Bai tap Vat Ly 10 Phuong phapBai tap

Các hình dưới đây ghi lại những vị trí ổn định của quả cầu trong một số trường hợp. a) hãy nhận xét về tính chất của chuyển động của tàu trong mỗi trường hợp. b) Tính gia tốc của tàu và [r]

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 công thức vận tốc, áp dụng phương trình chuyển động để giải tốn 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

Lí thuyết: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU - Tốc độ trung bình :

- Chuyển động thẳng chuyển động thẳng có tốc độ trung bình đoạn đường Þ vtb = v

- Phương trình chuyển động thẳng : x= x0+ v(t - t0) + Nếu chọn gốc thời t0=0 x= x0+ vt

+ Nếu chọn gốc thời gian t0=0 gốc tọa độ x0=0 x=v.t - Quảng đường : S=|v.t|=|x - x0|

- Trên hệ qui chiếu hai xe gặp : x1= x2 - Khoảng cách xe : a = |x1 - x2|

CÁC DẠNG BÀI TẬP

A DẠNG : Lập Phương Trình Chuyển Động Thẳng Đều. Phương pháp giải :

- Chọn hệ qui chiếu (thường chọn cho việc giải toán ta dễ nhất) - Lập phương trình chuyển động : x= x= x0+ vt

- Dựa pt ch đ ta vẽ đồ thị

B DẠNG : Bài Toán Hai Xe Gặp Nhau Hoặc Hai Xe Đuổi Kịp Nhau: Phương pháp giải :

- Lập phương trình chuyển động xe hệ qui chiếu - Khi hai xe gặp : x1=x2

C DẠNG : Dựa Vào Đồ Thị Tọa Độ -Thời Gian Xét Chuyển Động Phương pháp giải :

- Dựa vào đồ nhìn lúc t0=0 Þx0=?

- Tính góc nghiêng đồ suy v=tan(góc nghiêng so với trục Ot)

Hoạt động GV Học sinh Nội dung ghi bảng

Bài

GV : Hướng dẫn HS áp dụng cơng thức V= Δx

Δt để tính vận tốc cự li 200m

HS tự tính vận tốc cự li 400m

Bài

GV : em cho biết thời điểm tàu

Bài : 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 tính vận tốc trung bình chị km/h hai cự li chạy

Bài giải

Vận tốc chị cự li chạy 200m:

V= ΔxΔt = 20024 06 =8.31m/s=29.92km/h

Vận tốc chị cự li chạy 400m

V= ΔxΔt = 40053 86 =7,43m/s=26.75km/h

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 = Δx

Δt =

1726

36 = 47,94

(km/h)

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

vTB=x2− x1 Δt =

Δx Δt =

M1M2 t2−t1

Nghĩa vận tốc trung 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 !!!

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 = ΔxΔt=1726

36 = 47,94 (km/h)

Bài : Trên quãng đường , ôtô chuyển độngdều với vận tốc 50 km/h, nửa quãng đương lại, xe chạy với vận tốckhơng đổi l60 km/h Tính vận tốc trung bình ơtơ qng đường nói trên.

Bài giải

Ta có

S1 = V1 t1 S2 = V2.t2 V TB =

ΔX Δt =

S S1

2V1

+ S2

2V2

=

1 2V1+

1 2V2 V TB =

1 2V1+2V2 2V1×2V2

=2V1× V2 V1+V2

=2×50×60

110 = 54,5

Vậy vận tốc trung bình xe 54,5 km/h

Bài : Một ôtô chạy đường thẳng,lần lượt 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 mỗi 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 ôtô đoạn đường AB VtbAB= ΔX Δt = 12 =36 (km/h)

Vận tốc trung bình ôtô đoạn đường BC VtbBC= ΔX Δt = 12 =24 (km/h)

Vận tốc trung bình ôtô đoạn đường CD VtbCD= ΔX Δt = 12 =36 (km/h)

Vận tốc trung bình ôtô đoạn đường AD VtbAD= ΔX Δt = 36

=30,85

(km/h)

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

Bài 1: Lúc 5giờ sáng, người xe đạp từ A đến B dài 60km với tốc độ khơng đổi 15km/h. a Lập phương trình chuyển động xe đạp

b Lúc 8giờ người xe đạp vị trí ? c Hỏi lúc người xe đạp đến B d Vẽ đồ thị tọa độ-thời gian

Bài : Hai ô tô xuất phát nơi, chuyển động chiều đường thẳng Ơ tơ tải có tốc độ 36km/h, cịn tơ có tốc độ 54km/h khởi hành sau ô tô tải

a Tính khoảng cách từ lúc khởi hành đến lúc hai tơ gặp

b Tìm vị trí xe , khoảng cách chúng sau xe ô tô tải khởi hành c Vẽ đồ thị tọa độ-thời gian xe

Bài 3: Lúc sáng, xe khởi hành từ A đến B với tốc độ không đổi 40km/h lúc xe khởi hành từ B đến A với tốc độ không đổi 60km/h Biết AB=150km

a Viết phương trình chuyển động xe

b Hai xe gặp lúc giờ, đâu ? gặp xe quãng đường bao nhiêu? c Vẽ đồ thị tọa độ thời gian xe

Bài 4: Cho đồ thị tọa độ - thời gian xe a xe b( hình) Viết phương trình chuyển động của xe

BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

Bài : Lúc sáng xe ô tô thứ từ Hà Nội Hải Phòng với tốc độ 60km/h, sau thì xe thứ hai từ Hải Phịng Hà Nội với tốc độ 40km/h Hà Nội cách Hải Phịng 100km

a Lập phương trình ch đ xe

b Tìm vị trí , thời điểm xe gặp

c Vẽ đồ thị tọa độ - thời gian ,xác định vị trí gặp

Bài : Cho đồ thị tọa độ thời gian xe , Viết phương trình hai xe:

BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU I / Mục tiêu :

 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

II / Tổ chức hoạt động dạy học :

1 / Kiểm tra cũ :

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 ? 2 / Phần giải tập

CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU I CÁC CÔNG THỨC ĐÃ CHỌN: t0 = 0

b Cơng thức tính gia tốc : c Cơng thức tính qng đường : d Phương trình chuyển động : e Hệ thức độc lập : v22 – v12 = 2as Ghi :

+ a.v >0: chuyển động nhanh dần + a.v<0 : chuyển động chậm dần

CÁC DẠNG BÀI TẬP DẠNG : Dựa Vào Phương Trình Tìm a, v, S…

Phương pháp giải :

Dựa vào phương trình đồng suy u cầu bái tốn DẠNG : Tìm Các Đại Lượng a, S, v, t Theo Các Công Thức. Phương pháp giải : thuộc cơng thức tính chất chuyển động -Vật bắt đầu chuyển động v0=0

-Vật dừng v=0

DẠNG : Viết Phương Trình Chuyển Động. Phương pháp giải :

-Chọn hệ qui chiếu -Tìm x0, v0, a - Viết phương trình

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng

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 sau vào tập :

a = v2− v1 t2− t1

v = v0 + at

 Một số vấn đề cần ý :

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

3,6 m/s

Bài : Một người xe đạp bắt đầu khởi hành, sau 10 (s) đạt tốc độ m/s, hỏi gia tốc người 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 người : atb = v − v0

t − t0

=Δv Δt=

2

10=0,2m/s

Đáp số : atb = 0,2m/s ❑2

Bài : 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=

v − v0 t − t0

=Δv Δt=¿

550−100

300 =15m/s

2

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 !

- MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động Bước : Vận dụng hai công thức căn sau vào tập :

a = v2− v1 t2− t1

v = v0 + at

phương trình chuyển động thẳng biến đổi :

x = x0 + v0 + ½ at2 v2 – v02 = 2as

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

Bài : Ôtô đua đại chạy động phản lựa đạt được 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 = ΔvΔt = 1002 = 50 m/s2 Vậy gia tốc xe 50 m/s2

Bài : 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 bằng bao nhiêu để sau 160 s tàu đạt vận tốc ? Coi gia tốc tàu không đổi.

Bài Giải

v = 7.9 km/s =7900 m/s

Gia tốc tên lửa phóng tàu vũ trụ: a = Δv

Δt =

7900

160 = 49,375 m/s2

Vậy tên lửa phóng tàu vũ trụ có gia tốc 49,375 m/s2 Bài 5: 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 bao nhiêu ?

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 = v1

2

− v0 2 aSAB =

100−400

2 50 = -3 (m/s2)

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

 SBC = − v1

2a =

−100

2 (−3) = 16,7 (m)

Bài 6: 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 +

2at

Ta có I = 7,9 km/s = 79000 m/s  2as = V2 –V02  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 I

BÀI 7: 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-v02 = 2as a = v22s = (83,3)2

2∗1800 = 1,93 m/s2

Kết luận :

Gia tốc máy bay : a = 1,93 m/s2

BÀI : Một đoàn tàu rời ga chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,1 m/s2 trên đoạn đường 500 m, sau chuyển động hỏi sau tàu đoạn đường ?

Bài giải

Chọn

- 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 = va = 100 1 =100 s

Quảng đường tàu chuyển động đều: S = v.t =10.3500=35000 m = 35 km BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài : Cho pt :x = - 2t + 0,25t2 (mét, giây) a Tìm gia tốc vật

b Viết phương trình vận tốc, phương trình đường vật

Bài : Một đồn tàu chạy với tốc độ 36km/h hãm phanh sau 5s dừng hẳn. a Tìm gia tốc tàu

b Tìm quãng đường tàu kể từ lúc hãm phanh

Bài : Một xe chuyển động thẳng nhanh dần đoạn đường 24m, 64m, khoảng thời gian liên tiếp 4s, xác định gia tốc, vận tốc ban đâu xe

Bài : Một ô tơ chạy với tốc độ 54km/h, thắng gấp 50m dừng hẳn. a Tìm gia tốc xe

b Tìm thời gian từ thắng đến dừng hẳn

Bài : Một xe đạp giai đoạn : chạy với tốc độ 18km/h, sau 30 phút lên dốc dài 100m chuyển động chậm dần với gia tốc 0,08m/s2, hết dốc xe chạy nhanh dần sau phút đạt vận tốc 27km/h

a Tìm quãng đường gia đoạn b Tìm vận tốc cuối giai đoạn

c Tìm gia tốc giai đoạn BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

Bài : xe chuyển động chậm dần đoạn đường liên tiếp 100m, thời gian 3,5s 5s, tìm gia tốc xe

a Lập phương trình chuyển động xe, b Sau hai xe gặp

c Vẽ đồ thị

BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH

CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU I / Mục tiêu :

 Hiểu rõ phương trình chuyển động công 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 tốc để giải toán chuyển động chất điểm, hai chất điểm chuyển động chiều ngược chiều

II / Tổ chức hoạt động dạy học :

1 / Kiểm tra cũ :

a / Viết phương trình chuyển động thẳng biến đổi ? b / Viết công thức liên hệ độ dời, vận tốc gia tốc ? 2/ Phần giải tập

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng

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 !

- MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động Bước : Vận dụng hai công thức căn sau vào tập :

a = v2− v1 t2− t1

; v = v0 + at phương trình chuyển động thẳng biến đổi :

x = x0 + v0 + ½ at2 ; v2 – v02 = 2as Phương trình tốn cho trược u 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 :

2a =  a = 6m/s2

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

2a t2 = 2.3 + 3.9 =

BÀI 1: 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 trong thời gian t=3s.

Bài Giải

Ta có phương trình chuyển động thẳng biến đổi : x0 + v0t + 12a t2

mà x = 2t +3t2  12a =

 a = 6m/s2

Toạ độ :x = v0t+ 12a 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: 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 của 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)

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

HS : Từ công thức a = v − v0 t  t = v − v0

a = 3.10 -10 s Áp dụng công thức v2 – v02 = 2as s = v

2

− v0

2a = 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

vtb = 142 = m/s

Bài 3: 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 = v − v0

t  t =

v − v0

a = 3.10-10 s b) Áp dụng công thức v2 – v02 = 2as

s = v

2

− v0

2a = 1,26.10 -4 m

BÀI 4: Một ôtô chuyển động với vận tốc không đổi 30 m/s Đến chân dốc, ngừng hoạt động ôtô theo đà lên dốc Nó ln ln chịu gia tốc ngược chiều chuyển động m/s2 suốt quá 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 quãng 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, ôtô 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 ơtơ được:

v2 – v02 = -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

I / Mục tiêu :

 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

II / Tổ chức hoạt động dạy học :

1 / Kiểm tra cũ :

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 giải tập

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

- Sự rơi tự rơi chân khơng chị chịu tác dụng có trọng lực.

2 Đặc điểm rơi tự do.

- Là chuyển động thẳng nhanh dần - Chuyển động khơng vận tốc đầu - Có gia tốc gia tốc rơi tự a=g

3 Các công thức rơi tự do.

- Vận tốc : v=g.t

- Quãng đường ( độ cao): - Phương trình rơi tự :

- Hệ thức độc lập : v2 = 2g.h CÁC DẠNG BÀI TẬP

DẠNG : Áp Dụng Công Thức Cơ Bản Tìm Các Đại Lượng Bài Tốn u Cầu DẠNG : Bài Tốn Tìm Qng Đường

Phương pháp giải :

- Áp dụng công thức S= h= gt2.

- Quãng đường vật giây thứ n : DS=Sn-Sn-1. - Quãng đường vật k giây cuối : DS=Sn-Sn-k.

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng

GV : Dạng tập vật rơi tự dạng đặt biệt dạng tập 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 công thức Ta biến đổi : ( yêu cầu HS nhắc lại công thức )

v=v0+at  v=gt

s=v0t+at

2  h=

gt2 2as=v2− v02

 2gh=v2  v=√2gh

Bài : Một vật rơi tự không vận tốc ban đầu từ độ cao 5m xuống.Tìm vận tốc chạm đất

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 = 12 gt2  t = √2h

g =√ 2∗5

9 =1.02s Vận tốc vật chạm đất:

v = gt = 9.8.1.02 = 9.996 m/s

Bài 2: 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.

Bài giải

Chọn

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 – V02  -2gh = -V02

 V0 = √2gh=√2×9,8×4=8,854 (m\s)

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 = − V0 − g =

−4

−9,8=0,408 (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

0

 h max = − V02

−2g= −42

−2×9,8=0,816 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)

BÀI 4: Hai viên bi sắt thả rơi từ độ 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 2:t=1.5s;x=4.9(1.5-0.5)2-4.9*1.52 = 6.125m

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài : Một vật rơi tự từ độ cao 45m xuống đất Tính thời gian rơi vận tốc vật vừa chạm đất Lấy g=10m/s2

Bài : Người ta thả rơi tự hai vật A B độ cao Vật B thả rơi sau vật A thời gian 0,1s Hỏi sau kể từ thả vật A khoảng cách chúng 1m Lấy g=10m/s2

Bài : Một đá rơi tự từ miệng giếng sâu người quan sát nghe tiếng động vang (do phản xạ âm ) lại sau 3s Tìm độ sâu giếng Biết vận tốc âm khơng khí 340m/s Lấy g=10m/s2. Bài : Một vật rơi từ độ cao 45m xuống đất, Lấy g=10m/s2 Tìm

a Quãng đường vật rơi sau 2s

b Quãng đường vật rơi giây thứ c Quãng đường vật rơi giây cuối

Bài 5: Một vật rơi tự nơi có gia tốc trọng trường g, giây thứ quãng đường vật rơi là 24,5m vận tốc vừa chạm đất 39,2m/s Tìm g độ cao h

BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

Bài : Sau s kể từ lúc giọt thứ rơi ,khoảng cách hai giọt nước 25m Tính thời gian muộn giọt so với giọt Lấy g=10m/s2

Bài : Một vật rơi tự 2s cuối 60m Lấy g=10m/s2 Tính : a Thời gian rơi

BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG CONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

GIA TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I / Mục tiêu :

 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

II / Tổ chức hoạt động dạy học :

1 / Kiểm tra cũ :

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 ? / Vận tốc góc trung bình ?

4 / Chuyển động trịn ? 2 / Phần giải tập

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng

GV : Dạng tập chuyển động cong chuyển động tròn, em cần ý đến công thức sau :

 = ϕ2−ϕ1 t2−t1

= ΔΔtϕ v = ω R

T = 2π ω f = T1  = 2f an = v2

r Bài 1/SGK-40 Tóm tắt

R1 (chiều dài kim giờ) =

4 R2

(chiều dài kim phút) Tìm ω1

ω2

=? v1 v2

= ?

Bài 1: Kim đồng hồ dài 34 kim phút Tìm tỉ số vận tốc góc hai kim tỉ số giữa vận tốc dài đầu mút hai kim ?

Bài giải:

Ta có :

T1 = 3600s ; T2 = 60s Vận tốc góc kim : 1= 2Tπ

1 =

2π

3600

2 = 2Tπ

2 =

2π

60

Tỉ số vận tốc góc hai kim là: ω1 ω2

=60

3600=

1 60

Mà ta có :

V= R  v1 v2

=R1.ω1

R2.ω2

=

60 4=

1 80

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 = 2π

ω   =

2π T Các em lập tỉ số : ω1

ω2

GV : Áp dụng v = R lập tỉ số v1

v2

Bài 2/SGK_40 Tóm tắt

H (độ cao vệ tinh) = 300km V(vận tốc vệ tinh) = 7.9(km/s) Hỏi : , t, f vệ tinh Biết R(bán kính trái đất) = 6400 km

GV hướng dẫn HS bước áp dụng công thức để thực tập !

số Coi chuyển động trịn 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:  = v

R =7.9/6700=0.001179(1/s) Chu kỳ : T = 2πω = 5329.25(s)

Tần số là: F =

T = 0.00019(vòng/s)

BÀI 3: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= v2

r =

62

3=

36

3 =12(m/s

)

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

BÀI : 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= Π

30 (rad/s)

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

2

r =2,78.10 -5 m/s2

Bài : 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 : a=v2

r =

(2,18 106)2

5,28 10−11=9(m/s 2)

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài 1: Một đồng hồ có kim dài 3cm , kim phút dài 4cm So sánh tốc độ gốc vận tốc dài đầu kim

Bài : Một bánh xe bán kính 60cm , quay 100 vịng 2s Tìm : a Chu kỳ , tần số

b Vận tốc dài , vận tốc gốc điểm vành xe

Bài : Một máy bay bay tròn mặt phẳng nằm ngang với tốc độ 800km/h, Tính bán kính nhỏ vịng trịn để gia tốc máy bay khơng 10 lần gia tốc trọng trường g = 9,8m/s2

Bài : Một vệ tinh chuyển động quanh Trái Đất trịn , đồng tâm với TĐ có bán kính r = R+h, (bán kính TĐ R = 6400km , h độ cao vệ tinh so với bề mặt Trái Đất, biết g0=9,8m/s2 Còn độ cao h có gia tốc rơi tự g = g0( ) Vận tốc dài vệ tinh 11000km/h Tính độ cao h, chu kỳ quay vệ tinh

a Tính quãng đường vạch Trái Đất , Mặt Trăng quay hết vòng tròn (đúng tháng âm lịch)

b Tìm số vịng quay Mặt Trăng quanh Trái Đất thời gian Trái Đất quay hết vòng quang Mặt Trời(1 năm) Biết chu kỳ quay TĐ 365, 25 ngày, M trăng 27,25 ngày

BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

Bài : Một đĩa có bán kính 50cm quay vịng 0,2s, tính vận tốc góc, gia tốc hướng tâm, vận tốc dài chất điểm vành đĩa

Bài : Bánh xe ô tô có bán kính vành ngồi 30cm chuyển động khơng trượt với tốc độ 36km/h, tìm vận tốc gốc gia tốc hướng tâm điểm vành bánh xe

BÀI TẬP TÍNH TƯƠNG ĐỐI

CỦA CHUYỂN ĐỘNG - TỔNG HỢP VẬN TỐC I / Mục tiêu :

 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

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng

Bài 1: 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 6 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)

BÀI : 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 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

 AC = 300m

Vận tốc thuyền so với bờ : Vtb = ACΔt = 30060 = 5m/s Ta có:cos = Vts

Vtb

Vts = Vtb.cos Mặt khác : cos = AB

AC = 0,8 Vts = 5.0,8 = m/s

BÀI TẬP ÁP DỤNG

BÀI : Một phà luôn hướng mũi theo phương vng góc với bờ sơng , chạy sang bờ bên với tốc độ 10km/h nước sông , nước sông chảy với tốc độ 5km/h Xác định vận tốc phà người đứn bờ

BÀI : Trên đoạn thẳng, hai xe chuyển động ngược chiều , sau 30 phút cách 25km, biết xe với vận tốc 35km/h Hỏi sau xe cách 5km chiều

BÀI : Một hành khách ngồi tàu với vận tốc 36km/h, thấy đoàn tàu thứ hai dài l = 250m chạy song song, ngược chiều qua trước mặt hết 10s

1 Tìm vận tốc đoàn tàu thứ

2.Nếu đoàn tàu chuyển động chiều sau tàu hai gặp mặt tàu

Bài 4: Hai người khởi hành lúc Người thứ khởi hành từ A với vận tốc v1, người thứ hai khởi hành từ B với vận tốc v2 (v2 < v1) Biết AB = 20km Nếu hai người ngược chiều sau 12 phút gặp Nếu hai người chiều sau 1h người thứ gặp người thứ hai Tính vận tốc người

Bài 5: Một thuyền xi dịng từ A đến B, ngược dòng từ B đến A hết 2h30 phút Biết vận tốc thuyền xi dịng v1 = 18km/h vận tốc ngược dòng v2 = 12km/h Tính khoảng cách AB, vận tốc dịng nước, thời gian xi dịng thời gian ngược dịng

BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

Bài 1: Trước thuyền khởi hành 30 phút có bè trơi theo dòng nước qua A Tim thời điểm thuyền bè gặp tính khoảng cách từ nơi gặp A

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 ?

2) Phần giải tập TÓM TẮT LÝ THUYẾT Tổng hợp lực :

2 Các trường hợp đặc biệt:

a Hai lực chiều: F = F1 + F2

b Hai lực ngược chiều : F =½F1 – F2½

c.Hai lực vng góc nhau:

d Hai lực hợp góc α :

3 Điều kiện cân chất điểm:

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng

Bài : Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = F2 =20 N. Hãy tìm góc hợp lực hai lực chúng hợp nhau một góc  = 00, 600,900,1200 , 1800 Vẽ hình biểu diễn mỗi trường hợp Nhận xét ảnh hưởng cua góc  đối với độ lớn hợp lực

Bài giải

a)  = 00

Ta có F = 2F1cos α2

 F =  20  cos300 = 34,6 (N) b) = 600

Ta có F = 2F1cos α2

 F =2  20  cos 600 = 20 (N) c) = 900

Ta có F = 2F1cos α

2

 F =2  20  cos450 = 28,3 (N) d)  =1200

Ta có F = 2F1cos α

2

 F =2  20  cos600 = 28,3 (N)

12N.

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

b) Cho biết độ lớn hợp lực 20N Hãy tìm góc giữa hai lực F1 vàF2 ?

Bài giải

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

* 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  = 0

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: Cho ba lưc đồng quy nằm mặt phẳng, có độ lớn đơi làm thành góc 1200 Tìm hợp lực 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 được hợp lực F12 hai lực F1, F2 đường chéo một hình bình hành có hai cạnh F1 F2

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

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

Bài 4: 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 nằm mặt phẳng Biết lực F2 làm thành với hai lực ⃗F 1 và

⃗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 =2 F2. √3

2 =F2 √3

Hợp lực F1, F2, F3 :

F2 = F122 + F32 = F2 + F22 = F22  F = F2

2.11(Trang 56/SGK)

Bài làm :

Ta có:

⃗F=⃗F

1+⃗F2+⃗F3+⃗F4 = ⃗F1+⃗F3+ ⃗F2+⃗F4 =

⃗F

13+⃗F24

Trong độ lớn: F13=|F1− F3|=2(N) F24=|F2− F4|=2(N)

⇒F=√F13

+F242 =√22+22=√8

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài : Có hai lực F1 =8N , F2 =6N Tìm tổng hợp lực trường hợp sau : a Hai lực chiều

b Hai lực ngược chiều c Hai lực vng góc d Hai lực hợp góc 60 độ

Bài : Cho hai lực hợp góc 60 độ, có F1 =30N , lực tổng có độ lớn 50N Tìm độ lớn lực lại

Bài : Một vật có trọng lượng 10 N treo vào sợi dây có hai đầu cố định phương hai sợi dây tạo với góc 1200 Tìm lực căng hai dây OA OB.

Bài : Một vật có trọng lượng P = 20 N treo vào sợi dây AB điểm O Biết OA nằm ngang hợp với OB góc 1200 Tìm lực căng hai dây OA OB.

Bài : Cho vật nặng khối lượng 2,5kg , treo vào tường nhờ sợi dây hình vẽ.Biết dây treo hợp với tường góc 600 Cho g = 9,8 m/s2 Bỏ qua ma sát tường vật, tìm lục căng dây treo ?

Bài : Một vật có khối lượng 1kg giữu yên mặt phẳng nghiêng sợi dây song song với mặt dốc Biết a = 300 Cho g = 9,8 m/s2 Lực căng T dây treo ?

Bài 2 : Một vật có khối lượng kg treo vào O sợi dây AB Biết góc đỉnh O 1200, Cho g = 9,8 m/s2 Tính lực căng dây OA, OB.

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 định luật II Niutơn

- Biết vận dụng định luật II Niutơn nguyên lý độc lập tác dụng để giải tập đơn giản II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1) Kiểm tra cũ :

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

2) Phần giải tập

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng Tóm tắt

m= 2,5kg a = 0,05 m/s2

- F ?

Cho biết : m = 50 kg

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

F = ?

Bài 1: Một vật có khối lượng 2,5kg, chuyển động với gia tốc 0,05 m/s2 Tính lực tác dụng vào vật. Bài giải

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

Độ lớn : F = ma = 2,5  0,05 = 0,125 ( N ) BÀI : 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 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 – v02  a = v

2

2s =

0,72 0,5 =

0,49

1 =

0,49 m/s2

a = Fm  F = m.a = 50.0,49 = 24,5(N)

Bài 3:Một máy bay phản lực có khối lượng 50 , khi hạ cánh chuyển động chậm dần với gia tốc 0,5 m/s2 Hãy tính lực hãm Biểu diễn một hình vec tơ vận tốc, gia tốc, lực

Bài giải

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

a=Fhp

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

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

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

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

3/ Thế trường hấp dẫn ? 4/ Thế trường trọng lực ? 2) Phần giải tập

LỰC HẤP DẪN ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HÁP DẪN 1.Định luật vạn vật hấp dẫn :

Trong đó : Fhd lực hấp dẫn (N)

m1 , m2 khối lượng hai vật (kg) r khoảng cách hai vật (m)

G = 6,67.10-11 (Nm2/kg2 ) số hấp dẫn.

2.Trọng lực trường hợp riêng lực hấp dẫn :

Trọnglực lực hấp dẫn Trái Đất vật :

Trong đó : M khối lượng Trái Đất (kg) R bán kính trái đất (m)

h độ cao vật so với mặt đất (m) * Nếu vật gần mặt đất (h << R)

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng

tốc rơi tự bề mặt trái đất 9,81 m/s2 .

Bài giải

Gia tốc trọng trường trái đất gTĐ = G × MR

TD2 (1)

Gia tốc trọng trường hoả tinh gHT = G × MHT RHT2

(2) Lập tỉ số (2)/(1) ta :

gHT gTD

=¿

G.MHT RHT2 G.MTD

RTD2

=MHT MTD

RTD2 RHT

gHT gTD

=¿ 0,11(

12750 6790

2 )

2

=0,388

 gHT = 0,388 gTD = m/s2

Gia tốc trường Kim tinh gKT = G.MKT

R2KT (3)

Lập tỉ số (3)/(1) ta : gKT

gTD=

G.MKT RKT2 G.MTD

RTD2

=MKT MTD(

RTD RKT)

2

gKT gTD

=0,82(12750

12100 2)

=0,91  gkt = 0,91 gTD = 8,93 m/s2

Gia tốc trọng trường Mộc tinh gMT = G.MMT

RMT

2 (4)

Lập tỉ số (4)/(1) ta :

ggMT

TD

=

G.MMT RMT2 G.MTD

RTD2

=MMT MTD(

RTD RMT)

2

gMT gTD

=318(12750

142980 2)

=2,55758  gMT =2,5758  gTD = 25,27 m/s2

BÀI : 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)

Cho biết:

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

-Fhd = ? ( N )

thủy, tàu có khối lượng 100000 chúng ở cách 0.5 km Lực có làm cho chúng tiến lại gần không?

Bài giải

Lực hấp dẫn hai tàu thủy là: Fhd=G

m1m2 r2

❑

Fhd=6 67 10−11.100000000 100000000

250000 ≈2 7(N)

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 /

- 

Bài 4: Ở độ cao so với mặt đất gia tốc rơi tự do nửa gia tốc rơi tự mặt đất ? Cho bán kính trái đất R= 6400km

Bài giải

Theo đề ta có : g1

g2=

GM

(R+h)2 GM

R2

=GM (R+h)2×

R2

GM=

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 ÁP DỤNG

BÀI :Hai vật có khối lượng m1 m2 hút lực F1 = 16 N Nếu tăng khoảng cách chúng lên gấp đơi lực hút chúng thay đổi nào?

BÀI 2: Tính lực hấp dẫn Trái Đất Mặt Trăng Biết khối lượng Trái Đất M = 5,96.1024 kg, khối lượng Mặt Trăng m = 7,30.1022 kg, khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng r = 3,84.105 m

BÀI 3: Một vật mặt đất có trọng lượng N Khi điểm cách tâm Trái Đất 3R (R bán kính Trái Đất) có trọng lượng bao nhiêu?

BÀI : Biết bán kính Trái Đất R Lực hút Trái Đất đặt vào vật vật mặt đất 45 N Khi lực hút N vật độ cao bao nhiêu?

BÀI : Hai vật cách cm lực hút chúng 125,25.10-9 N Tính khối lượng vật hai trường hợp:

a Hai vật có khối lượng

b Khối lượng tổng cộng hai vật kg

b Tính gia tốc rơi tự độ cao bán kính Trái Đất trọng lượng vật độ cao BÀI : Bán kín Hỏa bẳng 0,53 lần bán kính Trái Đất, khối lượng Hỏa 0,11 lần khối lượng Trái Đất Tìm độ lớn gia tốc rơi tự bề mặt Hỏa Cho gia tốc rơi tự bề mặt Trái Đất 10 m/s2

BÀI : Gia tốc bề mặt Trái Đất lớn gấp lần gia tốc bề mặt Mặt Trăng Tinh bán kính Mặt Trăng, biết bán kính khối lượng Trái Đất 6400 km 6,0.1024 kg; khối lượng Mặt Trăng nhỏ khối lượng Trái Đất 81 lần

BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

BÀI : Hai tàu thủy, có khối lượng 50000 cách km So sánh lực hấp dẫn chúng với trọng lượng cân có khối lượng 20 g Lấy g = 10 m/s2

BÀI : Một vật có khối lượng kg, mặt đất có trọng lượng 10 N Khi chyển lên tới vị trí cách mặt đất 2R (R bán kính Trái Đất) có trọng lượng bao nhiêu?

BÀI 3: Cho gia tốc rơi tự sát mặt đất g0 = 9,80 m/s2, bán kính Trái Đất R = 6400 km Tính gia tốc rơi tự vị trí cách mặt đất khảng:

a h = 2R b h = R c h = 0,5R

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 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 II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1) Kiểm tra cũ :

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

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng GV : Để giài tập em dùng mấy

hệ trục tọa độ chọn hệt trục tọa độ như 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 toán chuyển động ném xiên hay ném ngang việc trước tiên các em phải viết phương trình tọa độ và 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 vật :

HS : Khi x = 20t  t = 20x ; Thế t vào (4) ta có phương trình quỹ đạo : y = 45

-x2 80

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 = √2gh = (s)

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

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

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

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

Bài : 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 khgơng 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 không 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 = 20x ; Thế t vào (4) ta có phương trình quỹ đạo :

y = 45 - x2

80

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

2 gt2

= h - 12 gt2  t = √2h

g = (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

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

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

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

1/Thế lực đàn hồi ?

2/ Nêu đặc điểm lực đàn hồi ? 3/ Nêu đặc điểm lực căng dây ? 2) Phần giải tập

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng

Tóm tắt:

mc = = 2000 Kg V0 = 0

k = 2,0.106N/m Sau 50s 400m Fđh = ?

Bài : Một ô tô tải kéo ô tơ có khối lượng 2 chạy nhanh dần với vận tốc ban đầu V0 = Sau 50 s 40m Khi dây cáp nối ô tô dãn độ cứng k = 2,0.106 N/m? Bỏ qua lực cản tác dụng lên ôtô con. Bài giải

Gia tốc ô tô con: S = 12 at2

⇒ a = 2S ❑t2 =

2 400

502 = 0,32 (m/s

2) 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. Δ l ⇒ Δ l = Fñh

k =

640 106 =

0,00032 (m)

Lấy g = 10m/s2

Bài giải

Khi m1 trạng thái cân : ⃗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 :

¿

m1 g = k (l1 -lo ) (1) ( m1 + m') g = k (l2 -lo ) (2)

¿{ ¿ Lập tỉ số : (1) /(2) ta có : m1.g

(m1+m').g

=k(l1−l0) k(l2−l0)

 l1−l0

l2−l0 =0,3

0,5=  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 BÀI TẬP ÁP DỤNG

BÀI 1: Phải treo vật có khối lượng vào lị xo có độ cứng k = 100 N/m để lò xo dãn 10 cm? Lấy g = 10m/s2

BÀI 2: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 20 cm Khi lị xo có chiều dài 24 cm lực dàn hồi N Hỏi lực đàn hồi lị xo 10 N chiều dài bao nhiêu?

BÀI 3: Dùng lị xo để treo vật có khối lượng 300 g thấy lị xo dãn đoạn cm Nếu treo thêm vật có khối lượng 150 g độ dãn lị xo bao nhiêu?

BÀI 4: Một lò xo treo vật m1 = 100 g dãn cm Khi treo vật m2, lị xo dãn cm Tìm m2 BÀI 5: Một lò xo treo thẳng đứng, đầu cố định, đầu treo vật có khối lượng 500 g lị xo dài 22 cm Tìm chiều dài tự nhiên lị xo Biết độ cứng 250 N/m, lấy g = 10m/s2 BÀI 6: Một vật có khối lượng M = kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng k = 40 N/m đặt mặt phẳng nghiêng góc a = 300, khơng ma sát vật trạng thái đứng n (hình 12.7) Tính độ dãn lò xo

BÀI 7: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 21cm Lị xo giữ cố định đầu, đầu chịu lực kéo 5,0 N Khi lò xo dài 25 cm Tìm độ cứng lị xo

BÀI 8: Một lị xo xó chiều dài tự nhiên 20 cm Khi chịu tác dụng lực N lị xo dài 24 cm. Lấy g = 10m/s2 Tính:

a Độ dãn độ cứng lò xo

BÀI 9: Một lị xo có chiều dài tự nhiên l0 = 27 cm, treo thẳng đứng Khi treo vào lị xo vật có trọng lượng P1 = N lị xo dài l1 = 44 cm

a Tính độ cứng lị xo

b Khi treo vào lị xo vật có trọng lượng P2 lị xo dài 35 cm Tính P2 BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

BÀI : Phải treo vật có khối lượng vào lị xo có độ cứng 100N/m để dãn 20cm Lấy g=10m/s2

BÀI : Một lò xo treo thẳng đứng Lần lượt treo vật nặng P1 =1N, P2 =1,5N vào lị xo lị xo có chiều dài l1 =22,5cm, l2 =23,75cm Tính độ cứng chiều dài tự nhiên lò xo BÀI : Khi người ta treo cân 300g vào đầu lò xo( đầu cố định), lị xo dài 31cm Khi treo thêm cân 200g lị xo dài 33cm Tính chiều dài tự nhiên độ cứng lò xo Lấy g=10m/s2

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 II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1) Kiểm tra cũ :

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 ?

2) Phần giải tập

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng m = 1,5T

= 1500kg

 = 0,08 Fpđ ?

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

Khi xe chuyển động thẳng đều, điều có nghĩa là :

Fpđ = Fmst =  N Fpđ =  P = .mg

= 0,08.1500.9,8 = 1176 (N) Bài 2: Một xe ôtô chạy đường lát bêtông với vận tốc v0= 100 km/h hãm lại Hãy tính qng đường ngắn mà ơtơ 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 Mốc thời gian lúc bắt đầu hãm xe. Theo định luật II Newton, ta có a=fms

m = − μ.N

m =0,7×100=−7 m/s2 a) Khi đường khô  = 0,7

 a= 0,7 10 = - m/s2 Quãng đường xe là V2 – V02 = 2as  s = − V

2

2a =

−27,82

−2×7 =55,2m

b) Khi đường ướt  = 0,5  a2 = -  g = m/s2 Quãng đường xe là S = −V2

−2a = 77,3 m BÀI TẬP ÁP DỤNG

BÀI :Một ơtơ có khối lượng bắt đầu khởi hành nhờ lực kéo động FK = 600 N thời gian 20s Biết hệ số ma sát lốp xe với mặt đường 0,2.cho g = 10m/s2

a Tính gia tốc vận tốc xe cuối khoảng thời gian ? b Tính quãng đường xe 20s ?

BÀI : Một ơtơ có khối lượng m = 1200kg bắt đầu khởi hành.Sau 30s vận tốc ôtô đạt 30m/s Cho biết hệ số ma sát xe mặt đường 0,2, lấy g = 10m/s2

a Tính gia tốc qng đường ơtơ thời gian đó? b Tính lực kéo động (theo phương ngang)

a Tính gia tốc xe?

b Tính vận tốc xe cuối khoảng thời gian ? c Tính quãng đường xe 20s ?

BÀI 4.Vật có khối lượng kg đặt mặt bàn nàm ngang Hệ số ma sát trượt vật bàn là0.25 Tác dụng lực N song song mặt bàn lên vật Cho g= 10 m/s2

a Tính độ lớn lực ma sat trượt ? b Tính gia tốc vật ?

BÀI : Một tơ có khối lượng đứng yên bắt đầu chuyển động tác dụng lực kéo FK Sau quãng đường 250m, vận tôc ô tô đạt 72 km/h Trong trình chuyển động, hệ số ma sát bánh xe mặt đường 0,05, g = 10 m/s2 Hãy tính:

a Lực ma sát b Lực kéo FK

c Thời gian bắt đầu chuyển động

BÀI 6: Một tơ có khối lượng chuyển động nhanh dần với gia tốc 0,2 m/s2, hệ số ma sát xe mặt đường 0,05 cho g =10m/s2 Tính lực kéo động

BÀI :Một vật có khối lượng kg trượt khơng vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng góc 300 so với phương ngang trượt m 1,5 s Lấy g = 10m/s2 Hãy tìm:

a Gia tốc vật

b Lực ma sát tác dụng lên vật

c hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng d Vận tốc vật sau trượt 2m

BÀI : Một người dùng dây kéo vật có khối lượng m =100kg trượt mặt sàn nằm ngang với lực kéo F = 100 N Dây nghiêng góc 300 so với phương ngang Hệ số ma sát vật sàn 0,05 Lấy g= 10m/s2

a Vẽ biểu diễn lực tác dụng lên vật Tính lực ma sát b Tính gia tốc vật

c Sau 4s vật đạt vận tốc BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

BÀI : Một vật có khối lượng chuyển động đường nằm ngang có hệ số ma sát lăn 0,2 Lấy g= 10m/s2 Độ lớn lực ma sát lăn bánh xe mặt đường bao nhiêu?

BÀI Một ô tô có khối lượng chuyển động mặt phẳng nằm ngang có hệ số ma sát 0,2 Lấy g = 10 m/s2 Độ lớn ma sát bánh xa mặt đường bao nhiêu?

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 chuyển động hệ vật Vận dụng định luật Newton để giải toán mặt phẳng nghiêng hệ vật

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

1/ Thế hệ vật ? Nội lực ? Ngoại lực ?

2/ Trong trường hợp nào, ta nói đến gia tốc hệ vật ? Viết cơng thức tính gia tốc hệ vật ?

2) Phần giải tập

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng

lực tác dụng lên vật  Chọn O, Ox, MTG

* Các lực tác dụng lên vật

GV : Vật chịu tác dụng lực nào ?

HS : Vật chịu tác dụng trọng lực và 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 công thức để tình thời gian quãng đường vật chuyển động đến vị trí cao nhất

góc  = 300 so với phương nằm ngang Hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng nghiêng  = 0,2 Vật được truyền vận tốc ban đầu v0 = (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 = vt2− v02

2a =

0−22

2(−6,6) = 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 và 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 nhất

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

Vì trình hệ vật chuyển động, dây khơng giãn nên ta có : TA = TB = T ; aA = aB = a

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

T – PB = mBa (2)

 a = g(mA−mB)

mA+mB = 0,392 m/s2

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

b) Quãng đường cân cuối giây thứ nhất

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 ở ngang ? ! Để hai vật ngang vật mA chuyển động xuống mB CĐ lên đoạn đường h/2

BÀI TẬP HỆ QUY CHIẾU CĨ GIA TỐC LỰC QN TÍNH

I MỤC TIÊU

- Biết vận dụng khái niệm quán tính để giải số tóan tron hệ quy chiếu phi quán tính II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1) Kiểm tra cũ :

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

2) Phần giải tập

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng

Bài 1: Một người có khối lượng m = 60 kg đứng trong buồng thang máy bàn cân lò xo. Nếu cân trọng lượng 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 qn tính huớng lên, nên thang máy có gia tốc hướng xuống Ta có :

N = P + Fqt N = mg + ma

 a = Nm− g = 0,3 m/s2

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

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

P = N + Fqt  N = P + Fqt N = mg + ma  a = g −N

m = 0,4 m/s2

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

đang chuyển động

Các hình ghi lại vị trí ổn định của quả cầu số trường hợp

a) nhận xét tính chất chuyển động của tàu trường hợp

b) Tính gia tốc tàu lực căng dây treo trong mỗi 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 của tàu ngược chiều với chiều v, tàu chuyển động chậm dần :

tg = Fqt P =

ma

mg  a = tg = 0,86 m/s2

T = m.g

cosα = 2,95 N

* Trường hợp :

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

tg = Fqt

P =

ma

mg  a = tg = 0,69 m/s2

T = m.g

cosα = 2,95 N

Bài : 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 A có thể 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 được phân tích thành hai lực thành phần Px và 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 sao 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

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 : Một cầu có khối lượng m = kg treo vào đầu 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  Tm

m − g  amax = 4,2 m/s2

Vậy : Khi kéo vật lên, muốn dây không đứt thì 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 II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1) Kiểm tra cũ : 1/ Trọng lực ? 2/ Trọng lượng ?

3/ Khi xảy tượng tăng, giảm trọng lượng ? 2) Phần giải tập

Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung ghi bảng

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

a) Tính áp lực ơtơ vào mặt cầu điểm cao nhất

trên ) thí áp lực ơtơ vào mặt cầu điểm thấp nhất ? So sánh hai đáp số 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

 N = P – Fq = mg – maht = mg - m v2 R  N = m(g - v2

R ) = 9360 (N)

b) Khi ơtơ chuyển động đến vị trí thấp mặt cầu võng xuống :

N = P + Fq

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

R ) = 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 : Một vật đặt bàn quay , hệ số ma sát vật mặt bàn 0,25 vận tốc góc mặt bàn rad/s 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  μg

ω2 = 0,27 m

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

BÀI TẬP ÁP DỤNG

BÀI 3: Một vệ tinh nhân tạo có khối lượng 100kg ,được phóng lên quỹ đạo quanh Trái Đất độ cao 153km Chu kì vệ tinh 5.103 s bán kính Trái Đất R = 6400km.Tính lực hướng tâm tác dung lên vệ tinh?

BÀI :Một vệ tinh nhân tạo nặng 20kg bay quanh Trái Đất độ cao 1000 km có chu kỳ T = 24h Hỏi vệ tinh chịu lực hấp dẫn biết bán kính trái đất R= 6400km?

BÀI : Một xe có khối lượng 1200 kg chuyển động qua đoạn cầu vượt (xem cung tròn) với tốc độ đạt 36km/h Biết bán kính cầu vượt 50m Hãy xác định áp lực xe vào mặt đường thời điểm cao Lấy g = 10m/s2

BÀI :cho biết chu kì chuyển động mặt trăng quanh trái đất 27,32 ngày khoảng cách từ trái đất đến mặt trăng 3,84.108 m Hãy tính khối lượng trái đất ? giả sử quỹ đạo mặt trăng tròn

BÀI : Một vệ tinh nhân tạo bay quang trái đất đô cao h bán kính R trái đất Cho R = 6400km lấy g = 10m/s2 Hãy tính tốc độ chu kì quay vệ tinh ?

BÀI : Một máy bay biểu diễn lượn quỹ đao trịn bán kính R = 500m với vận tốc khơng đổi 540km/h Tính tốc độ góc gia tốc hướng tâm máy bay?

BÀI : Một vệ tinh khối lượng 100kg phóng lên quỹ đạo quanh trái đất độ cao mà có trọng lượng 920N Chu kì vệ tinh 5,3.103 s

a.tính lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh

b.tính khoảng cách từ bề mặt trái đất đến vệ tinh BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

BÀI : Một viên bi treo cố định sợi dây dài 1m Quay dây cho viên bi chuyển động tròn mặt phẳng nằm ngang thực 45 phút Lấy g = 10m/s2

a Tính góc nghiêng dây so với phương thẳng đứng

b Viên bi chuyển động dây bị đứt viên bi rơi từ độ cao 1m so với mặt đất Hỏi từ dây đứt viên bi quãng đường bao nhiêu?

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

Hoạt động Giáo viên Học sinh Nội dung ghi bảng GV : Phương pháp động lực học phương

pháp vận dụng định luật Newton các kiến thức học để giải toán học GV hướng dẫn cho học sinh thực các 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 chú ý đến tỉ lệ độ lớn lực )

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 những bước quan trọng )

Bước : vận dụng công thức sau đây để trả lời câu mà đề toán yếu cầu : v = v0 + at

x = s = x0 + v0t + ½ at2 2as = v2 – v02

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 nhất định, bậy em chiếu phương trình trên lên chiều chuyển động vật ? Đồng thời các em suy gia tốc mà vật thu

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

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

Bài : Một vật đặt chân mặt phẳng nghiêng một 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 = (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 của 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

* 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

a) Thời gian để vật lên đến vị trí cao : t = vt− v0

a =

0−2

−6,6 = 0,3

Bài 02 :

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

HS : Gia tốc vật : a = 2s

t2 =

2 1,2

42 = 0,15 m/s

2

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 = m.g

cosα =

0,25 9,8

cos 450 = 3,46 N

Gv : Để tính chu kỳ ta nhận xét : Fht = P.tg

Fht = m2R = m

(2Tπ)

2

.l.sin = mgtg  T = 2.. √l.cosα

g = 1,2 (s)

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

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

s = vt2− v02

2a =

0−22

2(−6,6) = 0,3 m

Bài : Một vật có khối lượng m = 400 (g) đặt trên mặt bàn nằm ngang Hệ số ma sát trượt giữa vật mặt bàn  = 0,3 Người ta kéo vật với lực nằm ngang không đổi qua một 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 của vật

+ MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động Gia tốc vật :

a = 2s t2 =

2 1,2

42 = 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 sợi dây l=0,5 (m0 làm quay như vẽ bên Dây hợp với phương thẳng đứng một góc  = 450 Tính lực căng dây và chu kỳ quay cầu

Bài giải :

Lực căng dây tác dụng lên vật : T = cosm.αg = 0,25 9,8

cos 450 = 3,46 N

Để tính chu kỳ ta nhận xét : Fht = P.tg

Fht = m2R = m

(2Tπ)

2

.l.sin = mgtg  T = 2.. √l.cosα

CÂN BẰNG VẬT RẮN

BÀI TẬP ÁP DỤNG :

Bài 1: Một vật có khối lượng m = kg giữ yên mặt phẳng nghiêng sợi dây song song với đường dốc (hình 17.2) Biết góc nghiêng α = 300 , g = 9,8 m/s2 ma sát không đáng kể Hãy xác định: a Lực căng dây

b Phản lực mặt phẳng nghiêng lên vật

Bài : Người ta đặt cầu đồng chất có khối lượng kg lên mặt phẳng tạo với phương nằm ngang góc α = 450 Bỏ qua ma sát Lấy g = 9,8 m/s2 Tính áp lực mà cầu gây lên mặt phẳng (hình 17.3)

Bài : Một cầu đồng chất có trọng lượng 40N treo vào tường nhờ sợi dây (hình 17.5).Dây làm với tường góc a = 300 Bỏ qua ma sát chổ tiếp xúc cầu với tường.Hãy xác định lực căng dây lực tường tác dụng lên cầu

Bài 5: vật có khối lượng m =5kg treo sợi dây hình vẽ lấy g=9,8m/s2 Tìm lực kéo dây AC dây BC

Bài 6: Một sắt dài AB = 1,5m khối lượng m = 3kg giữ nghiêng góc a mặt sàn ngang sợi dây BC nằm ngang dài BC = 1,5m nối đầu B với tường thẳng đứng, đầu A tựa lên mặt sàn Hệ số ma sát mặt sàn

a Góc nghiêng α phải có giá trị để cân

b Tìm lực tác dụng lên khoảng cách OA từ đầu A đến góc tường a = 450 Lấy g = 10 m/s2.

BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

Bài : Một thang chiều dài đầu đặt sàn nằm ngang, đầu dựa vào tường thẳng đứng nhẵn (bỏ qua ma sát thang tường) Ở trạng thái đứng yên ban đầu, thang hợp với tường góc α = 300.

b Biết hệ số ma sát nghỉ cực đại thang sàn μ = 0,5 Hãy tìm giá trị góc cực đại hợp thang tường (αmax) để thang không trượt

Bài : Một cầu đồng chất tâm O bán kính R vật nặng m (xem chất điểm) đặt M cách tâm cầu khoảng d = 2R, tương tác với với lực hấp dẫn có độ lớn F Hỏi khoét cầu phần có dạng hình cầu tâm O' (nằm đoạn thẳng OM), bán kính r = R/2 tiếp xúc với cầu ban đầu lực tương tác F' cầu khoét vật nặng ?

CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài 1: Một người dùng gậy thẳng dài m để bẩy đá nặng 50 kg, gậy đặt lên điểm tựa cách hịn đá 20 cm Tính độ lớn tối thiểu mà người cần thực để nâng hịn đá lên Lấy g = 9,8 m/s2 Bỏ qua khối lượng gậy

Bài 2: Một người nâng đầu gỗ thẳng, đồng chất tiết diện có khối lượng 30 kg lên cao hợp với phương nằm ngang góc α = 300 Lấy g = 9,8 m/s2 Tính độ lớn lực nâng F người các trường hợp sau:

a Lực F vng góc với mặt phẳng gỗ b Lực F hướng thẳng đứng lên

Bài 3: Một AB thẳng dài m, đồng chất tiết diện treo lên sợi dây vị trí O cách đầu A m. Treo vào đầu A vật có khối lượng mA = 20 kg Để cho AB nằm cân phải treo vào đầu B vật có khối lượng bao nhiêu? Bỏ qua khối lượng (hình 3)

Bài 4: Một AB đồng chất tiết diện thẳng dài 1,5 m đặt lên giá đỡ Tác dụng vào đầu A B lần lượt lực có độ lớn FA = 10 N FB = 20 N theo phương hướng thẳng đứng xuống Phải đặt AB lên giá đỡ vị trí để AB nằm cân bằng?

Bài 5: Một AB đồng chất tiết diện thẳng, dài m, có khối lượng 10 kg đặt giá đỡ vị trí cách đầu A 50 cm (hình 18.5) Phải đặt lên đầu A hay đầu B vật có khối lượng để gỗ nằm cân bằng?

Bài 6: Một khối gỗ đồng chất hình hộp có khối lượng kg, cạnh AB = a = 20 cm, BC = b = 40 cm Người ta tác dụng lực F lên diểm B theo phương cạnh AB (hình 6) Tính giá trị lớn F để khối gỗ không bị lật đổ.Lấy g = 9,8 m/s2.

BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

BÀI : Một người dung búa để nhổ đinh Khi người tác dụng lực100N vào đầu búa đinh bắt đầu chuyển động Hãy tính lực cản gỗ tác dụng vào đinh

BÀI : Một AB đồng chất tiết diện thẳng dài 2m đặt lên giá đỡ Tác dụng vào đầu A B lần lượt lực có độ lớn FA = 15 N FB = 30 N theo phương hướng thẳng đứng xuống Phải đặt AB lên giá đỡ vị trí để AB nằm cân bằng?

CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC VÀ BA LỰC KO SONG SONG

BÀI TẬP ÁP DỤNG

BÀI : Hai người khiêng khúc gỗ thẳng tiết diện đều, dài m Mỗi người chịu lực 400 N Tính khối lượng khúc gỗ Lấy g = 10 m/s2.

BÀI : Một đèn khối lượng kg treo lên gỗ thẳng, dài 120 cm Hai đầu gỗ đặt lên hai điểm A, B theo phương nằm ngang, đầu A chịu lực 20 N, đầu B chịu lực 10 N Xác định vị trí treo đèn gỗ Lấy g = 10 m/s2 Bỏ qua trọng lượng gỗ.

BÀI Một gậy thẳng, dài 50 cm, treo lên sợi dây điểm O cách đầu A 20 cm Người ta treo vào hai đầu A, B gậy hai cầu có khối lượng mA = 1,5 kg mB = kg để gậy nằm cân Tính lực căng sợi dây Bỏ qua khối lượng gậy

Bài 6:

a Hai lực F1; F2 song song ,cùng chiều đặt hai đầu AB,có hợp lực F đặt O cách A 12 cm,cách B cm có độ lớn F=10 N.Tìm F1; F2

b Hai lực F1; F2 song song ,ngược chiều đặt hai đầu AB,có hợp lực F đặt O cách A cm,cách B cm có độ lớn F=10,5 N.Tìm F1; F2

Bài 7:

Thanh nhẹ AB nằm ngang chiều dài l = 1m , chịu tác dụng ba lực song song chiều vng góc với thanh,F1 = 20N, F3 = 50N hai đầu F2 = 30N

a Tìm độ lớn điểm đặt hợp lực

b Suy vị trí đặt giá đỡ để cân lực nén lên giá đỡ Bài 8:

Thanh AB trọng lượng P1 = 100N chiều dài l = 1m trọng lượng vật nặng P2 = 200N C,AC = 60 cm

Dùng quy tắc hợp lực song song : a Tìm hợp lực P1; P2

b Tìm lực nén lên hai giá đỡ hai đầu BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

BÀI Đặt AB dài 5m có khối lượng 20 kg đỉnh O cách A đoạn 1,2 m Phải tác dụng lực vị trí điểm B để giữ thăng bằng?

BÀI Đặt AB dài 4m có khối lượng 10 kg lên đỉnh O cách A đoạn m Ở vị trí A đặt thêmmột vật nặng 20 kg Phải tác dụng lực vị trí điểm B để giữ thăng BÀI

BÀI Đặt AB dài 3m có khối lượng 15 kg lên đỉnh O cách A đoạn m Để thăng bằng, người ta phải đặt thêm vật có khối lượng 5kg Xác định vị trí để đặt vật

Học kì II Chương 03

CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Tiết Bài tập 01

BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I MỤC TIÊU

- Nắm vửng định nghĩa động lượng nôi dung định luật bảo toàn động lượng áp dun g cho hệ kín

- Biết vận dụng định luật để giải số toán II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

 Ổn định lớp học 1) Kiểm tra củ :

+ Câu 01 : Định động lượng vật ?

+ Câu 02 : Định nghĩa động lượng hệ vật ?

+ Câu 03 : Phát biểu định luật bảo toàn động lượng viết biểu thức cho hệ hai vật ? 2) Nội dung giảng : 

Hoạt động Giáo viên Học sinh Nội dung ghi bảng Bài 1

Trước vào này, GV cần nhắc lại

cho HS phép tính tổng vectơ

Bài giải :

GV : em cho biết cơng thức tính động lượng hệ ?

HS : Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p 1 + ⃗p 2 GV : xét độ lớn ?

( GV yêu cầu HS vẽ hình ! ) HS vẽ hình : 

HS : Độ lớn : p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2 = 1.3 + 3.1 = kgm/s

b) HS :Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p 1 + ⃗p 2

HS vẽ hình : 

Độ lớn : p = p1 - p2 = m1v1 - m2v2 = 0 kgm/s

c) HS : Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p 1 + ⃗p 2

HS vẽ hình : 

p = √p12

+p22 = √18 = 4,242 kgm/s d) Động lượng hệ :

⃗p = ⃗p 1 + ⃗p 2 HS vẽ hình : 

Độ lớn : p = p1 = p2 = kgm/s

Bài m = 0,1 kg v = m/s v’= 4m/s Wđ = ?

Bài giải :

GV hướng dẫn HS chọn chiều !

GV : Các em cho biết Độ biến thiên động lượng ? ( Nhắc HS dấu theo chiều dương) !

HS : p = p2 – p1 = (- mv) – (mv) = - 2mv = - 0,8 kgm/s

GV : Để tính xung lức thực hiện ?

HS : Ta áp dụng định luật II Newton dưới dạng tổng quát : F t = p

GV : Lực F vách tác dụng lên cầu cùng dấu p, tức hướng ngược chiều chuyển động ban đầu vật Đối với một độ biến thiên động lượng xác định, thời gian tác dụng t nhỏ lực

Tìm tổng động lượng ( phương, chiều độ lớn) của hệ trường hợp :

a) ⃗v 1 ⃗v 2 hướng

b) ⃗v 1 ⃗v 2 phương, ngược chiều c) ⃗v 1 ⃗v 2 vng góc

d) ⃗v 1 ⃗v 2 hợp góc 1200

Bài giải :

a) Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p 1 + ⃗p 2

Độ lớn : p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2 = 1.3 + 3.1 = 6 kgm/s

b) Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p 1 + ⃗p 2

Độ lớn : p = p1 - p2 = m1v1 - m2v2 = kgm/s c) Động lượng hệ :

⃗p = ⃗p 1 + ⃗p 2

Độ lớn : p = √p12+p22 = √18 = 4,242 kgm/s d) Động lượng hệ :

⃗p = ⃗p 1 + ⃗p 2

Độ lớn : p = p1 = p2 = kgm/s

Bài : Một cầu rắn khối lượng 0,1 kg chuyển động với vận tốc m/s mặt phẳng ngang Sau khi va vào vách cứng, bậc trở lại với vận tốc đầu m/s Hỏi độ biến thiên động lượng cầu sau va chạm ? Tính xung lực ( hướng và độ lớn ) vách tác dụng lên cầu thời gian va chạm 0,05 (s)

Bài giải :

Chọn chiều dương chiều chuyển động cầu trước va vào vách

Độ biến thiên động lượng :

p = p2 – p1 = (- mv) – (mv) = - 2mv = - 0,8 kgm/s

Áp dụng định luật II Newton dạng tổng quát :

F t = p

xuất lớn, gọi xung lực :

F=Δp Δt=

−0,8

0,05 = - 16 N

Bài

Bài giải :

GV : Chọn chiều (+) chiều chuyển động ban đầu bi thép

GV:Em áp dụng định luật bảo toàn động lượng trường hợp ? HS : 3mv = mv’1 + 3mv’2

Với : v’1 = 3v’2

 3mv = 3m’2 + 3mv’2 = 6mv’2  v’2 = v

2 ; v’1 = 3v

2

Bài

M = 10 = 104 kg V = 200 m/s

v = 500 m/s V’ = ? m/s

Bài giải :

GV : Hướng dẫn HS chọn chiều chuyển động tên lửa chiều dương Theo công thức cộng vận tốc, em tính vận tốc khí đất ?

HS : v1 = V + v =

GV : em áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ tên lửa và khí :

HS : MV = (M –m)V’ + mv1  V '=MV−mv1

M − m  Bài

m = kg v = 200 m/s () m1 = 1,5 kg  m2 = 0,5 kg v1 = 200 m/s () v2 = ?

Bài giải :

GV : Ta xem hệ mãnh đạn khi đạn nổ hệ kín ?

HS : Vì nội lực xuất nổ lớn hơn rất nhiều so với trọng lực mảnh đạn GV : em tính động lượng đạn các mãnh đạn trước vào sau đạn nỗ ! HS : p = m.v = 2.200 = 400 kgm/s p1 = m1v1= 1,5.200 = 300 kg

tức hướng ngược chiều chuyển động ban đầu của vật Đối với độ biến thiên động lượng xác định, thời gian tác dụng t nhỏ lực xuất hiện càng lớn, gọi xung lực :

F=Δp Δt=

−0,8

0,05 = - 16 N

Bài : Bắn bi thép với vận tốc v vào một hòn bi ve nằm yên Sau va chạm, hai hịn bi chuyển động phía trước, bi ve có vận tốc gấp lần vận tốc bi thép Tìm vận tốc của hịn bi sau va chạm Biết khối lượng bi thép bằng lần khối lượng bi ve

Bài giải :

Ta gọi :

- Khối lượng bi ve m - Khối lượng bi thép 3m

- Vận tốc sau va chạm bi ve v’1 - Vận tốc sau va chạm bi thép v’2

Chọn chiều (+) chiều chuyển động ban đầu bi thép

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng : 3mv = mv’1 + 3mv’2

Với : v’1 = 3v’2

 3mv = 3m’2 + 3mv’2 = 6mv’2  v’2 = v2 ; v’1 = 32v

Bài : Một tên lửa có khối lượng M = 10 đang bay với vận tốc 200 m/s Trái Đất ra phía sau ( tức thời) khối lượng khí với vận tốc 500 m/s tên lửa Tìm vận tốc tức thời tên lửa sau khí với giả thiết vận tốc v khí giữ ngun khơng đổi

Bài giải :

Chọn chiều chuyển động tên lửa chiều dương. Theo công thức cộng vận tốc, vận tốc khí đối với đất :

v1 = V + v = 200 – 500 = - 300 m/s

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ tên lửa khí :

MV = (M –m)V’ + mv1  V '=MV−mv1 M − m Thay số : V’ = 10 10

3

.200+2 103.300

8 103 = 325 m/s

Bài

Một viên đạn có khối lượng kg bay đến điểm cao quỹ đạo parabol với vận tốc 200 m/s theo phương nằm ngang nổ thành hai mảnh. Một mảnh có khối lượng m1 = 1,5 kg văng thẳng đứng xuống với vận tốc v1 200 m/s. Hỏi mảnh bay theo hướng với vận tốc bằng ?

Bài giải :

p2 = m2.v2 = ?

GV : Áp dụng định luật bảo toàn động lượng :

⃗p = ⃗p 1 + ⃗p 2

Vì vectơ động lượng chiều vectơ vận tốc nên ta có hình vẽ sau :



GV : Từ hình vẽ, tam giác vng OAC, các em tính động lượng mãnh đạn thứ hai ?

HS : p2 = √4002

+3002

 Vận tốc mãnh thứ hai góc hợp với phương ngang 

Động lượng viên đạn trước đạn nổ : p = m.v = 2.200 = 400 kgm/s

Động lượng mãnh đạn sau đạn nổ : p1 = m1v1= 1,5.200 = 300 kg

p2 = m2.v2 = ?

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng : ⃗p = ⃗p 1 + ⃗p 2

Vì vectơ động lượng chiều vectơ vận tốc nên ta có hình vẽ sau :

Từ hình vẽ, tam giác vng OAC, ta có : p2 = √4002

+3002 = 500 kgm/s Vận tốc mãnh thứ hai : p2 = m2.v2  v2 = p2

m2 =500

0,5 = 1000 m/s Góc hợp với phương ngang :

tg = ¾    370

Vậy : mảnh thứ hai bay với vận tốc 1000 m/s hợp với phương ngang góc 370

3) Cũng cố :

 Tiết Bài tập 02

BÀI TẬP CÔNG VÀ CÔNG SUẤT I MỤC TIÊU

- Phân biệt khái niệm công ngơn ngữ thơng thường cơng vật lí Nắm vững công học gắn với hai yếu tố: lực tác dụng độ dời điểm đặt lực theo phương lực : A = F.s.cos 

- Hiểu rõ công đại lượng vô hướng, giá trị dương âm ứng với công phát động công cản

- Hiểu rõ cách xác định góc  để từ giải tập công công suất II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

 Ổn định lớp học 1) Kiểm tra củ :

+ Câu 1/ Định nghĩa công học đơn vị công ? Viết biểu thức tính cơng trường hợp tổng qt ?

+ Câu 2/ Nêu ý nghĩa công dương cơng âm ? Cho thí dụ ?

+ Câu 3/ Định nghĩa công suất đơn vị ? Nêu ý nghĩa công suất ? 2) Nội dung giảng : 

Hoạt động Giáo viên Học sinh Nội dung ghi bảng Bài

m = 0,3 kg F = 10 N  = 300

a) A ? ( t = 5s) b) P ?

c)  = 0,2 A ?

Bài : Một vật có khối lượng 0,3 kg nằm yên trên mặt phẳng nằm ngang khơng có ma sát Tác dụng lên vật lực kéo 10 N hợp với phương ngang góc  = 300

a)Tính cơng lực thực sau thời gian giây ? b)Tính cơng suất tức thời thời điểm cuối ?

Bài giải :

Câu a)

GV : Các em cho biết cách tính cơng trong bày ?

HS : A = F.s.cos

GV : Đại lượng ta chưa biết trong công thức ?

HS : Đại lượng s

GV : Em tìm đại lượng s thế nào ?

HS : Tình gia tốc quãng đường trong thời gian giây  A

Câu b :

GV : Để tính cơng suất tức thời điểm cuối trước hết em tính vận tốc tốc tức thời thời điểm cuối :

HS : v = at = 28,86.5 = 144,3 m/s

P = F.v.cos  = 10 144,3 cos300 = 1250 W

Câu c :

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Bài m = kg h = 10m t = 1,2 (s) AP = ? Ptb = ? P = ?

Bài giải :

GV : Em tính quãng đường vật rơi tự ?

HS : h =

2 gt2 =

2 9,8(1,2)2 = 7,1

1=0,2 cơng tồn phần có giá trị bao nhiêu ?

Bài giải :

Câu a :

Gia tốc vật : Theo định luật II Newton : a = Fcosα

m = 28,86 m/s2

Quãng đường vật thời gian giây là : s = 12 at2 = 360,75

Công mà lực thực khoảng thời gian 5 giây :

A = F.s.cos = 10 360,75.cos300 = 3125 J Câu b :

Vận tốc tốc tức thời thời điểm cuối : v = at = 28,86.5 = 144,3 m/s

Công suất tức thời điểm cuối :

P = F.v.cos  = 10 144,3 cos300 = 1250 W Câu c :

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Bài 2

Một vật có khối lượng kg rơi tự từ độ cao 10m so với mặt đất Bỏ qua sức cản khơng khí Hỏi sau thời gian 1,2 s trọng lực thực một công ? Cơng suất trung bình của trọng lực thời gian 1,2 s công suất tức thời tại thời điểm 1,2 s khác ?

Bài giải :

Quãng đường vật rơi tự : h = 12 gt2 =

2 9,8(1,2)2 = 7,1 (m)

Công trọng lực :

A = P.h = mgh = 2.9,8.7,1 = 139,16 (J) Công suất tức thời trọng lực : Pcs = P.v = mg.gt = 230,5 W

Cơng suất trung bình trọng lực :

¯PCS = P.¯v = mg. ht = 2.9,8. 7,11,2 = 115,25

W Bài

(m)

GV : Công trọng lực ? HS : A = P.h = mgh = 2.9,8.7,1 = 139,16 (J)

GV : Công suất tức thời trọng lực ? HS : Pcs = P.v = mg.gt = 230,5 W

GV : Công suất trung bình trọng lực :

HS : ¯PCS = P.¯v = mg. ht = 115,25

W

Bài

Bài giải :

GV : Công máy bơm nước ?

HS : A = P.h = mgh = 15.10.10 = 1500 (J) GV : Đây cơng có ích hay cơng tồn phần ?

HS : Thưa Thầy cơng tồn phần GV : Cơng suất có ích máy bơm ? HS : Pích = A/t = 1500 (W)

GV : Cơng suất tồn phần máy bơm ?

Ptp = 1500

0,7 = 2142,9 W

GV : Công máy bơm thực trong nữa (1800 giây) ?

HS : Atp = Ptp.t = 1500

0,7 .1800 = 3857

kJ

lít nước lên bể nước độ cao 10 m Nếu coi tổn hao khơng đáng kể, tính cơng suất máy bơm Trong thực tế hiệu suất máy bơm là 0,7 Hỏi sau nửa giờ, máy bơm thực một công ?

Bài giải :

Công máy bơm nước :

A = P.h = mgh = 15.10.10 = 1500 (J) Cơng suất có ích máy bơm :

Pích = A/t = 1500 (W)

Cơng suất tồn phần máy bơm : Ptp = 15000,7 = 2142,9 W

Công máy bơm thực (1800 giây) :

Atp = Ptp.t = 15000,7 .1800 = 3857 kJ

3) Cũng cố :

 Tiết Bài tập 03

BÀI TẬP ĐỘNG NĂNG ĐỊNH LÍ ĐỘNG NĂNG I MỤC TIÊU

- Vận dụng thành thạo biểu thức tính cơng định lí động để giải số bàitoán liên quan đến động năng: xác định động năng( hay vận tốc) vật trình chuyển động có cơng thực hiện, ngược lại, từ độ biến thiên động tính cong lực thực cơng

II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn định lớp học

1) Kiểm tra củ :

+ Câu 1/ Viết biểu thức động vật có khối lượng m chuyển động tịnh tiến với vận tốc v Đơn vị động ?

Hoạt động Giáo viên Học sinh Nội dung ghi bảng Bài 1

Tóm tắt :

m = 2300 kg

v = 72 km/h = 20 m/s a) Wđ ?

b) Động thực ôtô bao gồm những phần na2o khác ?

Bài giải :

Câu a)

GV : em tính động của ơtơ :

HS : Wđ = ½ mv2  Câu b)

GV diễn giãng : 

Bài :

Tóm tắt :

m1 = 10g = 10-2 kg v1 = 0,8 km/s = 800 m/s m2 = 60 kg

v2 = 10 m/s

Bài giải :

GV : Trước hết em tính động lượng viên đạn người :

HS : Động lượng viên đạn : p1 = m1v1 Động lượng Người : p2 = m2v2 

 p2 > p1

GV : Các em tính động của viên đạn người :

HS : Động viên đạn : Wđ1 = ½ m1v12 Động người : Wđ2 = ½ m2v22

 Wđ1 > Wđ2

Bài :

Tóm tắt :

TH : 10 km/h  20 km/h 2,78 m/s  5,56 m/s TH : 50 km/h  60 km/h 13,89 m/s  16,67 m/s

Bài giải :

GV : Áp dụng định lí động năng trong hai trường hợp !

HS : Định lí động hai trường hợp

A1 = Wđ2 – Wđ1 = ½ m ( v22 – v12 ) = ½ m ( 5,562 – 2,782) = 11,6m (J)

A2 = Wđ2 – Wđ1 = ½ m ( v22 – v12 ) = ½ m ( 16,672 – 13,892) = 42,5m (J)

GV : Từ kết em có

Bài : Một ơtơ có khối lượng 2300 kg, chuyển động với vận tốc 72 km/h đường

a) Tìm động chuyển động tịnh tiến của ơtơ ?

b) Động thực ôtô bao gồm những phần khác ?

Bài giải :

a) Động ôtô :

Wđ = ½ mv2 = 1/2 2300.202 =460.103 J = 460 KJ

b) Ngoài động chuyển động tịnh tiến, cịn có động năng phận chuyển động khác ôtô như chuyển động píttơng xilanh, chuyển động quay bánh động cơ, chuyển động cquay bánh xe …

Bài : Viên đạn khối lượng 10 g bay với vận tốc 0,8 km/s Người có khối lượng 60 kg chạy với vận tốc 10 m/s So sánh động động lượng đạn và người

Bài giải :

Tóm tắt :

m1 = 10g = 10-2 kg v1 = 0,8 km/s = 800 m/s m2 = 60 kg

v2 = 10 m/s

Động lượng viên đạn người :

+ Viên đạn : p1 = m1v1 = 10-2.800 = kgm/s + Người : p2 = m2v2 = 60.10 = 600 kgm/s  p2 > p1

Động viên đạn người : + Viên đạn : Wđ1 = ½ m1v12

= ½ 10-2 8002 = 3200 J + Người : Wđ2 = ½ m2v22

= ½ 60.102 = 3000 J  Wđ1 > Wđ2

Bài : Một ôtô tăng tốc hai trường hợp : Từ 10 km/h lên 20 km/h từ 50 km/h lên 60 km/h So sánh xem công hai trường hợp có khơng ? Tại ?

Bài giải :

Áp dụng định lí động hai trường hợp : A1 = Wđ2 – Wđ1 = ½ m ( v22 – v12 )

= ½ m ( 5,562 – 2,782) = 11,6m (J) A2 = Wđ2 – Wđ1 = ½ m ( v22 – v12 ) = ½ m ( 16,672 – 13,892) = 42,5m (J)

nhận xét ?

HS : Công thực độ tăng động Dù vận tốc tăng như nhau, động tỉ lệ với bình phương vận tốc nên cơng thực hiện trong hai trường hợp khác Bài 4

Tóm tắt :

m = 10g v1 = 300 m/s d = 5.10-2 m v2 = 100 m/s FC = ?

Bài giải

GV : Để giải toán trước hết các em cho biết, viên đạn xuyên qua gỗ đại lượng thay đổi ?

HS : Vận tốc thay đổi

GV : Áp dụng định lí động : HS : A = Wđ2 – Wđ2  FC

Bài 5

Bài giải :

GV :     _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 

Bài 6

Tóm tắt :

s = 20m F = 300N  = 300 fms = 200N

Bài giải :

GV : em tính cơng lực kéo lực ma sát ?

HS : AF = F.s.cos

Ams = fms.scos1800  b) Áp dụng định lí động : A = Wđ - Wđ0 

 AF – Ams = Wđ - Wđ0  Wđ = AF – Ams

Bài : Một viên đạn khối lượng 10 g bay ngang với vận tốc 300 m/s xuyên qua gỗ dày cm Sau xuyên gỗ, đạn có vận tốc v2 = 100 m/s tính lực cản trung bình của gỗ tác dụng lên viên đạn ?

Bài giải

Áp dụng định lí động : A = Wđ2 – Wđ2

 Fc.d = ½ m (v22 – v12)

 Fc 5.10-2 = ½ 10-2 (1002 – 3002)  Fc = - 8000 N

Bài : Trên mặt phẳng nằm ngang, vật chịu tác dụng của hai lực F1 F2 mặt phẳng có phương vng góc với Khi vật dịch chuyển m từ trạng thái nghỉ, động vật bằnng ? Xét trong hai trường hợp :

a) F1 = 10 N ; F2 = N b) F1 = N ; F2 = N c) F1 = F2 = N

Bài giải :

Vật chịu tác dụng lực tổng hợp lực F : ⃗F = ⃗F 1 + ⃗F 2

a) Khi F1 = 10 N ; F2 = N  F = F1 = 10N  A = F.s = 10.2 = 20 J

b) Khi F1 = N ; F2 = N  F = F2 = 5N  A = F.s = 5.2 = 10 J

c) Khi F1 = F2 = N  F = √F12

+F22 = F1. √2 = 5.

√2

 A = F.s = 5 √2 .2 = 10 √2 N

Bài : Một xe kéo từ trạng thái nghỉ trên một đoạn đường nằm ngang dài 20 m với lực có độ lớn khơng đổi 300 N có phương hợp với độ dời góc 300 Lực cản ma sát coi không đổi và 200 N Tính cơng mổi lực Động của xe cuối đoạn đường ?

Bài giải :

a) Công lực kéo lực ma sát :

AF = F.s.cos = 300.20.cos 300 = 5196,2 (J) Ams = fms.scos1800 = - fms.s = -200.20 = - 4000 (J) b) Áp dụng định lí động :

3) Cũng cố :

 Tiết Bài tập 04

BÀI TẬP THẾ NĂNG I MỤC TIÊU

- Vận dụng công thức xác định phân biệt:

+ Cơng trọng lực làm giảm Khi tăng tức trọng lực thực công âm

+ Thế vị trí có giá trị khác tùy theo cách chọn gốc tọa độ Từ nắm vững tính tương đối biết chọn gốc cho phù hợp việc giải tóan có liên quan đến

- Nắm vững áp dụng thành thạo phương pháp đồ thị để tính cơng lực đàn hồi Từ giải toán đàn hồi

II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn định lớp học

1) Kiểm tra củ :

+ Câu 1/ Nêu đặc điểm ? Cơng thức ?

+ Câu 2/ Tính cơng mà lực đàn hồi thực biến dạng lị xo Cơng liên hệ với độ biến thiên đàn hồi ?

+ Câu 3/ Viết biểu thức đàn hồi Nêu tính chất ? 2) Nội dung giảng : 

Hoạt động Giáo viên Học sinh Nội dung ghi bảng Bài :



Bài giải :

GV : Từ hình vẽ em tính cơng trọng lực thực vật di chuyển từ B đến C ?

HS : A = Px.l = Psin.BC

= P.l.sin = P.l. hl = P.h

GV : Từ biểu thức em rút kết luận ?

HS :

Công trọng lực phụ thuộc vào h chứng tỏ công phụ thuộc chênh lệch độ cao hai điểm B C.

Bài :



Bài : Dưới tác dụng trọng lực, vật có khối lượng m trượt không ma sát từ trạng thái nghỉ trên một mặt phẳng nghiêng có chiều dài BC = l độ cao BD = h Hãy tính cơng trọng lực thực hiện khi vật di chuyển từ B đến C chứng tỏ công này chỉ phụ thuộc chênh lệch độ cao hai điểm B và C

Bài giải :

Công trọng lực thực vật di chuyển từ B đến C

A = Px.l = Psin.BC = P.l.sin = P.l. h

l = P.h

Vậy : Công trọng lực phụ thuộc vào h chứng tỏ công phụ thuộc chênh lệch độ cao giữa hai điểm B C.

Bài : Trong công viên giải trí, xe có khối lượng 80 kg chạy đường ray có mặt cắt như trên hình vẽ Độ cao điểm A, B, C, D, E tính mặt đất có giá trị : hA = 20 m ; hB = 10 m ; hC = 15 m ; hD = m ; hE = 18 m

Tính độ biến thiên động xe trọng trường dịch chuyển :

a)Từ A đến B b) Từ B đến C c)Từ A đến D d) Từ A đến E

Bài giải :

GV : Độ biến thiên động xe trong trọng trường dịch chuyển trong trường hợp :

HS trình bày :

……… 

a) Từ A đến B : mg(hA – hB) b) Từ B đến C : mg(hB – hC) c) Từ A đến D : mg(hA – hD) d) Từ A đến E : mg(hA – hE) GV :    

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _  Bài 3 m = 600 kg h = 2m h’ = 1,2 m

a) Wt ?

b) Wt ?  AP

c) Cơng trọng lực có phụ thuộc cách di chuyển hịm hai vị trí hay khơng ? Tại ?

Bài giải :

GV : Ta chọn góc mặt đất Câu a)

GV : Thế hòm trọng trường độ cao m ?

HS : Wt = mgh = AT = 600.9,8.2 = 11760 J

 Thế hòm trọng trường độ cao m công của lực căng dây cáp

Câu b)

GV : Độ biến thiên hòm hạ từ độ cao 2m xuống sàn ôtô ?

HS : A12 = Wt = Wt1 – Wt2 = mg( h1 – h2)  Công trọng lực phụ thuộc cách di chuyển hịm hai vị trí cơng của trọng lực phụ thuộc vào độ biến thiên

Bài 4 F = 3N l = 2.10-2 m

một trình dương hay âm

Bài giải :

Độ biến thiên động xe trọng trường khi dịch chuyển trường hợp :

a) Từ A đến B : mg(hA – hB) = 80.9,8.10 = 7840 J b) Từ B đến C : mg(hB – hC) = - 80.9,8.5 = - 3920 J c) Từ A đến D : mg(hA – hD) = 80.9,8.15 = 11760 J d) Từ A đến E : mg(hA – hE) = 80.9,8.2 = 1568 J

Bài : Một cần cẩu nâng hịm cơngtenơ có khối lượng 600 kg từ mặt đất lên độ cao m ( tính theo di chuyển khối tâm hịm ), sau đổi hướng và hạ hịm xuống sàn ôtô tải độ cao 1,2m cách mặt đất

a)Tím hịm trọng trường ở độ cao m Tính cơng lực phát động ( lực căng của dây cáp) để nâng hịm lên độ cao

b)Tìm độ biến thiên hòm hạ từ độ cao 2m xuống sàn ơtơ Cơng trọng lực có phụ thuộc cách di chuyển hịm hai vị trí hay không ? Tại ?

Bài giải :

Ta chọn góc mặt đất :

a) Thế hòm trọng trường độ cao m

Wt = mgh = AT = 600.9,8.2 = 11760 J

Thế hòm trọng trường độ cao m công lực căng dây cáp

b) Độ biến thiên hòm hạ từ độ cao 2m xuống sàn ôtô :

A12 = Wt = Wt1 – Wt2 = mg( h1 – h2) = 600.9,8(2 – 1,2) = 4704 J

Công trọng lực phụ thuộc cách di chuyển hịm hai vị trí cơng trọng lực phụ thuộc vào độ biến thiên

Bài 4: Cho lò xo nằm ngang trạng thái ban đầu không bị biến dạng Khi tác dụng lực F = 3 N vào lị xo theo phương lị xo, ta thấy dãn ra được cm

a) Tìm độ cứng lò xo

b) Xác định giá trị đàn hồi của lị xo dãn cm

c) Tính cơng lực đàn hồi thực hiện khi lò xo kéo dãn thêm từ cm đến 3,5 cm Công dương hay âm ? Giải thích ý nghĩa Bỏ qua lực cản

Bài giải :

a) Độ cứng lò xo : F = k.tl  k = F

Δl =

3

a) K ? b) Wt ? c) AF ?

Bài giải : 

a) GV : Tính độ cứng lị xo ? HS : F = k.tl  k = F

Δl 

b) GV : Thế đàn hồi lị xo khi nó dãn cm ?

HS : Wđh = ½ kx2 = 150.(0,02)2/ = 0,03 J

c) GV : Cơng lực đàn hồi thực hiện khi lị xo kéo dãn thêm từ cm đến 3,5 cm ?

HS : A = ½ kx12 – ½ kx22 = ½ k( x12 – x22 ) = 150

2 (0,022 – 0,0352) = - 0,062

J

b) Thế đàn hồi lị xo dãn được 2 cm :

Wđh = ½ kx2 = 150.(0,02)2/ = 0,03 J

c) Công lực đàn hồi thực lò xo được kéo dãn thêm từ cm đến 3,5 cm :

A = ½ kx12 – ½ kx22 = ½ k( x12 – x22 ) = 150

2

(0,022 – 0,0352) = - 0,062 J

3) Cũng cố :

 Tiết Bài tập 05

Bài Tập

ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG I MỤC TIÊU

- Nắm vững khái niêm gồm tổng động vật

- Biết cách thiết lập định luật bảo toàn trường hợp cụ thể lực tác dụng trọng lực lực đàn hồi Từ mở rộng thành định luật tổng quát lực tác dụng lực nói chung

II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn định lớp học

1) Kiểm tra củ :

+ Câu 01 : Thế vật ? Ví dụ ? + Câu 02 : Nêu định luật Bảo toàn tổng quát ? 2) Nội dung giảng : 

Hoạt động Giáo viên Học sinh Nội dung ghi bảng Bài :

m = 20.10-3 kg v = m/s h = 1,6 m

a) Wđ ? Wt ? W ? b) hmax ?

Bài giải :

Câu a)

GV : Các em tính giá trị động năng, thế bi lúc ném vật.

HS : Tính : Wđ ;Wt ; W  Câu b)

GV : em áp dụng định luật bảo toàn

Bài : Một hịn bi có khối lượng 20 g ném thẳng đứng lên cao với vận tốc m/s từ độ cao 1,6 m so với mặt đất

a) Tính hệ quy chiếu Trái Đất các giá trị động năng, của hòn bi lúc ném vật

b) Tìm độ cao cực đại mà bi đạt

Bài giải :

a) Giá trị động năng, hòn bi lúc ném vật.

Động Wđ = ½ mv2 = ½ 0,02.16 = 0,16 J Thế : Wt = mgh = 0,2.9,8.1,6 = 0,31 J Cơ : W = Wđ + Wt = 0,16 + 0,31 = 0,47 J

cơ để tính độ cao cực đại mà bi đạt được (tại A)

HS : Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng :

WA = W0

 mghA + ½ mvA2 = mgh0 + ½ mv02  mghA = mgh0 + ½ mv02

 hA – h = v2

2g  Bài :

l = m  = 450

a) v1 ( 1 = 300 )

b) v0 ( Vị trí cân )

Bài giải

GV cần hướng dẫn cho Hs biết cách chứng minh : h = l(1 – cos  )

Câu a)

GV : Các em Áp dụng định luật bảo tồn cơ cho hai vị trí !

HS : Áp dụng định luật bảo toàn năng :

W2 = W1 

 v = √2gl(cos 300−cos 450)  Câu b)

GV : Tương tự em Áp dụng định luật bảo toàn cho hai vị trí ban đầu vị trí cân ? Khi lắc qua vị trí cân giá trị  ? HS : Khi lắc qua vị trí cân :  =

HS : Áp dụng định luật bảo toàn năng :

W0 = W1 

 v = √2gl(1−cos 450) 

WA = W0

 mghA + ½ mvA2 = mgh0 + ½ mv02  mghA = mgh0 + ½ mv02

 hA – h = v2

2g =

16

2 9,8 = 0,816 m

Bài : Một lắc đơn có chiều dài l = m Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng góc  = 450 thả tự do Tìm vận tốc lắc qua :

a) Vị trí ứng với góc 300 b) Vị trí cân

Bài giải

a) Khi lắc qua vị trí ứng với góc 300 Áp dụng định luật bảo tồn : W2 = W1

½ mv22 + mgh2 = ½ mv12 + mgh1 ½ mv22 + mgl(1 – cos300) = mgl(1 – cos450) ½ mv22 = mgl(cos300 – cos450)

 v = √2gl(cos 300−cos 450) = 1,76 m/s b) Khi lắc qua vị trí cân (  = 0) Áp dụng định luật bảo toàn : W0 = W1

½ mv02 + mgh0 = ½ mv12 + mgh1

½ mv02 + mgl(1 – cos00) = mgl(1 – cos450) ½ mv02 = mgl(1– cos450)

 v = √2gl(1−cos 450) = 1,76 m/s

3) Cũng cố :