Bài giảng Sự biến dạng của vật rắn - Giao án môn Vật lý năm 2010

BT1:thanh nhẹ AB nằm ngang được gắn vào tường tại A, đầu B gắn với tường

• KIẾN THỨC CẦN NHỚ
• SỰ BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN 1. Tính chất cơ học của vật rắn

-Vận dụng thành thạo biểu thức tính công trong định lí động năng để giải một số bàitoán liên quan đến động năng: xác định động năng( hay vận tốc) của vật trong quá trình chuyển động khi có công thực hiện, hoặc ngược lại, từ độ biến thiên động năng tính được cong và lực thực hiện công đó. • GV: hệ thống, chọn lọc các bài tập ; CÁC CÂU TRẮC NGHIỆM. • HS: ôn tập các kiến thức cơ bản về động năng ôn các công thức động học. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:. + Câu 1/ Viết biểu thức động năng của vật có khối lượng m chuyển động tịnh tiến với vận tốc v. Đơn vị động năng là gì ?. + Câu 2/ Phát biểu định lí về động năng ? Từ đó giải thích mối liên hệ giữa công và năng lượng ?. Giáo viên Học sinh Nội dung. Hướng dẫn HS giải bài 1:. các em hãy tính động naêng cuûa oâtoâ ?. Trước hết các em hãy tính động lượng của viên đạn và người ?. Các em hãy tính động năng của viên đạn và người ?. b) Động năng thực của ôtô bao gồm những phần nào khác nữa ?. Động lượng viên đạn : p1. a) Tìm động năng của chuyển động tịnh tieán cuûa oâtoâ ?. b) Động năng thực của ôtô bao gồm những phần nào khác nữa ?. b) Ngoài động năng chuyển động tịnh tiến, còn có động năng của các bộ phận chuyển động khác của ôtô như chuyển động của píttông trong xilanh, chuyển động quay của các bánh răng trong động cơ, chuyển động cquay của các bánh xe. So sánh động năng và động lượng của đạn và người. Động lượng của viên đạn và người :. • Yêu cầu HS làm việc cá nhân bài 3, GV đánh giá điểm bài giải của HS. ? các em hãy tính công của lực kéo và lực ma sát ?. ?Áp dụng định lí động naêng ?. Áp dụng định lí động năng trong hai trường hợp. Từ các kết quả trên các em có nhận xét như thế nào ?. *GV nhấn mạnh:. Công thực hiện bằng độ tăng động năng. Dù vận toỏc taờng nhử nhau, nhửng. *Định lí động năng trong hai trường hợp. Bài3: Một chiếc xe được kéo từ trạng thái nghỉ trên một đoạn đường nằm ngang dài 20 m với một lực có độ lớn không đổi bằng 300 N và có phương hợp với độ dời góc 300. Lực cản do ma sát cũng được coi là không đổi và bằng 200 N. Tính công của mổi lực. Động năng của xe ở cuối đoạn đường bằng bao nhieâu ?. So sánh xem công trong hai trường hợp có bằng nhau không ? Tại sao ? Bài giải :. Áp dụng định lí động năng trong hai trường hợp :. Nhận xét : Công thực hiện bằng độ tăng động năng. Dù vận tốc tăng như nhau, nhưng động năng tỉ lệ với bình phương vận tốc nên công thực hiện trong hai trường hợp là khác nhau. Công mà cần cẩu đã thực hiện để nâng vật lên cao là:. Thời gian mà cần cẩu đã sử dụng để thực hiện việc nâng vật trên:. BT thêm: Một chiếc xe ôtô có khối lượng m=2 tấn bắt đầu chuyển động nhanh dần đều. tính công do lực kéo động. động năng tỉ lệ với bình phương vận tốc nên công thực hiện trong hai trường hợp là khác nhau. - Hướng dẫn học sinh giải theo sự hướng dẫn của giáo viên. - Hướng dẫn học sinh giải. - Viết phương trình định luật II Newton?. - Công thức tính quãng đường khi biết vận tốc và gia tốc?. -Viết biểu thức tính công và công suất. Để giải bài toán này trước hết các em cho biết, khi viên đạn xuyên qua tấm gỗ thì đại lượng nào thay đổi ?. Áp dụng định lí động naêng :. - Viết phương trình định luật II Newton?. - Viết phuơng trình chiếu. - Viết Công thức tính quãng đườmg?. - Viết biểu thức tính công và công suất?. Vận tốc thay đổi. Chọn chiều dương là chiều chuyển động Gia tốc cuả ô tô là:. Chiếu lên chiều dương đã chọn:. Quãng đường vật đi được trong 5 giây đầu:. Công do lực kéo động cơ thực hiện là:. HƯỚNG DẪN TRẮC NGHIỆM. tính lực cản trung bình của tấm gỗ tác dụng lên viên đạn ?. Phát biểu và viết được biểu thức của các định luật Bôilơ- Mariốt; Sáclơ; Gay Luyxác 2. Xác định được các thông số trạng thái của một lượng khí xác địnhkhi biết các thông số trạng thái ban đầu và quá trình biến đổi trạng thái. KIẾN THỨC CẦN NHỚ. a) Phát biểu: Ở nhiệt độ không đổi áp suất và thể tích của một khối lượng khí xác định tỉ lệ nghịch với nhau. c) Đường đẳng nhiệt: là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi. Để tính quãng đờng đi của vật tính đến t=t2>10 thì ta cần tìm toạ độ của vật tính đến lúc dừng lại (x1) và toạ độ của nó vào thời điểm t2(x2) rồi căn cứ vào đó ta có thể tìm đợc quãng đờng đi đợc của vật. Tốc độ trung bình= quãng đờng đi/ thời gian đi. Một chất điểm chuyển động dọc theo trục ox theo phơng trình:. 1) Tìm gia tốc của chất điểm. Hỏi chất điểm chuyển động thế nào?. 2) Tìm toạ độ vận tốc của chất điểm vào thời điểm ban đầu và vào thời điểm 2 s 3) Tìm vận tốc trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian từ 1s đến 3 s Bài 4. Một chất điểm đang chuyển động với vận tốc 10m/s thì tăng tốc và chuyển động ndđ sau khi đi đợc 20 s thì vật có vận tốc 20 m/s. Chọn gốc thời gian lúc tăng tốc,trục toạ độ có chiều dơng là chiều chuyển. động của vật,gốc toạ độ tại vị trí bắt đầu tăng tốc. Tính quãng đờng vật đi đợc trong giây thứ 2 ?. 3) Viết công thức vận tốc, vẽ đồ thị vận tốc –thời gian? Viết ptcđ của vật?. Một xe ô tô đang chuyển động với vận tốc không đổi 20 m/s thì hãm phanh và cđcdđ với gia tốc có độ lớn không đổi 2m/s2 và ngợc chiều với chuyển động của vật. 1) Viết phơng trình chuyển động của xe,gốc toạ độ và gốc thời gian ở vị trí hãm phanh.Chiều dơng của trục là chiều chuyển động của xe. 2) Tính quãng đờng xa nhất vật đi đợc tính đến lúc dừng lại ? Tính thời gian đi hết quãng đờng đó?. 3) Tính vận tốc của xe vào thời điểm 20 s, lúc đó vật chuyển động theo chiều nào?. Một vật bắt đầu khởi hành sau khi đi đợc 2 s vận tốc của vật là 2m/s, sau đó vật chuyển động thẳng đều trong 4s và cuối cùng vật cđcdđ và phải mất thêm 4s nữa thì vật dừng lại. 1) Vẽ đồ thị vận tốc-thời gian của vật trong suốt quá trình chuyển động của vật 2) Tính quãng đờng vật đi đợc trong 4s đầu và trong cả quá trình chuyển động. 3) Viết công thức vận tốc của vật trong giai đoạn vật cđcdđ và tìm vận tốc tức thời của vật tại thời điểm t = 8s. Một ôtô chạy trên một con đờng thẳng với vận tốc không đổi là 10m/s và đi qua điểm A vào lúc 6h sáng. Vào lúc 6h10s một ôtô khác cũng bắt đầu chuyển động từ A đuổi theo xe kia với gia tốc không đổi 5m/s2. Xác định thời điểm,vị trí 2 xe gặp nhau? Khi gặp nhau vận tốc của xe khởi hành sau là bao nhiêu?. Một ngời ném 1 quả bóng từ mặt đất lên cao theo phơng thẳng đứng với vận tốc 4m/s;. HD: Nên viết công thức vận tốc và ptcđ của quả bóng Bài 9. Tính khoảng thời gian từ lúc vật bắt đầu rơi. đến khi chạm đất. HD: Chọn trục ox hớng xuống. Gọi n là số giây vật rơi đến đất. Hai viên bi A,B đợc thả từ cùng 1 độ cao. Viên bi A rơi sau viên bi B một khoảng thời gian là 0,5s. Tính khoảng cách giữa 2 viên bi sau thời gian 2s kể từ khi viên bi A bắt đầu rơi. Hỏi sau bao lâu thì vật lên cao nhất? thì vật chạm đất ?. HD: Chuyển động của vật lúc thì đi lên,lúc thì đi xuống. Nên viết ptcđ và công thức vận tốc Bài 12. Một viên bi bắt đầu đợc thả không vận tốc ban đầu từ đỉnh 1 máng nghiêng, bi cđndđ. Gọi l1,l2,l3 là quãng đờng vật đi trong giây thứ nhất ,thứ hai, thứ ba. Hai vật lúc đầu cách nhau một khoảng L trên cùng 1 đờng thẳng và chuển động về phía nhau với các vận tốc ban đầu v1,v2. Các gia tốc a1,a2 đều ngợc với hớng chuyển động của mỗi vật và có độ lớn không đổi trong suốt quá trình chuyển động.Tìm điều kiện về L để 2 vật không gặp nhau. HD: Chọn trục toạ độ cùng hớng cđ của vật 1,chọn gốc tgian rồi viết ptcđ của mỗi vật, k.cách giữa chúng là l=x2-x1 và cho l=0 ta đợc pt bậc 2 theo t và ptrình này vô nghiệm. Chuyển động tròn đều. Tính tơng đối của chuyển động A) Tóm tắt lý thuyết 1) Chuyển động tròn đều. +) Véc tơ vận tốc tức thời trong chuyển động cong có phơng trùng với tiếp tuyến của quĩ đạo tại điểm. đó,chiều cùng chiều chuyển động, độ lớn là. +) Chuyển động tròn đều: Là chuyển động có độ lớn của véc tơ tốc độ dài →v không đổi(hớng thay đổi). đổi về hớng của véc tơ vận tốc. +) Vị trí (do đó quĩ đạo),vận tốc của vật có tính tơng đối (tức là phụ thuộc vào hệ qui chiếu).

Một vật khối lợng 10 kg đặt trên sàn thang máy. Tính áp lực của vật lên sàn trong các trờng hợp sau

Tính áp lực của vật lên sàn trong các trờng hợp. Dùng 1 sợi dây nhẹ AB buộc vào 2 điểm A,B ở trần nhà để treo 1 vật khối lợng 10 kg vào điểm C, dây trũng xuống sao cho tam giác ABC đều. Tìm lực căng của 2 đoạn dây AC,BC. Một thùng gỗ có khối lợng 10 kg đặt nằm yên trên sàn nhà nằm ngang. 1) Tìm lực tác dụng vào thùng gỗ theo phơng ngang để nó bắt đầu trợt. 2) Khi thùng đang đứng yên mà tác dụng vào nó lực kéo F= 20 N thì lực ma sát nghỉ hay lực ma sát trợt tác dụng vào vật. Tìm lực ma sát đó. 3) Tìm lực tác dụng vào thùng gỗ theo phơng ngang để nó trợt ndđ với a=1 m/s2. Khi lực kéo thôi tác dụng thì thùng sẽ đi đợc quãng đờng tối đa là bao nhiêu?. Tìm khối lợng sao hoả. Một vật có khối lợng 1 kg chuyển động về phía trớc với tốc độ 5 m/s va chạm vào 1 vật thứ hai đang đứng yên. Sau va chạm vật thứ nhất chuyển động ngợc trở lại với tốc độ 1 m/s còn vật thứ 2 chuyển động với tốc độ 2 m/s. Một vật khối lợng 2 kg chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ. Hỏi sau bao lâu gói hàng rơi xuống đất? Tầm bay xa theo phơng ngang của gói hàng và vận tốc của gói hàng khi chạm đất. Tìm thời điểm vật lên cao nhất? thời điểm vật chạm đất? Tầm bay xa theo ph-. Một sợi dây treo 1 vật khối lợng 1 kg vào trần một thang máy. Tính lực căng của dây trong các trờng hợp : Thang máy cđtđ lên ? chuyển động ndđ xuống với gia tốc 2 m/s2 ? thang máy cđcdđ lên với gia tốc 2 m/s2 ? thang máy rơi tự do ? thang máy sang ngang với gia tốc 2m/s2. Câu 20 Ngời ta kéo cho 1 khúc gỗ khối lợng 1 kg chuyển động thẳng đều trên bàn bằng 1 lực kéo F. Xét trong các trờng hợp sau:. 2) Mặt bàn nghiêng góc 300 so với phơng ngang và lực kéo hớng lên song song với bàn Chuyển động của hệ vật. Hai vật đợc thả. ra cho chuyển động vào lúc vật 2 cách mặt đất một đoạn h=50 cm. 1) Tính gia tốc của mỗi vật. Các hệ số ma sát trợt và ma sát nghỉ giữa vật 1 và mặt phẳng nghiêng cùng là 0,2.Mặt phẳng nghiêng đợc giữ cố định.

Tĩnh học vật rắn Chủ đề 1

• Một tên lửa đợc phóng lên thẳng đứng từ mặt đất. Vận tốc khí phụt ra đối với tên lửa là 1000 m/s

Khi vật chịu tác dụng của ngẫu lực thì vật sẽ quay, đại lợng đặc trng cho tác dụng làm quay của ngẫu lực gọi là mô mên ngẫu lực: M= F.d (d là kcách giữa 2 giá của 2 lực). Tấm gỗ đặt kê lên hai hòn gạch nhỏ đặt tai A và B. Hỏi vai ngời này phải đặt ở. đâu để đòn gánh cân bằng và vai chịu 1 lực là bao nhiêu? Bỏ qua klợng đòn gánh. Bài 4 Hãy xác định trọng tâm của 1 bản mỏng đồng chất hình tròn bán kính R bị khoét đi 1 mẩu hình tròn bán kính R/2 với tâm của mẩu này ở trung điểm của bán kính. Xác định vị trí trọng tâm của 1 bản mỏng đồng chất nh hình vẽ Bài 6. Một thanh cứng có trọng lợng không đáng kể, đợc treo nằm ngang nhờ hai lò xo thẳng đứng có chiều dài tự nhiên bằng nhau. Hỏi phải treo vật nặng vào điểm nào để thanh vẫn nằm ngang Tính độ dãn của mỗi lò xo khi khối lợng vật nặng là 1 kg. Có 3 hòn gạch giống hệt nhau đặt chồng lên nhau, mỗi viên có chiều dài là L= 20 cm. Tìm khoảng cách lớn nhất từ mép phải của viên gạch trên cùng tới mép trái của viên dới cùng để hệ thống không bị lật. HD: Để vật có mặt chân đế nằm cân bằng thì đờng thẳng qua trọng tâm của vật gặp mặt chân đế. đợc giữ cân bằng nhờ đầu A gắn vào tờng nhờ 1 bản lề còn. Tìm lực căng của dây và phản lực của bản lề. Mô men của lực. Điều kiện cân bằng của 1 vật rắn có trục quay cố định. 1) Tác dụng làm quay của lực đối với vật có trục quay cố định. Các lực có giá song song với trục quay hoặc cắt trục quay thì sẽ không làm cho vật quay Các lực có giá không cắt trục quay và cáng xa trục thì tác dụng làm quay càng tốt 2) Mô men của lực đối với 1 trục quay. +) Khi tác dụng 2 lực lên điã mô men ,đĩa không quay vì tác dụng làm quay của 2 lực nh nhau và ngợc lại (hay nói mô men của 2 lực này đối với trục quay nh nhau). +) Xét 1 lực F nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay oz.Mô men của lực F đối với trục quay là đại lợng đặc trng cho tác dụng làm quay của lực quanh trục ấy và đợc đo bằng tích độ lớn của lực với cánh tay. Xác định lực F tối thiểu cần thiết HD: MF≥ MP (trục quay tức thời qua A). Một khối hình lập phơng,đồng chất đợc đặt trên mặt phẳng nghiêng nhámHỏi đợc phép nghiêng mặt phẳng đến góc α cực đại là bao nhiêu so với phơng ngang để khối đó không bị đổ. Kiểm tra cuối chơng. Tính độ lớn của lực F trong trờng hợp lực F→ vuông góc với tấm gỗ. Một ngời đang quẩy trên vai một chiếc bị có trọng lợng 50 N. Chiếc bị buộc ở đầu gậy cách vai 60 cm. Tay ngời giữ ở đầu kia cách vai 30 cm. Bỏ qua trọng lợng của gậy. Tính lực giữ của tay và áp lực của gậy đè lên vai. Một xe tải đang chạy trên một đoạn đờng nghiêng. Hỏi độ nghiêng tối đa của mặt đờng để xe không bị lật đổ. Coi trọng tâm nằm cách đều 2 thành bên của xe. Một vật rắn mỏng phẳng có dạng tam giác đều ABC cạnh dài a=20 cm. Ngời ta tác dụng vào vật một ngẫu lực nằm trong mặt phẳng của tam giác. Tính mô men ngẫu lực trong trờng hợp các lực vuông góc với cạnh AB. Một vật khối lợng 5 kg đợc giữ yên trên 1 mặt phẳng nghiêng nhờ 1 sợi dây song song với mặt phẳng nghiêng, góc nghiêng của mặt nghiêng là 300. Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt nghiêng. Tính lực căng của dây. Tìm độ lớn của F3. Chọn các câu đúng ,sai trong các câu sau:. 1)Hai lực trực đối là 2 lực bằng nhau 2) Giá của trọng lực đi qua trọng tâm của vật. 3) Nếu đờng thẳng đứng vẽ từ trọng tâm của vật không đi qua mặt chân đế thì vật rắn không thể cân bằng 4)Khi ta treo vật bằng 1 sợi dây mà trọng tâm của vật không nằm trên đờng kéo dài của dây treo thì vật vẫn cân bằng. 5)Hợp lực của 2 lực song song ngợc chiều bao giờ cũng có độ lớn nhỏ hơn độ lớn của mỗi lực thành phần 6)Một ngời ở trên một con thuyền,để tăng mức vững vàng cho thuyền thì ngời này đứng lên. 9)Tay đòn của lực là khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt của lực. Kiểm tra cuối chơng. Một ngời đang quẩy trên vai một chiếc bị có trọng lợng 50 N. Chiếc bị buộc ở đầu gậy cách vai 30 cm. Tay ngời giữ ở đầu kia cách vai 60 cm. Bỏ qua trọng lợng của gậy. Một xe tải đang chạy trên một đoạn đờng nghiêng. Coi trọng tâm nằm cách đều 2 thành bên của xe. Một vật rắn mỏng phẳng có dạng tam giác đều ABC cạnh dài a=20 cm. Ngời ta tác dụng vào vật một ngẫu lực nằm trong mặt phẳng của tam giác. Tính mô men ngẫu lực trong trờng hợp các lực vuông góc với cạnh AC 22.3. Một vật khối lợng 5 kg đợc giữ yên trên 1 mặt phẳng nghiêng nhờ 1 sợi dây song song với mặt phẳng nghiêng, góc nghiêng của mặt nghiêng là 300. Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt nghiêng. Tính phản lực của mặt phẳng nghiêng lên vật 17.1. Tìm độ lớn của F2. Chọn các câu đúng ,sai trong các câu sau:. 1)Khi ta treo vật bằng 1 sợi dây mà trọng tâm của vật không nằm trên đờng kéo dài của dây treo thì vật vẫn cân bằng. 2) Cân bằng của ngời đi trên dây là cân bằng không bền. 10)Khi vật rắn cân bằng chịu tác dụng của nhiều lực không song song thì các lực phải đồng qui. 3)Hợp lực của 2 lực song song ngợc chiều bao giờ cũng có độ lớn nhỏ hơn độ lớn của mỗi lực thành phần 4) kg.m.s-1 là đơn vị tơng đơng của mô men lực. 5)Một ngời ở trên một con thuyền,để tăng mức vững vàng cho thuyền thì ngời này đứng lên 6) Giá của trọng lực đi qua trọng tâm của vật. 7)Tay đòn của lực là khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt của lực. 8) Nếu đờng thẳng đứng vẽ từ trọng tâm của vật không đi qua mặt chân đế thì vật rắn không thể cân bằng 9 )Hai lực trực đối là 2 lực bằng nhau. Định luật bảo toàn động lợng A) Lý thuyết. 1) Hệ kín: Là hệ mà chỉ có các nội lực, không có ngoại lực, nếu có thì các ngoại lực này phải triệt tiêu. 2) Các định luật bảo toàn.