
Từ (1 )(1 )x = Vx = V00.t = 30.t t = 30.t t = = t vào t = = t vào xx (2)(2) V
V00
x
x
30
30
Bước :
Bước : lập phương trình quỹ đạo lập phương trình quỹ đạo
Oy : y = 5.t
Oy : y = 5.t22 = = = = 5.x5.x
2
2
30
3022
x
x22
180
180
5.x
5.x22
30
3022
hay:
hay: y = y = xx22 180 180 b X
b Xác định tầm bay xa vậtác định tầm bay xa vật
L = V
L = V0 0 2hg = 30.4 = 120m= 30.4 = 120m
y
x V
V
V
c V
c Vận tốc lúc chạm đấtận tốc lúc chạm đất với :V
với :Vxx = V = V00 = 30m/s = 30m/s V
Vyy = g.t = 10.4 = 40m/s = g.t = 10.4 = 40m/s Th
Thời gian chuyển động vậtời gian chuyển động vật
2 y 2
x
2 V V
V
4s g
2h
t
50m/s 40
30
(4)Bài trang 84:
Bài trang 84: Một máy bay bay theo Một máy bay bay theo phương ngangphương ngang độ cao độ cao 5km với
5km với vận tốc 720km/h.vận tốc 720km/h người máy bay muốn người máy bay muốn thả bom thả bom trúng điểm
trúng điểm tren mặt đất phải tren mặt đất phải thả bom cách mục thả bom cách mục tiêu xa ?
tiêu xa ?
Giải Giải
V
V00 xx
y
y
O
O
Quả bom rơi : chuyển
Quả bom rơi : chuyển
động ném ngang
động ném ngang
V
V00 = 720Km/h = 200m/s = 720Km/h = 200m/s Tầm xa L : ?
Tầm xa L : ?
L
L
h = 5km = 5000m
h = 5km = 5000m
L = V
(5)Bài trang 84:
Bài trang 84: Một vật bị ném ngang độ cao 20m , phải có vận Một vật bị ném ngang độ cao 20m , phải có vận tốc ban đầu để trước chạm đất có vận tốc 25m/s
tốc ban đầu để trước chạm đất có vận tốc 25m/s
chuyển động ném
chuyển động ném
ngang h = 20m
ngang h = 20m
V
VĐĐ = 25 m/s = 25 m/s V
V00: ?: ?
Giải Giải
y
x V
V
V
V
Vận tốc lúc chạm đấtận tốc lúc chạm đất
Thời gian chuyển động :
Thời gian chuyển động :
2 y 2
x
2 V V
V
15m/s 20
25
V 2 2
V
Vyy = g.t = 10.2 = 20m/s = g.t = 10.2 = 20m/s
2s g
2h
t
(6)BÀI TẬP LỰC ĐÀN HỒI
BÀI TẬP LỰC ĐÀN HỒI
Bài Phải treo vật có khối
Bài Phải treo vật có khối
lượng vào lị xo có
lượng vào lị xo có
cứng K = 100 N/m để dãn 10cm
cứng K = 100 N/m để dãn 10cm
l
F = k
F = k l l
Fdh
P
Tóm tắtTóm tắt GiGiảiải
Khi vật cân :
Khi vật cân :
K= 100N/m
K= 100N/m
l = 10cm = 0,1ml = 10cm = 0,1m
m: ?
m: ?
P + F
P + Fdh dh = 0= 0 P = F
P = Fdh dh m.g = K m.g = K ll m = = 1kg
m = = 1kg
K
Kll g
(7)Bài trang 88 ; ộ tơ tải k ơtơ khối luợng
Bài trang 88 ; ộ tơ tải k ơtơ khối luợng
chạy nhanh dần với vận tốc ban đầu sau 50s
chạy nhanh dần với vận tốc ban đầu sau 50s
400m, day cáp nối hai ô tô dãn ? Biết độ cúng
400m, day cáp nối hai ô tô dãn ? Biết độ cúng
của dây cáp 2.10
của dây cáp 2.1066N/m bỏ qua ma sátN/m bỏ qua ma sát
P N
Fk
A
A BB
Tóm tắtTóm tắt
M = 2t = 2000Kg
M = 2t = 2000Kg
V
V00 = =
t =50s, S = 400m
t =50s, S = 400m
K= 2.10
K= 2.1066N/mN/m
l = ?l = ?
Định luật II Newton
Định luật II Newton
a m F
N
P k
m.a Fk
(8)dh
k m.a F
(9)P N
Fk
A
(10)l2 l
P
(11)I.PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC
1 Bài toán thuận : Cho lực , tìm chuyển động Bài tốn thuận : Cho lực , tìm chuyển động a.Vẽ hình , phân tích lực tác dụng lên vật Chon hệ quy chiếu thích hợp
b Áp dụng định luật II để xác định gia tốc
c.Dùng công thức chương I tìm chuyển động a = Fk - Fc
m
2 Bài toán nghịch: Cho chuyển động.tìm lực tác dụng Bài tốn nghịch: Cho chuyển động.tìm lực tác dụng a vẽ hình chon hệ quy chiếu
b.Dùng cơng thức chương I tìm gia tốc
(12)Vật mặt phẳng nghiêng hợp với mặt
ngang góc ,n=0,4, t0,2, vật thả nhẹ
từ điểm cách điểm
cuối mặt phẳng nghiêng s = 0,8m
a min ? để vật
trượt xuống mặt phẳng nghiêng
b = 300 , a = ? , v =?,
V0 =
n=0,4, t0,2 V0 =
S= 0,8m
.min vật trượt ?
(13)P
Px Py
N Fms
Giải
a Điều kiện để vật trượt mặt phẳng nghiêng vật trượt mặt
phẳng nghiêng : Px > FM (1) Px = Psin (2)
Py = Pcos
FM =nN = nPy = nPcos (3) (1) Psin > nPcos
tan > n
hay tan > 0,4
> 21,80
b.Gia tốc vật trượt mặt phẳng nghiêng
a = Fk - Fc m
a = Psin - Fmst m
Mà Fmst = tN =tPcos a = g(sin - cos) Chọn hệ quy chiếu Oxy
Chọn hệ quy chiếu Oxy hình vẽ:
hình vẽ:
Ox song song mặt phẳng Ox song song mặt phẳng
nghiêng nghiêng
Oy vng góc với mặt Oy vng góc với mặt
(14)Bài 2:
Quả cầu có khối lượng m= 250g buộc vào sợi dây dài l = 0,5m, làm quay hình vẽ (hình 22.3)
Dây hợp với phương thẳng đứng góc = 450 Tìm
lực căng dây chu kỳ quay cầu
O
R
l
P T Giải
Giải
Quả cầu chuyển động tròn F Quả cầu chuyển động tròn Fhtht
là hợp lực
là hợp lực trọng lực P lực trọng lực P lực căng dây T
căng dây T ĐLIINiuTonĐLIINiuTon
Fht N2 =
T =
P + m.aht
T = P
cos450 R = l.sinR = l.sin
F
Fhtht = P.tan = P.tan
mm22R = m.g.tanR = m.g.tan
= 2
T
2 = 4
2
T2
4
2
T2
l.sin
l.sin = g.tan = g.tan
T = 2
(15)Bài tập:
Bài tập: Một hịm có khối lượng m = 40kg , đặt Một hịm có khối lượng m = 40kg , đặt sàn nhà có
sàn nhà có tt = 0,2 Người ta đẩy hòm lực F = 0,2 Người ta đẩy hòm lực F
= 200N, hơp với phương ngang chếch xuống phía = 200N, hơp với phương ngang chếch xuống phía
= 30 = 300 T0 Tìm gia tốc hịm.ìm gia tốc hòm
O O x x y y N P F Fx Fy Fms Chọn hệ quy chiếu Oxy hình vẽ: Chọn hệ quy chiếu Oxy hình vẽ:
Ox song song mặt phẳng ngang Ox song song mặt phẳng ngang
Oy vng góc với mặt nghiêng Oy vng góc với mặt nghiêng
N +
P + Fx + Fy + Fms = m.a
Chiếu lên Ox : Chiếu lên Ox :
F
Fxx – F – Fmsms = m.a = m.axx
F
Fxx = F cos = F cos FFyy = Fsin = Fsin
N = P + Fsin N = P + Fsin
FFmsms= = t t N =N =tt(P + Fsin(P + Fsin))
Fcos
Fcos– – tt(P + Fsin(P + Fsin)= m.a)= m.axx
a =a = FcosFcos– – tt(P + Fsin(P + Fsin))
mm a = 1,83 m/sa = 1,83 m/s22
a =a = 200cos 30– 0,2(400 + 200sin 30)200cos 30– 0,2(400 + 200sin 30)
4040
Định luật II NiuTon Định luật II NiuTon Chiếu lên Oy : Chiếu lên Oy : N -P - Fsin
(16)Bài 3:
Bài 3: Một vật đặt mặt phẳn nghiêng Một vật đặt mặt phẳn nghiêng = 30 = 3000
được truyền vận tốc ban đầu v
được truyền vận tốc ban đầu v00 = 2m/s, = 2m/s,tt = 0,3 = 0,3
a.Tìm gia tốc vật a.Tìm gia tốc vật
b.Độ cao lớn H mà vật đạt b.Độ cao lớn H mà vật đạt
Giải Giải
P
Px
Py
N
Fms
v
Chọn hệ quy chiếu Oxy hình vẽ: Chọn hệ quy chiếu Oxy hình vẽ:
Ox song song mặt phẳng ngang Ox song song mặt phẳng ngang
Oy vng góc với mặt nghiêng Oy vng góc với mặt nghiêng
m.a N + Px + Py + Fms =
Định luật II NiuTon Định luật II NiuTon Chiếu lên Ox : - P
Chiếu lên Ox : - Pxx – F – Fmsms = m.a = m.axx
P
Pxx = Psin = Psin PPyy = Pcos = Pcos
a =a = -P-Pxx– – ttNN
N = P
(17)
a =a = -(Psin-(Psin + + ttPcosPcos))
mm
a =a = -g(sin-g(sin + +ttcoscos))
a =a = -9.8(sin30 +0,3cos30)-9.8(sin30 +0,3cos30) = -7,446 m/s= -7,446 m/s22
b Độ cao lớn H mà vật lên được: b Độ cao lớn H mà vật lên được:
** Quãng đường xa theo phương ngang mà ** Quãng đường xa theo phương ngang mà
vật len đựoc mặt phẳng nghiêng: vật len đựoc mặt phẳng nghiêng:
vv2 - v - v o
o22 = 2.a.s = - v = 2.a.s = - v0022 = 2.as = 2.as S = = 0,268 m - v
2
2a
Độ cao lon mà vật lên được: Độ cao lon mà vật lên được:
H = s sin
H = s sin = 0,268.sin 30 = 0,134m = 0,268.sin 30 = 0,134m
c Sau lên đến điểm cao vật trượt nhanh c Sau lên đến điểm cao vật trượt nhanh
(18)P
Fq T
Fht rr
lsin
lsin
Bài trang 106 Bài trang 106
m = 200g = 0,2 kg m = 200g = 0,2 kg l = 15cm = 0,15m l = 15cm = 0,15m
r = 20cm = 0,2 m r = 20cm = 0,2 m
. = 60= 6000 , , f (vòng/ ph)f (vòng/ ph)
b T
b T GiảiGiải
Xét vật m hệ quy chiếu Xét vật m hệ quy chiếu
gắn với mặt bàn (HQC phi gắn với mặt bàn (HQC phi
quán tính) quán tính)
Điều kiện cân bằng: Điều kiện cân bằng:
T + P + Fq = 0
m.a F =
Mà F
Mà Fqq =Ptan =Ptan (2) (2)
aahtht = g tan = g tan
2 (r + lsin(r + lsin)= g tan)= g tan
4
422ff2 (r + lsin(r + lsin)= g tan)= g tan
ff22 = = g.tang.tan
4
(19)Lực căng dây : Lực căng dây :
T = mg
cos600
T = P
cos600