Đang tải... (xem toàn văn)
2 / Phần giải các bài tập Hoạt động của giáo viên và học sinh GV : Trước khi thực hiện các bài tập này các em cần lưu ý các vấn đề sau : GV : Khi giải bất kỳ một bài toán cơ học nào, việ[r]
(1)PHẦN : Chương 01 ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM Tiết Bài tập 01 BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU I / Mục tiêu : Nắm vững định nghĩa độ dời qua tọa độ chất điểm trên trục, từ đó dẫn đến định nghĩa vận tốc trung bình khoảng thời gian t2 t1 , và vận tốc tức thời thời điểm t Biết cách xây dựng phương trình chuyển động thẳng từ định nghĩa và công thức vận tốc, áp dụng phương trình chuyển động để giải các bài toán chuyển động thẳng chất điểm, bài toán gặp hay đuổi hai chất điểm Biết cách vẽ đồ thị biễu diễn phương trình chuyển động và đồ thị vận tốc theo thời gian, sử dụng đồ thị để giải các bài toán nói trên II / Tổ chức hoạt động dạy học : / Kiểm tra bài cũ : a / Độ dời là gì ? b / Vận tốc trung bình là gì ? c / Vận tốc tức thời là gì ? d / Viết phương trình chuyển động thẳng ? / Phần giải các bài tập Hoạt động Giáo viên và Nội dung ghi bảng Học sinh Bài Bài : Trong đại hội thể thao toàn quốc năm GV : Hướng dẫn HS áp dụng 2002,chị Nguyễn Thị Tĩnh đã phá kỉ lục quốc gia Δx công thức V= Δt để tính vận chạy 200m và 400m Chị đã chạy 200m hết 24.06s và 400m hết 53.86s.Em hãy tính vận tốc tốc cự li 200m trung bình chị km/h hai cự li HS tự tính vận tốc cự li 400m chạy trên Bài giải Vận tốc chị cự li chạy 200m: Δx 200 Δx 400 V= Δt = 24 06 =8.31m/s=29.92km/h Vận tốc chị cự li chạy 400m Bài GV : các em cho biết thời điểm tàu đến ga cuối cùng: HS : t = t2 –t1 t2 = t + t1 = 19h + 36h = 55h = (24×2) + GV : Như tàu đến ga vào ngày thứ tuần ? HS : Tàu đến ga vào lúc h ngày thứ tuần GV : Kế tiếp các em hãy tính vận tốc trung bình vật ? HS : Vận tốc trung bình : V= Δt = 53 86 =7,43m/s=26.75km/h Bài : Tàu thống chạy từ Hà Nội vào Thành Phố Hồ Chí Minh khởi hành lúc 19h thứ ba Sau 36 tàu vào đến ga cuối cùng Hỏi lúc đó là ngày nào 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 : (2) Vtb = Δx 1726 = Δt 36 = 47,94 Vtb = Δx 1726 = Δt 36 = 47,94 (km/h) (km/h) Bài : Trên quãng đường , ôtô chuyển độngdều với vận tốc 50 km/h, trên nửa quãng GV : Khi tính vận tốc trung đương còn lại, xe chạy với vận tốckhông đổi l60 bình các chúng ta cần lưu ý km/h Tính vận tốc trung bình ôtô trên quãng đường nói trên : x − x Δx M M Bài giải v TB= = = Ta có Δt Δt t −t Nghĩa là vận tốc trung bình S1 = V1 t1 và S2 = V2.t2 ΔX S thương số tổng độ dời vật = = S1 S 1 dịch chuyển và tổng thời gian để V TB = Δt + + 2 V V2 2V1 2V2 vật dịch chuyển ! V × V 2 ×50 ×60 Tránh tình trạng các em có thể = = = 54,5 nhầm lẫn vận tốc trung bình V TB = 2V +2 V V 1+V 110 V × 2V trung bình cộng các Vậy vận tốc trung bình xe là 54,5 km/h vận tốc !!! Bài : Một ôtô chạy trên 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 trên đoạn đường AB,BC,CD và trên quãng đường AD.Có thể biết chắn sau 40 phút kể từ A,xe vị trí nào không? Bài Giải Vận tốc trung bình ôtô trên đoạn đường AB VtbAB= ΔX 12 = =36 Δt (km/h) Vận tốc trung bình ôtô trên đoạn đường BC ΔX 12 = =24 VtbBC= Δt (km/h) Vận tốc trung bình ôtô trên đoạn đường CD ΔX 12 = =36 VtbCD= Δt (km/h) Vận tốc trung bình ôtô trên đoạn đường AD ΔX 36 = =30 , 85 VtbAD= Δt (km/h) Không thể biết chắn xe vị trí nào sau 40 phút kể từ A (3) Tiết Bài tập 02 BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU I / Mục tiêu : Hiểu mối quan hệ dấu gia tốc và dấu vận tốc chuyển động nhanh dần và 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 các bài toán đơn giản liên quan đến gia tốc II / Tổ chức hoạt động dạy học : / Kiểm tra bài cũ : a / Đại lượng nào cho ta biết vận tốc biến đổi nhanh hay chậm ? Công thức tính độ lớn đại lượng ? b / Thế nào là chuyển động thẳng biến đổi ? / Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và học sinh GV : Trước thực các bài tập này các em cần lưu ý các vấn đề sau : GV : Khi giải bài toán học nào, việc trước hết chúng ta phải thực các bước sau : Bước : Vẽ hình , các em cần chú ý đền chiều chuyển động vật, ghi các giá trị vận tốc hay gia tốc trên hình vẽ ( đây quan trọng là viếc việc xác định giá trị dương hay âm, vào tính chất chuyển động nhanh dần ( a và v cùng dầu ) hay chậm dần ( a và v trái dầu !) Bước 02 : - Gốc toạ độ O : Thường là 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 sau đây vào bài tập : a = v2 − v1 t − t1 Nội dung ghi bảng Bài : Một người xe đạp bắt đầu khởi hành, sau 10 (s) đạt tốc độ m/s, hỏi gia tốc người đó là bao nhiêu ? Bài giải Chọn Gốc toạ độ 0:là điểm xe bắt đầu khởi động Chiều dương 0x :là chiều xe chuyển động Mốc thời gian:là lúc xe bắt đầu khởi động Gia tốc người đó là : atb = v − v Δv = = =0,2 m/ s t − t Δt 10 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 đó 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: v − v Δv = =¿ t − t Δt 550 −100 =15 m/ s2 300 Đáp v = v0 + at Một số vấn đề cần chú ý : số : atb = 15m/s ❑2 - Khi tóm tắt bài toán, chúng ta phải đổi đơn vị để tránh sai Bài : Ôtô đua đại chạy động phản a tb = (4) xót ! 1 km/h = 3,6 m/s lựa đạt vận tốc cao Một các loại xe đó đạt vận tốc 360 km/h sau 2s kể từ lúc xuất phát Hãy tính gia tốc xe Bài Giải V = 360km/h =100m/s Δv 100 Gia tốc xe là: a = Δt = = 50 m/s2 Vậy gia tốc xe là 50 m/s2 Bài : Vận tốc vũ trụ cấp I (7,9 km/s) là vận tốc nhỏ để các tàu vũ trụ có thể bay quanh Trái Đất Hãy tính xem tên lửa phóng tàu vũ trụ phải có gia tốc bao nhiêu để sau 160 s tàu đạt vận tốc trên ? Coi gia tốc tàu là không đổi Bài Giải v = 7.9 km/s =7900 m/s Gia tốc tên lửa phóng tàu vũ trụ: Δv 7900 a = Δt = 160 = 49,375 m/s2 Vậy tên lửa phóng tàu vũ trụ có gia tốc 49,375 m/s2 Tiết Bài tập 03 BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU I / Mục tiêu : Hiểu rõ phương trình chuyển động là công thức biểu diễn tọa độ chất điểm theo thời gian Thiết lập phương trình chuyển động từ công thức vận tốc phép tính đại số và nhờ đồ thị vận tốc Nắm vững các công thức liên hệ độ dời, vận tốc và gia tốc Hiểu rõ đồ thị phương trình chuyển động biến đổi là đường parabol Áp dụng các công thức tọa độ, củavận tốc để giải các bài toán chuyển động chất điểm, hai chất điểm chuyển động cùng chiều ngược chiều II / Tổ chức hoạt động dạy học : / Kiểm tra bài cũ : a / Viết phương trình chuyển động thẳng biến đổi ? b / Viết công thức liên hệ độ dời, vận tốc và gia tốc ? 2/ Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và Nội dung ghi bảng học sinh GV : Để thực bài tập BÀI 1: Một chất điểm chuyển động dọc theo trục phương trình chuyển động thẳng Ox, theo phương trình x=2t+3t ; Trong đó x biến đổi đều, trước hết chúng ta tính m,t tính giây cần thực các bước sau : a) Hãy xác định gia tốc chất điểm (5) Bước : Vẽ hình , các em cần chú ý đền chiều chuyển động vật, ghi các giá trị vận tốc hay gia tốc trên hình vẽ ( Ở tiết bài tập trước đã đề cập ) Bước 02 : - Gốc toạ độ O : Thường là 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 sau đây vào bài tập : b) Tìm toạ độ và vận tốc tức thời chất điểm thời gian t=3s Bài Giải Ta có phương trình chuyển động thẳng biến đổi : x0 + v0t + a t2 mà x = 2t +3t2 2a =3 a = 6m/s2 Toạ độ :x = v0t+ a t2 = 2.3 + 3.9 = 33 m Vận tốc tức thời: v = v0+at = + 6.3 = 20m/s Kết luận : v2 − v1 a = t −t ; v = v0 + at a) Gia tốc chất điểm:a = 6m/s2 Toạ độ chất điểm thời gian t = 3s là và phương trình chuyển động b) x = 33m thẳng biến đổi : x = x0 + v0 + ½ at2 ; v2 – v02 Vận tốc tức thời chất điểm:v0 = 20m/s = 2as Phương trình trên có thể bài Bài 2: Vận tốc chất điểm chuyển động toán cho trược và yêu cầu tìm theo trục Ox cho hệ thức v = 15 – 8t m/s các giá trị cụ thể phương Hãy xác định gia tốc, vận tốc chất điểm lúc t trình , chẳng hạn bài tập = (s) và vận tốc trung bình chất điểm khoảng thời gian từ đến giây 1/26 SGK Bài giải : Bài tập 1/26 SGK Ở bài này đề bài cho ta phương * Phương trình chất điểm có dạng : v = ( 15-8t ) trình x = 2t +3t2, phối hợp với m/s Nên : a = -8 m/s phương trình tổng quát các em * Vận tốc chất điểm t = 2s cho biết gia tốc v = at + v0 HS : a = a = 6m/s2 = -8.2 + 15 = -1 (m) GV : Để tìm toạ độ x, ta việc * Vận tốc trung bình khoảng thời gian t = 0s giá trí thời gian vào phương t = 2s trình ! s = x - x0 = v0 + ½ at2 = 14 m 14 HS : x = v0t+ a t2 = 2.3 + 3.9 vtb = = m/s = 33 m Bài 3: Một điện tử chuyển động với vận tốc 3.105 GV : Cần chú ý xử lí đơn vị các m/s vào máy gt các hạt bản, chịu gia đại lượng cho phù hợp ! các tốc là 8.1014 m/s2 em vận dụng công thức vận tốc a) Sau bao lâu hạt này đạt vận tốc để tính vận tốc tức thời : 5,4.105m/s ? v = v0+at = + 6.3 = 20m/s b) Quãng đường nó máy gia tốc Bài 3/26 SGK Cách giải tương là bao nhiêu ? tự bài 2/26 SGK Bài Giải HS : Từ công thức a = v − v0 t a) Từ công thức a = v − v0 t= t v − v0 = 3.10-10 a (6) t= v − v0 = 3.10-10 s a Áp dụng công thức v2 – v02 = 2as s= v − v 20 = 1,26.10-4 2a m BÀI 4/26 SGK GV : Đây là dạng bài tập cho các liệu để viết phương trình Trước hết các em thực bước chọn O, Ox và MTG yêu cầu đề toán Các bước còn lại để HS thực hiện, GV cần nhắc ý cho các em áp dụng công thức để thực HS : … GV : Ngoài các em cần biết vật chuyển động trên đường thẳng có hướng không thay đổi thì lúc ta có S = x = x – x0 Tiết Bài tập 04 s b) Áp dụng công thức v2 – v02 = 2as s= v − v0 = 1,26.10-4 m 2a BÀI 4: Một ôtô chuyển động với vận tốc không đổi 30 m/s Đến chân dốc, đột nhiên ngừng hoạt động và ôtô theo đà lên dốc Nó luôn luôn chịu gia tốc ngược chiều chuyển động m/s2 suốt quá trình lên dốc a) Viết phương trình chuyển động ôtô, lấy gốc toạ độ x = và gốc thời gian t = lúc xe vị trí chân dốc b) Tính quãng đường xa theo sườn dốc mà ôtô có thể lên c) Tính thời gian hết quãng đường đó Bài giải Chọn: + Gốc toạ độ: lúc xe vị trí chân dốc + Chiều dương Ox: là chiều chuyển động xe + Mốc thời gian: lúc xe vị trí chân dốc a) Khi đến chân dốc, ôtô ngường hoạt động Khi đó chuyển động xe là chuyển động thẳng biến đổi điều Ta có phương trình: x = x0 + v0t – ½ at2 = 30t – t2 b) Quãng đường xa theo sườn dốc mà ôtô có thể 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 = t = 15 (s) Vậy : Thời gian để xe hết quãng đường là 15 giây BÀI TẬP SỰ RƠI TỰ DO CỦA MỘT VẬT I / Mục tiêu : Biết quan sát và nhận xét tượng rơi tự các vật khác Biết áp dụng kiến thức bài học trước để khảo sát chuyển động vật rơi tự II / Tổ chức hoạt động dạy học : / Kiểm tra bài cũ : a / Nêu thí nghiệm dùng ống Newton để khảo sát rơi các vật ? (7) b / Hãy viết công thức liên hệ vận tốc ném lên theo phương thẳng đứng với độ cao đạt ? / Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và học Nội dung ghi bảng sinh GV : Dạng bài tập vật rơi tự là Bài : Một vật rơi tự không vận tốc ban dạng đặt biệt dạng bài đầu từ độ cao 5m xuống.Tìm vận tốc nó tập vật chuyển động nhanh dần chạm đất Bài giải Chọn : Trước hết chúng ta thực - Gốc O: Là nơi vật bắt đầu theo bước : rơi Bước : - Chiều dương:hứơng - Vẽ hình xuống - Gốc O : vị trí vật bắt đầu rơi - Mốc thời gian:là lúc vật - Oy : Hướng từ trên xuống đất bắt đầu rơi ( vật rơi tự ), trường hợp vật ném thẳng đứng lên Ta có thì ta chọn chiều dương h = gt2 t = h = ∗5 =1.02s g - MTG : là lúc bắt đầu ném vật Vận tốc vật chạm đất: lên (t0 =0) v = gt = 9.8.1.02 = 9.996 m/s Bước : Các em áp dụng công thức vật Bài 2: Một người thợ xây ném viên gạch theo rơi tự để giải các yêu phương thẳng đứng cho người khác trên cầu bài toán ! tầng cao m Người này việc giơ tay ngang là bắt viên gạch Hỏi vận tốc ném là bao nhiêu vận tốc viên gạch lúc người các công thức vật rơi tự : Nhấn mạnh cho HS biết : a = g, bắt là không Bài giải v0 = ( vì chọn O vị trí bắt đầu vật rơi !) , quãng đường s Chọn Gốc toạ độ tai vị trí bắt dầu ném viên gạch chính là độ cao h ) Từ công Chiều dương oy hình vẽ thức Ta biến đổi : ( yêu Vận tốc ban đầu người thợ xây phải ném cầu HS nhắc lại các công thức viên gạch là ) 2as =V2 – V02 v =v +at v =gt -2gh = -V02 at gt s=v t + h= V0 = √ 2gh= √ ×9,8 × 4=8 , 854 (m\s) 2 Bài 3: Người ta ném vật từ mặt đất lên 2as=v − v trên theo phương thẳng đứng với vận tốc 4,0 2gh=v v =√2gh m/s Hỏi sau bao lâu thì vật rơi chạm đất ? Độ cao cực đại vật đạt là bao nhiêu? Vận tốc chạm đất làbao nhiêu ? Bài giải Chọn : Gốc toạ độ O theo chiều ném vật Chiều dương Oy hướng lên hình vẽ Mốc thời gian bắt đầu ném vật Thời gian để vật chuyển động lên đến độ cao cực đại là V = V0 + at = V0 – gt1 √ √ (8) t1 = −V0 −4 = =0 , 408 (s) − g − 9,8 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 là ; ghmax = V2 + V 20 h max = − V 20 − 42 = =0 , 816 − g −2 × 9,8 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 cùng độ cao cách khỏng thời gian 0,5s.Tính khoảng cách 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 = gt2 = 4.9t2 Vật : y2 = 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 Tiết Bài tập 05 BÀI TẬP VỀ CHUYỂN ĐỘNG BIẾN ĐỔI ĐỀU I / Mục tiêu : Nắm vững các công thức quan trọng chuyển động thẳng biến đổi và ứng dụng giải số bài tập Hiểu cách xây dựng quy luật độ dời chuyển động thẳng biến đổi và có thể sử dụng để xác định tính chất chuyển động thẳng biến đổi II / Tổ chức hoạt động dạy học : / Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và học sinh GV : Để thực bài tập phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều, trước hết chúng ta cần thực các bước sau : Nội dung ghi bảng Bài 1: 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 còn (9) Bước : Vẽ hình , các em cần chú ý đền chiều chuyển động vật, ghi các giá trị vận tốc hay gia tốc trên hình vẽ ( Ở tiết bài tập trước đã đề cập ) Bước 02 : - Gốc toạ độ O : Thường là 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 sau đây vào bài tập : a = v2 − v1 t − t1 v = v0 + at và phương trình chuyển động thẳng biến đổi : x = x0 + v0 + ½ at2 v2 – v02 = 2as Phương trình trên có thể bài toán cho trước và yêu cầu tìm các giá trị cụ thể phương trình a) Tính gia tốc xe b) Quãng đừơng từ đó lúc xe dừng hẳn là bao nhiêu ? Bài làm: Chọn: Gốc toạ độ O : vị trí ô tô đạt vận tốc 20 m/s Trục dương Ox : là chiều chuyển động ô tô Móc thời gian : lúc ô tô đạt vận tốc 20 m/s a Xét vật chuyển động trên quãng đường AB , ta có ; 2aSAB = V12 - V02 a= v 21 − v 20 = aSAB 100 −400 = -3 (m/s2) 50 b Quãng đừơng từ đó lúc dừng (SBC) 2aSBC = V22 - V12 SBC = −100 − v1 2a = (− 3) = 16,7 (m) Bài 2: 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 đó vệ tinh đã đạt vận tốc vũ trụ cấp I 7,9 km/s chưa ? ( vận tốc vũ trụ cấp I là 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 là S = X = X0+ V0 + at S 300000 = t = a 60 = 10000 2 t = 100 s Ta có I = 7,9 km/s = 79000 m/s 2as = V2 –V02 V22 = 79000 m/s Vận tốc tên tên lửa là V12 = 2as = 2 60 300000 = 36000000 m/s So sánh V12 và V22 Ta thấy vận tốc V1 V2 nên vận tốc vệ tinh đã đạt vận tốc cấp I BÀI 3: 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 không đổi tối thiểu bao nhiêu? Bài Giải Gia tốc không đổi tối thiểu máy bay : v2-v02 = 2as (10) v2 (83 ,3)2 a = 2s = = 1,93 m/s2 ∗1800 Kết luận : Gia tốc máy bay : a = 1,93 m/s2 BÀI : Một đoàn tàu rời ga chuyển động nhanh dần với gia tốc 0,1 m/s2 trên đoạn đường 500 m, sau đó thì chuyển động hỏi sau tàu đoạn đường bao nhiêu ? 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 : v 10 t1 = a = =100 s Quảng đường tàu chuyển động đều: S = v.t =10.3500=35000 m = 35 km Tiết Bài tập 06 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, đó thấy rõ vận tốc và gia tốc là đại lượng vectơ Hiểu các định nghĩa vectơ vận tốc, vectơ gia tốc chuyển động cong Nắm vững tính chất tuần hoàn chuyển động tròn và các đại lượng đặc trưng riêng cho chuyển động tròn là chu kỳ, tần số và công thức liên hệ các đại lượng đó với vận tốc góc, vận tốc dài và bán kính vòng tròn II / Tổ chức hoạt động dạy học : / Kiểm tra bài cũ : / Phân biệt độ dời và quảng đường chuyển động cong khoảng thời gian t Khi t nhỏ thì nào ? / Nói rõ đặc điểm vectơ vận tốc và vectơ gia tốc chuyển động thẳng ? / Vận tốc góc trung bình là gì ? / Chuyển động tròn là gì ? / Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và học sinh GV : Dạng bài tập chuyển động cong và chuyển động tròn, các em cần chú ý đến các công thức sau : Nội dung ghi bảng Bài 1: Kim đồng hồ dài kim phút Tìm tỉ số vận tốc góc (11) ϕ2 −ϕ = t −t = ω v= R T = f = Δϕ Δt 2π ω T 2π 2π = T1 3600 2π 2π 2 = T = 60 1= = 2f an = hai kim và tỉ số vận tốc dài đầu mút hai kim ? Bài giải: Ta có : T1 = 3600s ; T2 = 60s Vận tốc góc kim là : v r Bài 1/SGK-40 Tóm tắt R1 (chiều dài kim giờ) = R2 (chiều dài kim phút) ω1 v1 Tìm ω =? v = ? 2 ω1 60 Tỉ số vận tốc góc hai kim là: ω =3600 =60 Mà ta có : v1 R1 ω1 V= R v = R ω =60 =80 2 GV : Ở bài tập này các em cho biết chu kỳ kim và và kim phút ? HS : Chu kỳ kim là 3600 giây và kim phút là 60 giây GV : Từ công thức : Bài 2: Vệ tinh nhân tạo Trái Đất độ cao 300 km bay với vận tốc 7,9 km/s Tính vận tốc gốc, chu kì, tần số nó Coi chuyển động là tròn Bán kính Trái Đất 6400 km Bài làm: Bán kính cuả vệ tinh đến tâm trái đất:R = 6400 + 300 = 6700(km) T = Vận 2π = ω Các em lập tỉ số : 2π T 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 tốc góc là: = v R =7.9/6700=0.001179(1/s) 2π Chu kỳ là : T = ω = 5329.25(s) Tần số là: F = T = 0.00019(vòng/s) BÀI 3:Hãy xác định gia tốc chất điểm chuyển động tròn trên đường tròn bán kính với vận tốc 6m/s Cho biết: V= m/s r=3m a? Gia tốc hướng tâm chất điểm: a= v2 36 = =12(m/s 2) = r 3 GV hướng dẫn HS bước áp dụng các công thức để thực Vậy hướng tâm chất điểm chuyển động tròn bài tập này ! 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 Π Vận tốc góc kim giây: = 2f= 30 (rad/s) Vận tốc đầu mút kim giây : v = r = 8,3.10-4 m/s (12) ant = v r =2,78.10-5 m/s2 Bài : Hiđrô là nguyên tố nhẹ nhất, theo mẫu nguyên tử Bo thì nguyên tử hiđrô gồm nhân là prôton và êlectrôn quay chung quanh theo quỹ đạo tròn bán kính 5,28.10-11 m với vận tốc 2,18.10-6 Hỏi gia tốc êlectrôn mẫu này là bao nhiêu ? Bài làm Gia tốc e mẫu này : v ( , 18 10 ) a= = =9 ( m/s2 ) −11 r , 28 10 Tiết Bài tập 07 BÀI TẬP TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG - TỔNG HỢP VẬN TỐC I / Mục tiêu : Hiểu chuyển động có tính tương đối, các đại lượng động học độ dời, vận tốc có tính tương đối Hiểu rõ các khái niệm độ dời kéo theo, công thức hợp vận tốc và áp dụng giải các bài toán đơn giản II / Tổ chức hoạt động dạy học : / Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và 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 km/h so với bờ Hỏi vận tốc thuyền so với bờ? Một em bé từ đầu thuyền đến cuối thuyền với vận tốc km/h so với thuyền Hỏi vận tốc em bé so với bờ Bài làm: Gọi : ⃗v t/s : là vận tốc thuyền so với sông ⃗v s/b : là vận tốc sông so với bờ ⃗v t/b : là vận tốc thuyền so với bờ ⃗v bé/t : là vận tốc bé so với thuyền ⃗v bé/b :là vận tốc cùa bé so với bờ Chọn : Chiều dương là chiều chuyển động thuyền so với sông ⃗v tb = ⃗v ts + Vận tốc thuyền so với bờ: ⃗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 dòng sông (13) Vận tốc bé so với bờ: ⃗v bé/b = ⃗v bé/t + ⃗v t/b Độ lớn : vbé/b = vbé/b –vt/b = – =1 (km/h) Vậy so với bờ bé chuyển động km/h cùng chiều với dòng sông 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 và phút Xác định vận tốc xuồng so với sông Bài giải Gọi: Vts là vận tốc thuyền so với sông Vtb là vận tốc thuyền so với bờ Vsb là vận tốc sông so với bờ Xét vuông ABC AC2 = AB2+AC2 = 2402+1802 = 90000 AC = 300m Vận tốc thuyền so với bờ : AC Vtb = Δt 300 = 60 = 5m/s V ts Ta có:cos = V Vts = Vtb.cos tb AB Mặt khác : cos = AC m/s = 0,8 Vts = 5.0,8 = Tiết Bài tập 08 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 các lực đồng quy - Biết cách phân tích môt lực hai lực thành phần có phương xác định II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra bài cũ : 1/ Phát biểu quy tắc hợp lực ? 2/ Cuối , còn thời gian, cho HS làm bài tập số để HS thấy ảnh hưởng góc độ lớn hợp lực 2) Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và 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 góc = 00, 600,900,1200 , 1800 Vẽ hình biểu diễn trường hợp Nhận xét ảnh (14) hưởng cua góc độ lớn hợp lực Bài giải a) = 00 α Ta có F = 2F1cos F = 20 cos300 = 34,6 (N) b) = 600 α Ta có F = 2F1cos F =2 20 cos 600 = 20 (N) c) = 900 α Ta có F = 2F1cos F =2 20 cos450 = 28,3 (N) d) =1200 α Ta có F = 2F1cos F =2 20 cos600 = 28,3 (N) Nhận xét : Với F1, F2 định, tăng thì F giảm BÀI 2: Cho hai lực đồng qui có độ lớn F1 = 16N, F2 = 12N a) Hợp lực chúng có thể có độ lớn 30N hay 3,5N không? b) Cho biết độ lớn hợp lực là 20N Hãy tìm góc hai lực F1 vàF2 ? Bài giải a) Trong trường hợp góc hợp hai lực 0, có nghĩa là F1 và F2 cùng phương với * Nếu hai lực cùng chiều đó ta có hợp lực : ⃗ F = ⃗ F 1+ ⃗ F Độ lớn : F = F1+F2 = 16+12 = 28N < 30N Hợp lực chúng không thể 30N và = * Nếu hai lực ngược chiều đó ta có hợp lực : ⃗ F = ⃗ F 1+ ⃗ F Độ lớn : F = F1- F2 = 16 -12 = 4N > 3,5 N Hợp lực chúng không thể 3,5N và = b)Ta có : ⃗F = ⃗F + ⃗F Ta nhận thấy xét độ lớn : F12+F22 = 162+122 = 400 F2 = 202 = 400 Vậy : Góc hợp lực nó là 900 Bài 3: Cho ba lưc đồng quy cùng nằm mặt phẳng, có độ lớn và đôi làm thành góc 1200 Tìm hợp lực chúng Bài làm Gọi F là hợp lực ba lực đồng quy F1, F2, F3 ta (15) có : F = F + F2 + F3 Áp dụng quy tắc hình bình hành ta xác định hợp lực F12 hai lực F1, F2 là đường chéo hình bình hành có hai cạnh là F1 và F2 Vì góc FOF2 = 1200 nên F12 là đường chéo hình thoi OF1F2F12, đó : F12 = F1 = F2 Ta thấy hai lực F12 và F3 là hai lực trực đối : F12 = - F3 Tóm lại : F = F1 + F2 + F3 = F12 + F3 = nên ba lực F1, F2, F3 là hệ lực cân Bài 4: Hãy dùng quy tắc hình bình hành lực và quy tắc đa giác lực để tìm hợp lực ba lực ⃗ F 1, ⃗ F , ⃗ F có độ lớn và nằm cùng mặt phẳng Biết lực F2 làm thành với hai lực ⃗F và ⃗F góc là 60o Bài làm : Ta có: ⃗F = ⃗F = ⃗F Hợp lực F1 và F2 : ⃗ F 12 = ⃗ F 1+ ⃗ F Độ lớn : 3 F12 = 2F2 Cos 30o =2 F2 √ =F2 √ Hợp lực F1, F2, F3 : F2 = F122 + F32 = F2 + F22 = F22 F = F2 Đề 5: Tìm hợp lực lực đồng quy sau hình 2.11(Trang 56/SGK) Bài làm : Ta có: ⃗ F =⃗ F1 + ⃗ F 2+ ⃗ F +⃗ F4 ⃗ F 13+ ⃗ F 24 Trong đó độ lớn: F1 + ⃗ F 3+ ⃗ F +⃗ F4 = ⃗ F13=|F − F3|=2(N ) F24 =|F − F 4|=2(N ) ⇒ F=√ F213 + F224 =√ 22+22 =√ = (16) Tiết Bài tập 09 BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT II - III NEWTON I MỤC TIÊU - Học sinh cần hiểu rõ mối quan hệ các đại lượng gia tốc, lực, khối lượng thể định luật II Niutơn - Biết vận dụng định luật II Niutơn và nguyên lý độc lập tác dụng để giải các bài tập đơn giản II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra bài cũ : 1/ Phát biểu định luật II Newton ? 2/ Hệ lực cân là gì ? 2) Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và học sinh 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=? Nội dung ghi bảng Bài 1: Một vật có khối lượng là 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 và sau 50 cm thì có vận tốc 0,7 m/s Tính lực tác dụng vào vật Bài Giải Chọn: - Chiều dương Ox là chiều chuyển động vật - Gốc tọa độ O vị trí vật bắt đầu chuyển bánh - Gia tốc vật: 2 2as = v – v a= v2 = 2s 0,72 = 0,5 , 49 = 0,49 m/s2 - Lực tác dụng lên vật: theo định luật II Niuton , ta có: a= F m F = m.a = 50.0,49 = 24,5(N) Bài 3:Một máy bay phản lực có khối lượng 50 , hạ cánh chuyển động chậm dần với gia tốc 0,5 m/s2 Hãy tính lực hãm (17) Biểu diễn trên cùng hình các vec tơ vận tốc, gia tốc, lực Bài giải Lực hãm tác dụng lên máy bay theo định luật II Newton ta có a= F hp m Fhp = ma = 50000.(-0,5) = -25000 (N) Tiết Bài tập 10 BÀI TẬP LỰC HẤP DẪN I MỤC TIÊU - Học sinh nắm biểu thức, dặc điểm lực hấp dẫn, trọng lực để vận dụng các biểu thức dể giải các bài toán đơn giản II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra bài cũ : 1/ Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn ? 2/ Thế nào là trọng lực ? 3/ Thế nào là trường hấp dẫn ? 4/ Thế nào là trường trọng lực ? 2) Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và học sinh Nội dung ghi bảng Bài 1: Hãy tra cứu bảng số liệu các hành tinh hệ mặt trời (§35) để tính gia tốc rơi tự trên bề mặt hỏa tinh, kim tinh và Mộc tinh Biết gia tốc rơi tự bề mặt trái đất là 9,81 m/s2 Bài giải Gia tốc trọng trường trái đất g TĐ = G×M R TD (1) Gia tốc trọng trường hoả tinh gHT = G × M HT R HT (2) Lập tỉ số (2)/(1) ta : G M HT g HT =¿ g TD g HT =¿ g TD R2HT M HT R 2TD = G M TD M TD R2HT R2TD 12750 2 , 11 =0 ,388 6790 ( ) gHT = 0,388 gTD = m/s2 Gia tốc trường Kim tinh g KT = (18) G M KT (3) R KT Lập tỉ số (3)/(1) ta : G M KT g KT R2KT M R = = KT TD g TD G M TD M TD RKT ( ) R TD g KT 12750 =0 , 82 =0 , 91 g TD 12100 ( ) gkt = 0,91 gTD = 8,93 m/s2 Gia tốc trọng trường Mộc tinh G M MT R 2MT g MT = (4) Lập tỉ số (4)/(1) ta : G M MT g MT R MT M R = = MT TD g TD G M TD M TD RMT ( ) TD R g MT 12750 =318 =2, 55758 g TD 142980 ( ) gMT =2,5758 gTD = 25,27 m/s2 BÀI : Cho biết khối lượng Trái dất là M = 6.1024 Kg, khối lượng hòn đá là m = 2,3kg, gia tốc rơi tự là g = 9,81m/s2 Hỏi hòn đá hút Tráiđất với lực bao nhiêu ? Bài Giải Với vật có trọng lượng m= 2,3 kg thì Trái Đất tác dụng lên vật trọng lực là : P = m.g = 2,3.9,81 = 22,6 (N) Theo định luật III Newton, hòn đá tác dụng lên Trái Đất lực F = P = 22,6 (N) BÀI : Đề bài: Tính lực hấp dẫn hai tàu thủy, tàu có khối lượng 100000 chúng cách 0.5 km Lực đó có làm cho chúng tiến lại gần không? Bài giải Cho biết: Lực hấp dẫn hai tàu thủy là: m1 = m2 = 100000 = 100000000 mm kg F hd=G 1❑ r = 0.5km = 500 m r2 100000000 100000000 -F hd=6 67 10− 11 ≈ (N ) 250000 Fhd = ? ( N ) Vậy lực hấp dẫn hai tàu thủy là 2.7 N Ta biết lực hấp dẫn là lực hút hai vật Nhưng trừơng hợp này lực hấp dẫn không đủ mạnh để hút hai vật nặng gần (19) 100000 tiến lại gần / Bài 4: Ở độ cao nào so với mặt đất thì gia tốc rơi tự nửa gia tốc rơi tự mặt đất ? Cho bán kính trái đất là R= 6400km Bài giải Theo đề bài ta có : GM g ( R+ h )2 GM R2 = = × = g2 GM ( R+h ) GM R2 2R2 = R2 + 2Rh + h2 h2 + 2Rh – R2 = h2 + 12800h – 40960000 = Giải phương trình ta h 2651 và h -15451 Vì h > nên h = 2651km Vậy độ cao h = 2651km so với mặt đất thì gia tốc rơi tụ nửa gia tốc rơi tự mặt đất Tiết Bài tập 11 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 các công thức bài để giải bài tập vật bị ném - Học sinh có thái độ khách quan quan sát các thí nghiệm kiểm chứng bài học II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra bài cũ : 1/Viết phương trình quỹ đạo vật bị ném xiên ? 2/ Thế nào là tầm bay cao ? 3/ Thế nào là tầm bay xa ? 2) Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và học sinh GV : Để giài bài tập trên các em dùng hệ trục tọa độ và chọn hệt trục tọa độ nào? HS : Ta dùng hai trục tọa độ , Ox và 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 Nội dung ghi bảng 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 khgông khí c) Tầm bay xa vật ( khoảng cách tư2 hình chiếu điểm nén trên mặt đất đến điểm rơi ) d) Vận tốc vật chạm đất Lấy g = 10 m/s2, bỏ qua lực cản (20) 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) không khí Bài giải : Dùng hệ tọa độ hình vẽ sau : Chọn trục Ox nằm trên mặt đất Vận dụng phương trình vận tốc : vx = v0cos vy = v0sin - gt với =0 ta có : y = h - gt2 = 45 – 5t2 (4) vx = v0 = 20t (1) GV : Nhự các em nhận thấy vy = - gt = -10t (2) muốn giải bài toán chuyển Từ đó : động ném xiên hay ném ngang nào thì x = v0t = 20t (3) việc trước tiên các em phải viết y = h gt2 = 45 – 5t2 (4) phương trình tọa độ và phương trình x vận tốc vật theo hệ trục xOy a) x = 20t t = 20 ; Thế t vào (4) ta có Để từ đó chúng ta các giá trị vào phương trình quỹ đạo : theo yêu cầu đề toán x2 a) Gọi HS lên viết phương trình y = 45 80 quỹ đạo vật : Quỹ đạo là đường parabol, đỉnh là M x HS : Khi x = 20t t = 20 ; Thế t b) Khi vật rơi đến đất ta có y = vào (4) ta có phương trình quỹ đạo : y y=hgt2 = 45 - x2 80 0=h- gt2 t = √ 2h = (s) g Câu b) GV : Khi vật bay đến mặt đất thì giá c) Thay t vào phương trình x = 20t ta tầm xa L = 60 m trị x, y có gì thay đổi ? HS : Khi đó x có giá trị cực đại còn d) Thay t vào (2) ta có : vy = -30 m/s gọi là tầm bay xa, còn y có giá trị Vận tốc vật chạm đất : ) v = √ v 2x +v 2y 36 m/s Khi vật rơi đến đất ta có y = y = h - gt2 = h - gt2 t = h = (s) g GV : Ở biểu thức tính thời gian vật ném xiên (ngang) các em cho biết biều thức này giống biểu thức tính thời gian vật chuyển động gì mà các em đã biết ? HS : Giống biểu thức tính thời gian vật chuyển động rơi tự ! GV : Đúng ! Bây các em có thể dựa vào thời gian t để tính tầm xa HS : Thay t vào phương trình x = 20t ta tầm xa L = 60 m GV : Với thời gian trên các em có thể nào tính vận tốc vật √ (21) Tiết Bài tập 12 BÀI TẬP LỰC ĐÀN HỒI I MỤC TIÊU - Thiết lập hệ thức lực đàn hồi và độ biến dạng lò xo - Biết vận dụng hệ thức đó để giải các bài tập đơn giản II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra bài cũ : 1/Thế nào là lực đàn hồi ? 2/ Nêu các đặc điểm lực đàn hồi ? 3/ Nêu các đặc điểm lực căng dây ? 2) Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và học sinh Tóm tắt: mc = = 2000 Kg V0 = k = 2,0.106N/m Sau 50s 400m Fđh = ? Nội dung ghi bảng Bài : Một ô tô tải kéo ô tô có khối lượng và chạy nhanh dần với vận tốc ban đầu V0 = Sau 50 s 40m Khi đó dây cáp nối ô tô dãn bao nhiêu độ cứng nó là k = 2,0.106 N/m? Bỏ qua các lực cản tác dụng lên ôtô Bài giải Gia tốc ô tô con: S = at2 2S ⇒ a= ❑t = 400 502 = 0,32 (m/s2) Khi kéo ô tô dây cáp nên ta có Fk = T = Fđh theo định luật II NewTon ta có: Fđh = m.a = 2000.0,32 = 640 Mặt khác: Fđh = k Δ l ⇒ Δ l= F ñh k = 640 10 = 0,00032 (m) Bài :Khi người ta treo cân 300g vào đầu lo xo ( dầu trên cố định ), thì lo xo dài 31cm Khi treo thêm cân 200g thì lo xo dài 33cm Tính chiều dài tự nhiên và độ cứng lo xo 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 : (22) ( m1 + m’ ) g = k l2 (2) Khi đó ta có hệ : ¿ m1 g = k (l -lo ) (1) ( m + m') g = k (l -lo ) (2) ¿{ ¿ Lập tỉ số : (1) /(2) ta có : m1 g k (l −l ) = (m1+ m') g k (l −l ) l −l 0,3 l −l = 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 = ,03 = 100 N/m Tiết Bài tập 13 BÀI TẬP LỰC MA SÁT I MỤC TIÊU - Biết vận dụng kiến thức để giải các tượng thực tế có liên quan tới ma sát và giải bài tập II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra bài cũ : 1/Lực ma sát nghỉ xuất điều kiện nào và có đặc điểm gì ? Viết công thức tính lực ma sát nghỉ cực đại ? 2/ Lực ma sát trược xuất điều kiện nào và có đặc điểm gì ? Viết công thức tính lực ma sát trượt ? 2) Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và học sinh m = 1,5T = 1500kg = 0,08 Fpđ ? Nội dung ghi bảng Bài 1: Một ôtô khối lượng 1,5 chuyển động thẳng trên đường Hệ số ma sát lăn bánh xe và mặt đường là 0,08 Tính lực phát động đặt vào xe Bài giải (23) Khi xe chuyển động thẳng đều, điều đó có nghĩa là : Fpđ = Fmst = N Fpđ = P = .mg = 0,08.1500.9,8 = 1176 (N) Bài 2: Một xe ôtô chạy trên đường lát bêtông với vận tốc v0= 100 km/h thì hãm lại Hãy tính quãng đường ngắn mà ôtô có thể lúc dừng lại hai trường hợp : a)Đường khô, hệ số ma sát trượt lốp xe với mặt đường là = 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= f ms − μ N = =0,7 ×100=−7 m m m/s2 a) Khi đường khô = 0,7 a= 0,7 10 = - m/s2 Quãng đường xe là V2 – V02 = 2as s = b) Khi đường ướt = 0,5 a2 = - g = m/s2 Quãng đường xe là S= Tiết Bài tập 14 −V = 77,3 m −2a CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG - HỆ VẬT I MỤC TIÊU − V − 27 , = =55 ,2 m 2a −2 ×7 (24) - Biết vận dụng các định luật Niutơn để khảo sát chuyển động vật trên mặt phẳng nghiêng và chuyển động hệ vật Vận dụng các định luật Newton để giải các bài toán mặt phẳng nghiêng và hệ vật II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra bài cũ : 1/ Thế nào là hệ vật ? Nội lực ? Ngoại lực ? 2/ Trong trường hợp nào, ta có thể nói đến gia tốc hệ vật ? Viết công thức tính gia tốc hệ vật ? 2) Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và học sinh GV yêu cầu HS vẽ hình và các vectơ 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 hãy tình độ lớn các lực này 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 các công thức để tình thời gian và quãng đường vật chuyển động đến vị trí cao Nội dung ghi bảng Bài 1: Một vật đặt chân mặt phẳng nghiêng góc = 300 so với phương nằm ngang Hệ số ma sát trượt vật và mặt phẳng nghiêng là = 0,2 Vật truyền vận tốc ban đầu v0 = (m/s) theo phương song song với mặt phẳng nghiêng và hướng lên phía trên 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 và 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 trên mặt phẳng nghiêng b) Độ cao lớn mà vật đạt đến : Quãng đường vật s= v 2t − v 20 = 2a 0− 22 = 0,3 m 2( −6,6) 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 ) (25) 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 và mB = 240 g Thả cho hệ bắt đầu chuyển động Hãy tính a)Vận tốc cân cuối giây thứ ? b) Quãng đường cân cuối giây thứ Bài giải : Do mA > mB nên vật A xuống, vật B lên nên ta chôn : -Chiều dương hình vẽ bên -MTG : Là lúc hệ vật bắt đầu chuyển động (t = 0) Áp dụng định luật II Newton cho vật : PA – TA = mAaA TB – PB = mBaB Vì quá trình hệ vật chuyển động, dây không giãn nên ta có : T A = TB = T ; aA = aB = a Khi đó ta có phương trình hệ hai vật sau : PA – T = mAa (1) T – PB = mBa (2) Lấy phương trình (1) + (2) ta : PA – PB = (mA + mB )a a= g (m A −m B ) = 0,392 m/s2 m A +mB a) Vận tốc cân cuối giây thứ : v = at = 0,392 m/s b) Quãng đường cân cuối giây thứ s = ½ at2 = 0,196 m Chú ý : Ở bài này có loại đề bài toán cho hai vật ban đầu chênh lệch h, hỏi sau bao lâu hai vật ngang ? ! Để hai vật ngang thì vật mA chuyển động xuống và mB CĐ lên đoạn đường h/2 Tiết Bài tập 15 BÀI TẬP HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC LỰC QUÁN TÍNH I MỤC TIÊU - Biết vận dụng khái niệm quán tính để giải số bài tóan tron hệ quy chiếu phi quán tính (26) II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra bài cũ : 1/ Thế nào là hệ quy chiếu phi quán tính ? 2/ Thế nào là lực quán tính ? 2) Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và học sinh Nội dung ghi bảng Bài 1: Một người có khối lượng m = 60 kg đứng buồng thang máy trên bàn cân lò xo Nếu cân trọng lượng người là : a) 588 N ; b) 606 N ; c) 564 (N) Thì gia tốc thang máy nào ? Bài giải : Trọng lực tác dụng lên người : P = mg = 588 (N) Số cân chính là 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 , đó người chịu thêm lực quán tính huớng lên, nên thang máy có gia tốc hướng xuống Ta có : N = P + Fqt N = mg + ma N a = m − g = 0,3 m/s2 ( Thang máy chuyển động lên nhanh dần chuyển động xuống chậm dần đều) c) Khi F = 564 N < P , đó 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 N a = g − m = 0,4 m/s2 ( Thang máy chuyển động xuống nhanh dần chuyển động lên chậm dần đều) Bài 2: Một cầu nhỏ , khối lượng 300g, buộc vào đầu sợi dây treo vào trần toa tàu chuyển động Các hình đây ghi lại vị trí ổn định cầu số trường hợp a) hãy nhận xét tính chất chuyển động tàu trường hợp b) Tính gia tốc tàu và lực căng dây treo trường hợp Bài giải (27) * Trường hợp : Tàu chuyển động a= , T = P = 2,94 N * Trường hợp : Từ hình vẽ trên ta nhận thấy vật chịu lực quán tính cùng chiều với vận tốc v, gia tốc tàu ngược chiều với chiều v, tàu chuyển động chậm dần : tg = T= F qt ma = mg a = tg = 0,86 m/s2 P m g = 2,95 N cosα * Trường hợp : Từ hình vẽ trên ta nhận thấy vật chịu lực quán tính ngược chiều với vận tốc v, gia tốc tàu cùng chiều với chiều v, tàu chuyển động nhanh dần : tg = T= F qt ma = mg a = tg = 0,69 m/s2 P m g = 2,95 N cosα Bài : Khối nêm hình tam giác vuông ABC có góc nghiêng = 300 đặt trên mặt bàn nằm ngang Cần phải làm cho khối nêm chuyển động trên mặt bàn với gia tốc nào 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 trên mặt phẳng nghiêng, trọng lực P phân tích thành hai lực thành phần Px và Py , muốn vật leo lên mặt phẳng nghiêng thì vật phải chịu thêm lực cùng phương trái chiều với Px và có độ lớn lớn Px Muốn ta phải đẩy khối nêm chuyển động cho khối nêm thu gia tốc có chiều hướng tư C đến A Nếu xét hệ qui chiếu gắn trên mặt phẳng nghiêng, thì 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 thì : Fqx Px macos mgsin a gtg (28) a 5,66 m/s2 muốn vật leo lên khối nên thì khối nêm chuyển động với gia tốc có chiều hướng từ C đến A và 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 có thể kéo dây lên phía trên với gia tốc lớn là bao nhiêu mà dây chưa đứt ? Bài giải Xét hệ qui chiếu gắn liền với vật, kéo dây lên phía trên với gia tốc a, vật chịu các lực : - Trọng lực ⃗P hướng xuống - Lực căng dây ⃗T hướng lên - Lực quán tính ⃗F qt hướng xuống Khi đó ta có : T = P + Fqt Tm a Tm −g m 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 Tiết Bài tập 16 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 trên để giải thích tượng tăng, giảm, trọng lượng - Biết vận dụng kiến thức để giải số bài tóan động lực học chuyển động tròn II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra bài cũ : 1/ Trọng lực là gì ? 2/ Trọng lượng là gì ? 3/ Khi nào xảy tượng tăng, giảm và trọng lượng ? 2) Phần giải các bài tập Hoạt động giáo viên và học sinh Nội dung ghi bảng Bài : Một ôtô có khối lượng m = 1200 kg ( coi là chất điểm), chuyển động với vận tốc 36 km/h trên cầu vồng lên coi cung tròn có bán kính R = 50 cm a) Tính áp lực ôtô vào mặt cầu điểm cao b) Nếu cầu võng xuống ( các số liệu giữ trên ) thí áp lực ôtô vào mặt cầu điểm thấp là bao nhiêu ? So sánh hai đáp số và nhận xét (29) Bài giải : Ta chọn hệ quy chiếu gắn vào ôtô Trong quá trình chuyển động trên mặt cầu, ôtô chịu các lực tác dụng: - Trọng lực ⃗P - Lực quán tính li tâm ⃗F q N - Áp lực tác dụng lên mặt cầu ⃗ a) Khi ôtô chuyển động đến vị trí cao trên mặt cầu vồng lên : P = N + Fq v2 N = P – Fq = mg – maht = mg - m R v2 N = m(g ) = 9360 (N) R b) Khi ôtô chuyển động đến vị trí thấp trên mặt cầu võng xuống : N = P + Fq v2 N = P + Fq = mg + maht = mg + m R v2 N = m(g + ) = 14160 > mg R * Nhận xét : Từ hai trường hợp trên ta nhận thấy ôtô nén xuống cầu võng xuống lực lớn trọng lượng nó Ví lí này ( và số lí khác) người ta không thể làm cầu vỏng xuống ) Bài : Một vật đặt trên cái bàn quay , hệ số ma sát vật và mặt bàn là 0,25 và vận tốc góc mặt bàn là rad/s thì có thể đặt vật vùng nào trên mặt bàn để nó không bị trượt Bài giải : Khi mặt bàn quay vật chịu các lực tác dụng : - Lực quán tính li tâm : Fq - Lực ma sát : Fms Để vật không bị trượt thì : Fq Fms m2R mg R Tiết Bài tập 17 μg = 0,27 m ω2 Vậy : Phải đặt vật trên mặt bàn, phạm vi hình tròn tâm nằm trên trục quay, bán kính 0,27 m BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC I MỤC TIÊU - Biết vận dụng định luật II Newton để giái các bài toán phương pháp động lực học (30) II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Phần giải các bài tập Hoạt động Giáo viên và Học sinh Nội dung ghi bảng GV : Phương pháp động lực học là phương pháp vận dụng các định luật Newton và các kiến thức học để giải các bài toán học GV hướng dẫn cho học sinh thực các bước sau : GV : Để giải các bài toán học phương pháp động lực học các em cần theo các bước sau đây : Bước 01 : - Vẽ hình – Vẽ các lực tác dụng lên vật ( Nhớ chú ý đến tỉ lệ độ lớn các lực ) - Chọn : Gốc toạ độ O, Trục Ox là chiều chuyển động vật ; MTG là lúc vật bắt đầu chuyển động … ( t0 = 0) Bước 02 : - Xem xét các độ lớn các 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 đó các em có thể tìm biểu thức gia tốc ( Đây là bước quan trọng ) Bước : vận dụng các công thức sau đây để trả lời các câu mà đề toán yếu cầu : v = v0 + at Bài : Một vật đặt chân mặt phẳng x = s = x0 + v0t + ½ at nghiêng góc = 300 so với phương 2as = v2 – v02 nằm ngang Hệ số ma sát trượt vật và mặt phẳng nghiêng là = 0,2 Vật Bài 01 truyền vận tốc ban đầu v0 = (m/s) GV yêu cầu HS vẽ hình và các vectơ lực theo phương song song với mặt phẳng tác dụng lên vật Chọn O, Ox, MTG nghiêng và hướng lên phía trên * Các lực tác dụng lên vật 3) Sau bao lâu vật lên tới vị trí cao ? GV : Vật chịu tác dụng lực 4) Quãng đường vật vị trí nào ? cao là bao nhiêu ? HS : Vật chịu tác dụng trọng lực và lực ma sát GV : Các em hãy tình độ lớn các lực Bài giải : này HS : Px = P.sin = mgsin Ta chọn : Py = P.cos = mgcos - Gốc toạ độ O : vị trí vật bắt đầu Fms = .N = .Py = .mgcos chuyển động GV : Áp dụng định luật II Newton cho - Chiều dương Ox : Theo chiều chuyển vật : động vật (31) = m a⃗ ⃗ P + ⃗ F ms = m ⃗a GV : Ở môn toán học các em đã học qua phép chiếu vectơ lên phương định, bậy các em hãy 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 các công thức trên để tình thời gian và quãng đường vật chuyển động đến vị trí cao ⃗ F hl - MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động ( t = 0) * Các lực tác dụng lên vật : - Trọng lực tác dụng lên vật, phân tích thành hai lực thành phần Px và 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 trên 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 trên mặt phẳng nghiêng a) Thời gian để vật lên đến vị trí cao : t= v t − v 0− = a − 6,6 = 0,3 b) Quãng đường vật s= v 2t − v 20 = 2a 0− 22 = 0,3 m 2( −6,6) Bài : Một vật có khối lượng m = 400 (g) đặt trên mặt bàn nằm ngang Hệ số ma sát trượt vật và mặt bàn là = 0,3 Người ta kéo vật với lực nằm ngang không đổi qua sợi dây Biết sau bắt đầu chuyển động (s), vật 120 (cm) Tính lực căng dây Bài 02 : GV yêu cầu HS bước vận dụng Bài giải : phương pháp động lực học để giải bài toán Chọn : + O : Tại vị trí vật bắt đầu chuyển động này ! + Ox : Có chiều là chiều chuyển động HS : Gia tốc vật : 2s 1,2 vật a= = = 0,15 m/s2 + MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động t Gia tốc vật : Theo định luật II Newton ta có : 2s 1,2 T – Fms = m.a a= = = 0,15 m/s2 t T = m(a + .g) = 1,24 (N) * 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 trên lên chiều (32) 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 vẽ bên Dây hợp với phương thẳng đứng góc = 450 Tính lực căng dây và chu kỳ quay cầu Bài giải : Lực căng dây tác dụng lên vật : Bài 03 : ,25 9,8 m g GV yêu cầu HS vẽ hình các lực tác dụng T = cos α = = 3,46 N cos 450 lên vật mà các em đã học ! GV : Các em có thể tính lực căng dây tác Để tính chu kỳ ta nhận xét : Fht = P.tg dụng lên vật bài toán này : 2π HS : Lực căng dây tác dụng lên vật : Fht = m2R = m T l.sin = ,25 9,8 m g T = cos α = = 3,46 N mgtg ( ) cos 45 Gv : Để tính chu kỳ ta nhận xét : Fht = P.tg T = 2. 2π Fht = m R = m l.sin = mgtg T T = 2. l cos α = 1,2 (s) g ( ) √ GV : vấn đề chú trọng bài toán học là sau đọc đề toán các em phải tìm cho giá trị gia tốc - Nếu bài toán thuận ( Không cho giá trị gia tốc mà cho các lực ) thì các em vận dụng định luật II Newton để tìm gia tốc, sau đó các em tìm các đại lượng mà đề toán yêu cầu - Nếu bài toán nghịch ( Cho giá trị độ lớn gia tốc hay các giá trị vận tốc, quãng đường, thời gian … ) thì các em vận dụng các kiện đó để tìm gia tốc, sau cùng áp dụng định luật II Newto để tìm giá trị các lực mà để toán yêu cầu Học kì II √ l cos α = 1,2 (s) g (33) Chương 03 CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Tiết Bài tập 01 BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I MỤC TIÊU - Nắm vửng định nghĩa động lượng và nôi dung định luật bảo toàn động lượng áp dun g cho hệ kín - Biết vận dụng định luật để giải số bài toán II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài 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 và viết biểu thức cho hệ hai vật ? 2) Nội dung bài giảng : Hoạt động Giáo viên và Học sinh Bài Trước vào bài này, GV cần nhắc lại cho HS các phép tính tổng vectơ Bài giải : GV : các em cho biết công thức tính động lượng hệ ? HS : Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p + ⃗p GV : xét độ lớn ? ( GV yêu cầu HS vẽ hình ! ) HS vẽ hình : HS : Độ lớn : p = p + p2 = m1v1 + m2v2 = 1.3 + 3.1 = kgm/s b) HS :Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p + ⃗p HS vẽ hình : Độ lớn : p = p1 - p2 = m1v1 - m2v2 = kgm/s c) HS : Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p + ⃗p HS vẽ hình : Nội dung ghi bảng Bài : hai vật có khối lượng m1 = kg, m2 = kg chuyển động với các vận tốc v1 = m/s và v2 = m/s Tìm tổng động lượng ( phương, chiều và độ lớn) hệ các trường hợp : a) ⃗v và ⃗v cùng hướng b) ⃗v và ⃗v cùng phương, ngược chiều c) ⃗v và ⃗v vuông góc d) ⃗v và ⃗v hợp góc 1200 Bài giải : a) Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p + ⃗p Độ lớn : p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2 = 1.3 + 3.1 = kgm/s b) Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p + ⃗p Độ lớn : p = p1 - p2 = m1v1 - m2v2 = kgm/s c) Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p + ⃗p (34) p = √ p 21+ p22 = √ 18 = 4,242 kgm/s Độ lớn : p = √ p 21+ p22 = √ 18 = 4,242 kgm/s d) Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p + ⃗p d) Động lượng hệ : ⃗p = ⃗p + ⃗p HS vẽ hình : Độ lớn : p = p1 = p2 = kgm/s Độ lớn : p = p1 = p2 = kgm/s Bài m = 0,1 kg v = m/s v’= 4m/s Wđ = ? Bài : Một cầu rắn khối lượng 0,1 kg chuyển động với vận tốc m/s trên mặt phẳng ngang Sau va vào vách cứng, nó bậc trở lại với cùng vận tốc đầu m/s Hỏi độ biến thiên động lượng cầu sau va chạm bao nhiêu ? Tính xung lực Bài giải : ( hướng và độ lớn ) vách tác dụng lên GV hướng dẫn HS chọn chiều ! GV : Các em cho biết Độ biến thiên cầu thời gian va chạm là 0,05 (s) động lượng ? ( Nhắc HS dấu theo Bài giải : Chọn chiều dương là chiều chuyển động chiều dương) ! cầu trước va vào vách HS : p = p2 – p1 = (- mv) – (mv) = - 2mv = - 0,8 kgm/s GV : Để tính xung lức chúng ta thực nào ? HS : Ta áp dụng định luật II Newton dạng tổng quát : F t = p Độ biến thiên động lượng : GV : Lực F vách tác dụng lên p = p2 – p1 = (- mv) – (mv) = - 2mv = cầu cùng dấu p, tức là hướng ngược chiều chuyển động ban đầu vật 0,8 kgm/s Áp dụng định luật II Newton dạng tổng Đối với độ biến thiên động lượng xác định, thời gian tác dụng t quát : F t = p càng nhỏ thì lực xuất càng lớn, Lực F vách tác dụng lên cầu cùng dấu vì gọi là xung lực : Δp −0,8 p, tức là hướng ngược chiều chuyển động ban F= = = 16 N Δt , 05 đầu vật Đối với độ biến thiên động lượng xác định, thời gian tác dụng t càng nhỏ thì lực xuất càng lớn, vì gọi là xung lực : Bài F= Δp −0,8 = Δt , 05 = - 16 N Bài : Bắn hòn bi thép với vận tốc v vào hòn bi ve nằm yên Sau va chạm, hai hòn bi cùng chuyển động phía Bài giải : GV : Chọn chiều (+) là chiều chuyển trước, bi ve có vận tốc gấp lần vận tốc bi thép Tìm vận tốc hòn bi động ban đầu bi thép GV:Em hãy áp dụng định luật bảo sau va chạm Biết khối lượng bi thép toàn động lượng trường hợp lần khối lượng bi ve Bài giải : này ? Ta gọi : HS : 3mv = mv’1 + 3mv’2 - Khối lượng bi ve là m Với : v’1 = 3v’2 - Khối lượng bi thép là 3m 3mv = 3m’2 + 3mv’2 = 6mv’2 (35) v v’2 = ; v’1 = 3v 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 là chiều dương Theo công thức cộng vận tốc, các em hãy tính vận tốc khí đất ? HS : v1 = V + v = GV : bây các em áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ tên lửa và khí : HS : MV = (M –m)V’ + mv1 V '= MV −mv 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 các mãnh đạn đạn nổ là hệ kín vì ? HS : Vì nội lực xuất nổ lớn nhiều so với trọng lực các mảnh đạn GV : các em tính động lượng đạn và các mãnh đạn trước vào sau đạn nỗ ! HS : p = m.v = 2.200 = 400 kgm/s p1 = m1v1= 1,5.200 = 300 kg p2 = m2.v2 = ? GV : Áp dụng định luật bảo toàn động lượng : ⃗p = ⃗p + ⃗p Vì vectơ động lượng cùng chiều vectơ vận tốc nên ta có hình vẽ sau : - Vận tốc sau va chạm bi ve là v’1 - Vận tốc sau va chạm bi thép là v’2 Chọn chiều (+) là 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 v’2 = ; v’1 = 3v Bài : Một tên lửa có khối lượng M = 10 bay với vận tốc 200 m/s Trái Đất thì 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 nguyên không đổi Bài giải : Chọn chiều chuyển động tên lửa là chiều dương Theo công thức cộng vận tốc, vận tốc khí đất là : v1 = V + v = 200 – 500 = - 300 m/s Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ tên lửa và khí : MV −mv M−m 3 10 10 200+ 10 300 = 325 103 MV = (M –m)V’ + mv1 V '= Thay số : V’ = 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 thì 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 nào và với vận tốc bao nhiêu ? Bài giải : Ta xem hệ các mãnh đạn đạn nổ là hệ kín vì nội lực xuất nổ lớn nhiều so với trọng lực các mảnh đạn : Động lượng viên đạn trước đạn nổ : p = m.v = 2.200 = 400 kgm/s Động lượng các mãnh đạn sau đạn nổ : p1 = m1v1= 1,5.200 = 300 kg p2 = m2.v2 = ? Áp dụng định luật bảo toàn động lượng : (36) ⃗p = ⃗p + ⃗p GV : Từ hình vẽ, tam giác vuông OAC, các em hãy tính động lượng Vì vectơ động lượng cùng chiều vectơ vận mãnh đạn thứ hai ? tốc nên ta có hình vẽ sau : 2 HS : p2 = √ 400 +300 Vận tốc mãnh thứ hai và góc hợp với phương ngang Từ hình vẽ, tam giác vuông OAC, ta có : p2 = √ 4002 +3002 = 500 kgm/s Vận tốc mãnh thứ hai là : p2 500 p2 = m2.v2 v2 = m = 0,5 = 1000 m/s Góc hợp với phương ngang : tg = ¾ 370 Vậy : mảnh thứ hai bay với vận tốc 1000 m/s và 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 ngôn ngữ thông thường và công vật lí Nắm vững công học gắn với hai yếu tố: lực tác dụng và độ dời điểm đặt lực theo phương lực : A = F.s.cos - Hiểu rõ công và đại lượng vô hướng, giá trị nó có thể dương âm ứng với công phát động công cản - Hiểu rõ cách xác định góc để từ đó giải các bài tập công công suất II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 1/ Định nghĩa công học và đơn vị công ? Viết biểu thức tính công trường hợp tổng quát ? + Câu 2/ Nêu ý nghĩa công dương và công âm ? Cho thí dụ ? + Câu 3/ Định nghĩa công suất và đơn vị ? Nêu ý nghĩa công suất ? 2) Nội dung bài giảng : Hoạt động Giáo viên và Học sinh Bài m = 0,3 kg F = 10 N = 300 Nội dung ghi bảng Bài : Một vật có khối lượng 0,3 kg nằm yên trên mặt phẳng nằm ngang không có ma sát Tác dụng lên vật lực kéo 10 N hợp với phương ngang góc = 300 (37) a) A ? ( t = 5s) b) P ? c) = 0,2 A ? a) Tính công lực thực sau thời gian giây ? b) Tính công suất tức thời thời điểm cuối ? c) Giả sử vật và mặt phẳng có ma sát trượt với hệ số 1=0,2 thì công toàn phần có Bài giải : giá trị bao nhiêu ? Câu a) Bài giải : GV : Các em cho biết cách tính công Câu a : bày này ? Gia tốc vật : Theo định luật II Newton : a F cos α HS : A = F.s.cos = = 28,86 m/s2 m GV : Đại lượng nào ta chưa biết Quãng đường vật thời gian công thức trên ? HS : Đại lượng s giây là : s = at2 = 360,75 GV : Em tìm đại lượng s Công mà lực thực khoảng thời gian nào ? giây : HS : Tình gia tốc và quãng đường A = F.s.cos = 10 360,75.cos300 = thời gian giây A 3125 J Câu b : Vận tốc tốc tức thời thời điểm cuối : v = at = 28,86.5 = 144,3 m/s Câu b : Công suất tức thời điểm cuối : GV : Để tính công suất tức thời P = F.v.cos = 10 144,3 cos300 = 1250 điểm cuối trước hết các em hãy tính vận tốc tốc tức thời thời điểm cuối W Câu c : : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ HS : v = at = 28,86.5 = 144,3 m/s P = F.v.cos = 10 144,3 cos300 = _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1250 W _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Câu c : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Bài Một vật có khối lượng kg rơi tự từ độ cao 10m so với mặt đất Bỏ qua sức cản không khí Hỏi sau thời gian 1,2 s trọng lực đã thực công bao (38) nhiêu ? Công suất trung bình trọng lực thời gian 1,2 s và công suất tức thời thời điểm 1,2 s khác ? Bài m = kg h = 10m Bài giải : t = 1,2 (s) Quãng đường vật rơi tự : 1 AP = ? h = gt2 = 9,8(1,2)2 = 7,1 (m) Ptb = ? Công trọng lực là : P=? A = P.h = mgh = 2.9,8.7,1 = 139,16 (J) Bài giải : Công suất tức thời trọng lực : GV : Em hãy tính quãng đường vật Pcs = P.v = mg.gt = 230,5 W rơi tự ? Công suất trung bình trọng lực : 1 HS : h = gt2 = 9,8(1,2)2 = h 7,1 P̄CS = P v̄ = mg = 2.9,8 = t 1,2 7,1 (m) GV : Công trọng lực là bao nhiêu 115,25 W Bài ? Một máy bơm nước giây có thể bơm HS : A = P.h = mgh = 2.9,8.7,1 = 15 lít nước lên bể nước độ cao 10 m 139,16 (J) GV : Công suất tức thời trọng Nếu coi tổn hao là không đáng kể, hãy tính công suất máy bơm Trong thực tế lực ? hiệu suất máy bơm là 0,7 Hỏi sau HS : Pcs = P.v = mg.gt = 230,5 W GV : Công suất trung bình trọng nửa giờ, máy bơm đã thực công bao nhiêu ? lực : Bài giải : h HS : P̄CS = P v̄ = mg t = Công máy bơm nước : 115,25 W A = P.h = mgh = 15.10.10 = 1500 (J) Công suất có ích máy bơm : Pích = A/t = 1500 (W) Công suất toàn phần máy bơm : Bài Ptp = 1500 = 2142,9 W 0,7 Công máy bơm đã thực (1800 giây) : Atp = Ptp.t = Bài giải : GV : Công máy bơm nước ? HS : A = P.h = mgh = 15.10.10 = 1500 (J) GV : Đây là công có ích hay công toàn phần ? HS : Thưa Thầy đây là công toàn phần GV : Công suất có ích máy bơm ? HS : Pích = A/t = 1500 (W) 1500 1800 = 3857 kJ 0,7 (39) GV : Công suất toàn phần máy bơm ? Ptp = 1500 = 2142,9 W 0,7 GV : Công máy bơm đã thực (1800 giây) ? HS : Atp = Ptp.t = 1500 1800 = 0,7 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 công định lí động để giải số bàitoán liên quan đến động năng: xác định động năng( hay vận tốc) vật quá trình chuyển động có công thực hiện, ngược lại, từ độ biến thiên động tính cong và lực thực công đó II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 1/ Viết biểu thức động vật có khối lượng m chuyển động tịnh tiến với vận tốc v Đơn vị động là gì ? + Câu 2/ Phát biểu định lí động ? Từ đó giải thích mối liên hệ công và lượng ? 2) Nội dung bài giảng : Hoạt động Giáo viên và Học sinh Bài Tóm tắt : m = 2300 kg v = 72 km/h = 20 m/s a) Wđ ? b) Động thực ôtô bao gồm phần na2o khác ? Bài giải : Câu a) GV : các em hãy tính động ôtô : HS : Wđ = ½ mv2 Câu b) GV diễn giãng : Bài : Nội dung ghi bảng Bài : Một ôtô có khối lượng 2300 kg, chuyển động với vận tốc 72 km/h trên đường a) Tìm động chuyển động tịnh tiến ôtô ? b) Động thực ôtô bao gồm phần nào 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, còn có động các phận chuyển động khác ôtô chuyển động píttông xilanh, chuyển động quay các bánh động cơ, chuyển động cquay các 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 và động (40) 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 các em hãy tính động lượng viên đạn và người : HS : Động lượng viên đạn : p = m1v1 Động lượng Người : p2 = m2v2 p2 > p1 GV : Các em hãy tính động viên đạn và người : HS : Động viên đạn : Wđ1 = ½ m1v12 Động người : W đ2 = ½ m2v22 Wđ1 > Wđ2 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 và người : + Viên đạn : p1 = m1v1 = 10-2.800 = kgm/s + Người : p2 = m2v2 = 60.10 = 600 kgm/s p2 > p1 Động viên đạn và 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 và từ 50 km/h lên 60 km/h So sánh xem công hai trường hợp có không ? Tại ? Bài giải : Áp dụng định lí động hai trường hợp : Bài : A1 = Wđ2 – Wđ1 = ½ m ( v22 – v12 ) Tóm tắt : = ½ m ( 5,562 – 2,782) = 11,6m (J) TH : 10 km/h 20 km/h A2 = Wđ2 – Wđ1 = ½ m ( v22 – v12 ) 2,78 m/s 5,56 m/s = ½ m ( 16,672 – 13,892) = 42,5m (J) TH : 50 km/h 60 km/h Nhận xét : Công thực độ tăng động 13,89 m/s 16,67 m/s Dù vận tốc tăng nhau, động Bài giải : GV : Áp dụng định lí động tỉ lệ với bình phương vận tốc nên công thực hai trường hợp là khác hai trường hợp ! HS : Định lí động hai trường hợp A1 = Wđ2 – Wđ1 = ½ m ( v22 – v12 ) = ½ m ( 5,56 – 2,782) = 11,6m (J) A2 = Wđ2 – Wđ1 = ½ m ( v22 – v12 ) = ½ m ( 16,672 – 13,892) = Bài : Một viên đạn khối lượng 10 g bay ngang với vận tốc 300 m/s xuyên qua gỗ dày cm 42,5m (J) GV : Từ các kết trên các em Sau xuyên gỗ, đạn có vận tốc v2 = 100 m/s tính lực cản trung bình gỗ tác dụng có nhận xét nào ? HS : Công thực độ tăng lên viên đạn ? động Dù vận tốc tăng Bài giải nhau, động tỉ lệ với Áp dụng định lí động : A = Wđ2 – Wđ2 bình phương vận tốc nên công thực hai trường hợp là Fc.d = ½ m (v22 – v12) (41) khác Bài Tóm tắt : m = 10g v1 = 300 m/s d = 5.10-2 m v2 = 100 m/s FC = ? Bài giải GV : Để giải bài toán này trước hết các em cho biết, viên đạn xuyên qua gỗ thì đại lượng nào thay đổi ? HS : Vận tốc thay đổi GV : Áp dụng định lí động : HS : A = Wđ2 – Wđ2 FC Bài Bài giải : GV : _ Bài Tóm tắt : s = 20m F = 300N = 300 fms = 200N Bài giải : GV : các em hãy tính công lực kéo và lực ma sát ? HS : AF = F.s.cos Fc 5.10-2 = ½ 10-2 (1002 – 3002) Fc = - 8000 N Bài : Trên mặt phẳng nằm ngang, vật chịu tác dụng hai lực F1 và F2 mặt phẳng có phương vuông góc với Khi vật dịch chuyển m từ trạng thái nghỉ, động vật bằnng bao nhiêu ? Xét hai trường hợp : a) F1 = 10 N ; F2 = N b) F1 = N ; F2 = N c) F1 = F = N Bài giải : Vật chịu tác dụng lực tổng hợp lực F trên : ⃗ F = ⃗ F 1+ ⃗ F 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 = √ F 21 + F22 = F1 √ = √ A = F.s = √ 2 = 10 √ N Bài : Một xe kéo từ trạng thái nghỉ trên đoạn đường nằm ngang dài 20 m với lực có độ lớn không đổi 300 N và có phương hợp với độ dời góc 30 Lực cản ma sát coi là không đổi và 200 N Tính công mổi lực Động xe cuối đoạn đường bao nhiêu ? Bài giải : a) Công lực kéo và 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 : A = Wđ - Wđ0 AF – Ams = Wđ - Wđ0 Wđ = AF – Ams = 5196,2 – 4000 = - 1196,2 (J) (42) Ams = fms.scos1800 b) Áp dụng định lí động : A = Wđ - Wđ0 AF – Ams = Wđ - Wđ0 Wđ = AF – Ams 3) Cũng cố : Tiết Bài tập 04 BÀI TẬP THẾ NĂNG I MỤC TIÊU - Vận dụng công thức xác định đó phân biệt: + Công trọng lực luôn làm giảm Khi tăng tức là trọng lực đã thực công âm + Thế vị trí có thể có giá trị khác tùy theo cách chọn gốc tọa độ Từ đó nắm vững tính tương đối và biết chọn gốc cho phù hợp việc giải các bài tóan có liên quan đến - Nắm vững và áp dụng thành thạo phương pháp đồ thị để tính công lực đàn hồi Từ đó giải các bài toán đàn hồi II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 1/ Nêu các đặc điểm ? Công thức ? + Câu 2/ Tính công mà lực đàn hồi thực biến dạng lò xo Công này liên hệ với độ biến thiên đàn hồi nào ? + Câu 3/ Viết biểu thức đàn hồi Nêu các tính chất này ? 2) Nội dung bài giảng : Hoạt động Giáo viên và Học sinh Bài : Nội dung ghi bảng Bài : Dưới tác dụng trọng lực, vật có khối lượng m trượt không ma sát từ trạng thái nghỉ trên mặt phẳng nghiêng có chiều dài BC = l và độ cao BD = h Hãy tính công trọng lực thực vật di chuyển từ B đến C và chứng tỏ công này phụ thuộc chênh lệch độ cao hai điểm B và C Bài giải : Bài giải : GV : Từ hình vẽ trên các em hãy tính Công trọng lực thực vật di chuyển công trọng lực thực vật từ B đến C di chuyển từ B đến C ? A = Px.l = Psin.BC = P.l.sin h HS : A = Px.l = Psin.BC = P.l l = P.h h = P.l.sin = P.l l = P.h Vậy : Công trọng lực phụ thuộc vào h chứng GV : Từ biểu thức trên các em rút tỏ công này phụ thuộc chênh lệch độ cao kết luận nào ? hai điểm B và C HS : Công trọng lực phụ thuộc vào h (43) chứng tỏ công này phụ thuộc chênh lệch độ cao hai điểm B và C Bài : Trong công viên giải trí, xe có khối lượng 80 kg chạy trên đường ray có Bài : mặt cắt trên hình vẽ đây Độ cao các điểm A, B, C, D, E tính mặt đất và có các giá trị : hA = 20 m ; hB = 10 m ; hC = 15 m ; hD = m ; hE = 18 m Tính độ biến thiên động xe trọng trường nó dịch chuyển : a) Từ A đến B b) Từ B đến C c) Từ A đến D d) Từ A đến E Hãy cho biết công mà trọng lực thực quá trình đó là dương hay âm Bài giải : Độ biến thiên động xe trọng Bài giải : GV : Độ biến thiên động xe trường nó dịch chuyển các trường trọng trường nó dịch hợp : a) Từ A đến B : mg(hA – hB) = 80.9,8.10 = chuyển trường hợp : HS trình bày : 7840 J b) Từ B đến C : mg(hB – hC) = - 80.9,8.5 = ……………………… 3920 J a) Từ A đến B : mg(hA – hB) c) Từ A đến D : mg(hA – hD) = 80.9,8.15 = b) Từ B đến C : mg(hB – hC) 11760 J c) Từ A đến D : mg(hA – hD) d) Từ A đến E : mg(h A – hE) = 80.9,8.2 = d) Từ A đến E : mg(hA – hE) 1568 J GV : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Bài : Một cần cẩu nâng hòm côngtenơ có khối lượng 600 kg từ mặt đất lên độ cao m ( tính theo di chuyển khối tâm hòm ), sau đó đổi hướng và hạ hòm này xuống sàn ôtô tải độ cao 1,2m cách Bài mặt đất m = 600 kg a) Tím hòm trọng h = 2m trường độ cao m Tính công lực h’ = 1,2 m phát động ( lực căng dây cáp) để nâng a) Wt ? hòm lên độ cao này b) Wt ? AP b) Tìm độ biến thiên hòm hạ từ c) Công trọng lực có phụ thuộc cách di chuyển hòm độ cao 2m xuống sàn ôtô Công trọng lực có phụ thuộc cách di chuyển hòm giữa hai vị trí đó hay không ? hai vị trí đó hay không ? Tại ? Tại ? (44) 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 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 hòm hai vị trí này vì công trọng lực phụ thuộc vào độ biến thiên Bài F = 3N l = 2.10-2 m a) K ? b) Wt ? c) AF ? 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 hòm hai vị trí này vì công 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 = N vào lò xo theo phương lò xo, ta thấy nó dãn cm a) Tìm độ cứng lò xo b) Xác định giá trị đàn hồi lò xo nó dãn cm c) Tính công lực đàn hồi thực lò xo kéo dãn thêm từ cm đến 3,5 cm Công này dương hay âm ? Giải thích ý nghĩa Bỏ qua lực cản Bài giải : a) Độ cứng lò xo : F F = k.tl k = Δl = = 150 ,02 N/m b) Thế đàn hồi lò xo nó dãn Bài giải : cm : Wđh = ½ kx2 = 150.(0,02)2/ = 0,03 J a) GV : Tính độ cứng lò xo ? c) Công lực đàn hồi thực lò xo F HS : F = k.tl k = Δl kéo dãn thêm từ cm đến 3,5 cm : A = ½ kx 12 – ½ kx22 = ½ k( x12 – x22 ) = b) GV : Thế đàn hồi lò xo 150 nó dãn cm ? (0,022 – 0,0352) = - 0,062 J 2 HS : Wđh = ½ kx = 150.(0,02) / = 0,03 J c) GV : Công lực đàn hồi thực lò xo kéo dãn thêm từ cm đến 3,5 cm ? HS : A = ½ kx12 – ½ kx22 = ½ k( x12 – x22 ) (45) = 150 (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 và vật - Biết cách thiết lập định luật bảo toàn các trường hợp cụ thể lực tác dụng là trọng lực và lực đàn hồi Từ đó mở rộng thành định luật tổng quát lực tác dụng là lực nói chung II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : Thế nào là vật ? Ví dụ ? + Câu 02 : Nêu định luật Bảo toàn tổng quát ? 2) Nội dung bài giảng : Hoạt động Giáo viên và Học sinh 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 hãy tính giá trị động năng, và hòn bi lúc ném vật HS : Tính : Wđ ;Wt ; W Câu b) GV : các em áp dụng định luật bảo toàn để tính độ cao cực đại mà bi đạt (tại A) HS : Áp dụng định luật bảo toàn : WA = W0 mghA + ½ mvA2 = mgh0 + ½ mv02 mghA = mgh0 + ½ mv02 hA – h = v2 2g Nội dung ghi bảng Bài : Một hòn 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, và hòn bi lúc ném vật b) Tìm độ cao cực đại mà bi đạt Bài giải : a) Giá trị động năng, và 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 b) Độ cao cực đại mà bi đạt (tại A) : Áp dụng định luật bảo toàn : WA = W0 mghA + ½ mvA2 = mgh0 + ½ mv02 mghA = mgh0 + ½ mv02 hA – h = v2 2g 16 = 9,8 = 0,816 m Bài : Một lắc đơn có chiều dài l = m Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng góc (46) = 450 thả tự Tìm vận tốc lắc nó qua : a) Vị trí ứng với góc 300 b) Vị trí cân Bài giải Bài : l = m0 = 45 a) v1 ( 1 = 300 ) b) v0 ( Vị trí cân ) Bài giải a) Khi lắc qua vị trí ứng với góc 300 GV cần hướng dẫn cho Hs biết Áp dụng định luật bảo toàn : cách chứng minh : h = l(1 – cos ) W2 = W1 Câu a) ½ mv22 + mgh2 = ½ mv12 + mgh1 GV : Các em Áp dụng định luật bảo ½ mv22 + mgl(1 – cos300) = mgl(1 – cos450) toàn cho hai vị trí ! ½ mv22 = mgl(cos300 – cos450) HS : Áp dụng định luật bảo toàn v = √ 2gl(cos 300 − cos 450) = 1,76 m/s : b) Khi lắc qua vị trí cân ( = 0) W2 = W1 Áp dụng định luật bảo toàn : 0 v = √ 2gl( cos 30 − cos 45 ) W0 = W1 ½ mv02 + mgh0 = ½ mv12 + mgh1 Câu b) GV : Tương tự các em Áp dụng định ½ mv02 + mgl(1 – cos00) = mgl(1 – cos450) ½ mv02 = mgl(1– cos450) luật bảo toàn cho hai vị trí ban đầu và vị trí cân ? Khi v = √ 2gl(1 −cos 450 ) = 1,76 m/s lắc qua vị trí cân giá trị là bao nhiêu ? HS : Khi lắc qua vị trí cân : =0 HS : Áp dụng định luật bảo toàn : W0 = W1 v = √ 2gl(1 −cos 450 ) 3) Cũng cố : (47)