Ba dinh luat New Ton

Tính quãng đường xe còn đi được cho đến khi dừng và lực hãm Bài 2: Một vật khối lượng 15 kg, bắt đầu chuyển động dưới tác dụng của một lực kéo, đi được quãng đường s trong thời gian 1[r]

Ngày soạn : / /2010 Ngày dạy : / /2010

CHỦ ĐỀ 7: BA ĐỊNH LUẬT NIU - TƠN (Tiết 15-18)

I MỤC TIÊU. 1 Kiến thức

- Học sinh nắm vững khái niệm: khối lượng, quán tính, trọng lực, lực phản lực - Nội dung biểu thức ba định luật Niu tơn

- Nắm vững công thức : gia tốc, vận tốc, quãng đường, công thức độc lập với thời gian chuyển động thẳng biến đổi

2 Kĩ năng

- Vận dụng cơng thức tính vận tốc, gia tốc, quãng đường chuyển động thẳng biểu thức định luật II Niu tơn để giải tập

- Đổi đơn vị, tính tốn, thay số - Sử dụng máy tính cầm tay 3 Thái độ

- Cẩn thận tính tốn, thay số - Hứng thú học tập môn II CHUẨN BỊ.

1 Giáo viên:

- Một số tập ba định luật Niu tơn - Đề tập đưa cho học sinh photo 2 Học sinh:

- Ôn lại kiến thức ba định luật Niu tơn chuyển động thẳng biến đổi III NỘI DUNG

A – Tóm tắt lý thuyết: 1 Định luật I:

* Nội dung: Nếu vật không chịu tác dụng của lực hoặc chịu tác dụng của lực co hợp lực bằng không, thì vật đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng

* Lưu ý:

+ Vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng thì hợp lực bằng không haya0 + Định luật I gọi định luật quán tính

+ Chuyển động thẳng chuyển động theo quán tính 2 Định luật II:

* Nội dung: Gia tốc của vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật

hay F

a F ma

m

 

 

 

- Trong đó:

+ a: gia tốc của vật (m/s2) + F: lực tác dụng lên vật (N) + m: khối lượng của vật (kg)

0

* Lưu ý: Trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng F F F1 3; ;   

thì F hợp lực của tất lực đo

1

FF F F  ma

3 Định luật III

* Nội dung: Trong trường hợp, vật A tác dụng lên vật B lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A lực Hai lực cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều

B A A B F  F 

 

hay FBAFAB

 

4 Khối lượng:

* Khái niệm: đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật * Đặc điểm :

+ Khối lượng đại lượng vô hướng, dương không đổi vật + Khối lượng co tính chất cộng

5 Trọng lực:

* Khái niệm: lực của Trái Đất tác dụng vào vật, gây cho chúng gia tốc rơi tự * Đặc điểm :

+ Biểu thức: P mg

 

+ Độ lớn: trọng lượng : P mg

+ Phương, chiều trùng với phương, chiều của gia tốc rơi tự 6 Lực phản lực :

* Trong tương tác hai vật, lực gọi lực tác dụng, lực gọi phản lực * Đặc điểm :

+ Luôn xuất đồng thời

+ Là hai lực trực đối: cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều khác điểm đặt + Không cân bằng vì đặt vào hai vật khác

7 Phương pháp chung:

Dạng toán chuyển động tác dụng lực * Nếu biết lực F (hợp lực) tác dụng, ta tính gia tốc

F a

m



, từ đo khảo sát chuyển động của vật => Tìm quãng đường được, vận tốc, thời điểm, thời gian

* Ngược lại, biết thông số của chuyển động thì dực vào công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều, ta tính gia tốc a tìm lực tác dụng lên vật

* Lưu ý :

+ Lực tác dụng co thể lực phát động (Truyền gia tốc cho vật), co thể lực cản (Hãm chuyển động)

+ Chú ý dấu của vận tốc tính gia tốc a(Dựa vào chiều dương chọn) + Thường chỉ tính độ lớn của lực F m a

- Áp dụng Định luật II Niu-Tơn tìm gia tốc F a

m



- Áp dụng công thức chuyển động thẳng biến đổi đều.

Bài 1 : (Bài 10.12-SBT) Một hợp lực 1,0 N tác dụng vào vật co khối lượng 2,0 kg lúc đầu đứng yên , khoảng thời gian 2,0 s Quãng đường mà vật khoảng thời gian đo

Tóm tắt:

Cho : v0 0( / )m s ; F = 1N; m = 2kg; t = 2s

Tính s = ?

HD

- Vận tốc ban đầu : v0 0( / )m s .

- Tính gia tốc :

2

1

0,5( / )

F

a m s

m

  

- Tính quãng đường:

2

0

1

0,5.2

2

s v t  at   m

Bài 2: (Bài 10.13-SBT) Một bong co khối lượng 500 g nằm mặt đất thì bị đá bằng lực 250 N Nếu thời gian bong tiếp xúc với bàn chân 0,020 s, thì bong sẽ bay với vận tốc bằng ?

Tóm tắt:

Cho: m = 500g = 0,5 kg; v0 0( / )m s ;

F = 250N; t = 0,02s. Tìm: v = ?

HD

- Vận tốc ban đầu : v0 0( / )m s .

- Tính gia tốc :

2

250

500( / ) 0,5

F

a m s

m

  

- Tính vận tốc : Áp dụng công thức:

0 500.0, 02 10( / )

v v a t  m s

Bài 3: Dưới tác dụng của lực 20N, vật chuyển động với gia tốc 0,2 m/s2 Hỏi vật đo chuyển động với gia tốc bằng lực tác dụng bằng 60 N

HD Ta co :

1 1

2 2

2 2 0, 2.60

1, / 10

F m a F a

F m a F a

a F

a m s

F           

Bài 4: Một ô tô không chở hàng co khối lượng tấn, khởi hành với gia tốc 0,36 m/s2 Ơ tơ đo khi

chở hàng khởi hành với gia tốc 0,18 m/s2 Biết

rằng hợp lực tác dụng vào ô tô hai trường hợp bằng Tính khối lượng của hàng hoa

HD

- Đổi đơn vị: m = tấn = 2000Kg - Áp dụng Định luật II – Niu tơn, ta co:

1

2

(m + m )

F m a

F a

 

- Với

1

1

= (m + m )

2000.0,36 2000.0,18 0,18 2000

m a a

m

m Kg

  

 

Bài 5: Một xe khối lượng 300 kg chạy với vận tốc18 km/h thì hãm phanh.Biết lực hãm 360 N

a Tính vận tốc của xe thơi điểm t = 1,5s kể từ lúc hãm

b Tìm quãng đường xe chạy thêm trước dừng hẳn

Cho: m = 300 kg; v0 18km s/ 5( / )m s ;

F = 300N;

Tìm: v = ?t =1,5s s = ?

HD

- Áp dụng định luật II - Niu tơn: Lưu ý Lực hãm nên ta co

- F = m.a => F = ma

2

360

1, 2( / ) 300

F

a m s

m



  

- Tính vận tốc thời điểm t : Áp dụng công thức:

0 1, 2.1,5 3, 2( / )

v v a t   m s

- Quãng đường vật dừng hẳn: v1 = 0

2

1 10, 42

2 v v s m a   

Dạng 2: Bài tập tìm lực biết quãng đường, vận tốc, gia tốc, thời gian Phương pháp:

- Sử dụng cơng thức tìm gia tốc:

0

0

t t

v v v v

a

t t t

 

 

  ; s = v

0 t +

at2

2 ; vt = v0 + at; vt2 - v02 = 2as. Chú ý:-Vận tốc ban đầu: thường có từ: khi,

-Vận tốc lúc sau: thư?ng có từ: dừng, hãm - Áp dụng công thức Định luật II Niu tơn:

F a

m



Tìm F Bài 6 : Một vật co khối lượng 50 kg, bắt đầu chuyển động nhanh dần sau m thì co vận tốc 0,5 m/s Tính lực tác dụng vào vật

HD

- Tính gia tốc : vt2 - v02 = 2as => a - Với : v0 = vt =0,5 m/s

- Tính lực tác dụng : F = m.a Bài 7 : Một máy bay phản lực co khối lượng 50

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

HD - Áp dụng công thức :

- F = m.a => F = - ma - Lưu ý:

Đổi đơn vị : 50 tấn = 50 000Kg a = - 0,5 m/s2 (chuyển động cdđ)

Vậy : F = 50 000.(- 0,5) = 25 000N Bài 8 : Một bong co khối lượng 750 g đang

nằm yên sân cỏ Sau bị đá no co vận tốc 12 m/s Tính lực đá của cầu thủ biết rằng khoảng thời gian va chạm với bong 0,02s

HD - Áp dụng công thức :

0

0

t t

v v v v

a

t t t

 

 

- Tính : F = ma

- Lưu ý : Đổi đơn vị 750 g = 0,75Kg Bài 9 : Một ô tô khối lượng 2,5 tấn chuyển

động với vận tốc 72 km/h thì bị hãm lại Sau hãm thì ô tô chạy htêm 50m thì dừng hẳn Tính lực hãm

HD

- Tính gia tốc : vt2 - v02 = 2as => a - Với : v0 = 72km/h = 20 m/s vt = m/s

s = 50 m - Áp dụng công thức :

- F = m.a => F = - ma - Thay số: => KQ

Bài 10 : Xe tải co khối lượng 2000kg đang chuyển động thì hãm phanh( thắng) dừng lại sau thêm quãng đường 9m 3s Lực hãm co độ lớn bao nhiêu?

HD - Tính gia tốc :

Áp dụng cơng thức : s = v0 t + at

2

2

vt = v0 + at => v0 = - at ; (với vt =0 là lúc vật dung lại)

Suy : 2s a

t



=2 m/s2. - Áp dụng công thức :

- F = m.a

=> F = - ma = - 2000.-2 =4 000N

Bài 12 : Một lực không đổi tác dụng vào vật co khối lượng 5,0 kg làm vận tốc của no tăng từ 2,0 m/s đến 8,0 m/s 3,0 s Hỏi lực tác dụng vào vật ?

HD - Tính gia tốc :

0

0

t t

v v v v

a

t t t

 

 

 

- Với : v0 = m/s vt =8 m/s - Tính lực tác dụng : F = m.a

C - Bài tập nhà.

Bài 1: Một ô tô khối lượng tấn chạy với vận tốc 20 m/s thì hãm phanh Biết rằng từ lúc hãm đến lúc dừng lại mất thời gian 10s Tính qng đường xe cịn dừng lực hãm Bài 2: Một vật khối lượng 15 kg, bắt đầu chuyển động tác dụng của lực kéo, quãng đường s thời gian 12s Đặt thêm lên no vật khác co khối lượng 10 kg Để thực quãng đường s, cũng với lực kéo noi , thời gian chuyển động phải bằng bao nhiêu? Bài 3: Một ô tô chạy với vận tốc 60 km/h thì người lái xe hãm phanh , xe tiếp quãng đường 50 m thì dừng lại Hỏi ô tô chạy với tốc độ 120 km/h thì quãng đường từ lúc hãm phanh đến dừng lại ? Giả sử lực hãm hai trường hợp bằng

Bài 4: Lực F truyền cho vật khối lượng m1 gia tốc a1 = m/s2, truyền cho vật khối lượng m2 gia tốc

a2 = m/s2 Hỏi lực F sẽ truyền cho vật khối lượng m = m1 + m2 gia tốc bao nhiêu?

Bài 5: Lực F truyền cho vật khối lượng m1 gia tốc a1 = m/s2, truyền cho vật khối lượng m2 gia tốc

Bài 6: Lực F truyền cho vật khối lượng m1 gia tốc a1 = m/s2, truyền cho vật khối lượng m2 gia tốc

a2 = m/s2 Hỏi lực F sẽ truyền cho vật khối lượng m =

m1+m2

2 gia tốc bao nhiêu?

Bài 7: Dưới tác dụng của lực F nằm ngang, xe lăn chuyển động không vận tốc đầu, quãng đường 3m thời gian t Nếu đặt thêm vật co khối lượng 500g lên xe thì xe chỉ quãng đường 2m thời gian t Bỏ qua ma sát Tìm khối lượng của xe

Bài 8: Một xe lăn khối lượng 40 kg, tác dụng của lực kéo, chuyển đơng khơng vận tốc dầu từ đầu phịng đến cuối phòng mất thời gian 8s Khi chất lên xe kiện hàng, xe phải chuyển động mất 16s Bở qua ma sát Tìm khối lượng kiện hàng

Bài 9: Một vật co khối lượng 250g bắt đầu chuyển động nhanh dần đều, no 1,2 m 4s a Tính lực kéo, biết lực cản bằng 0,04 N

b Sau quãng đường ấy lực kéo phải bằng để vật co thể chuyển động thẳng

Bài 10: Một xe khối lượng 300 kg chạy với vận tốc18 km/h thì hãm phanh.Biết lực hãm 360 N

a Tính vận tốc của xe thơi điểm t = 1,5s kể từ lúc hãm

b Tìm quãng đường xxe chạy thêm trước dừng hẳn PHÊ DUYỆT CỦA BAN GIÁM HIỆU

……… ……… ……… ………

Điện Biên, ngày tháng năm ……… ………

TM Nhóm chun Mơn