8. cấu trúc của luận văn
2.2.2.Bài tập có hình thức tơng tự nhng có nội dung biến đổi
Bài 4:
Một vật đặt trên sàn có khối lợng m = 10kg, hệ số ma sát nghỉ bằng hệ số ma sát trợt có giá trị à = 0,1. Hỏi lực ma sát tác dụng lên vật và gia tốc của vật là bao nhiêu nếu tác dụng lên vật một lực theo phơng nằm ngang có độ lớn:
a. 15N b. 5N
c. 10N *Câu hỏi định hớng
Xác định các lực tác dụng lên vật?
Em hãy nêu công thức xác định độ lớn lực ma sát nghỉ và ma sát trợt, đặc điểm của lực ma sát nghỉ và ma sát trợt?
*Gợi ý và hớng dẫn:
Trong bài tập này câu a học sinh có thể tiền hành giải dễ dàng theo phơng pháp động lực học. Đối với câu b nếu học sinh tiến hành giải theo phơng án câu a thì sẽ dẫn đến kết quả sai lầm (gia tốc âm). Nội dung câu b và c hiện tợng vật lý đã biến đổi.
Bài tập này củng cố cho học sinh về đặc điểm của lực ma sát nghỉ.
Bài 5:
Một khúc gỗ có khối lợng là 2kg, kéo khúc gỗ bởi lực F = 10N dọc theo phơng chuyển động của khúc gỗ. Tìm gia tốc của khúc gỗ trong các trờng hợp sau:
a. Khúc gỗ chuyển động không ma sát trên sàn nằm ngang
b. Khúc gỗ chuyển động trên sàn nằm ngang có hệ số ma sát k = 0,1 c. Khúc gỗ chuyển động xuống mặt phẳng nghiêng không có ma sát d. Khúc gỗ chuyển động xuống mặt phẳng nghiêng có hệ số ma sát k = 0,1
e. Khúc gỗ đợc kéo lên mặt phẳng nghiêng không có ma sát
f. Khúc gỗ kéo chuyển động lên mặt phẳng nghiêng với hệ số ma sát k = 0,1
*Câu hỏi định hớng:
Xác định các lực tác dụng lên vật trong từng trờng hợp? Chọn hệ trục toạ độ?
Viết phơng trình định luật 2 Niu tơn đối với từng trờng hợp? Giải phơng trình định luật 2 Niu tơn trong từng trờng hợp? *Mục đích của bài toán:
Bài toán rèn luyện cho học sinh kỹ năng xác định:
- Phơng, chiều lực tác dụng lên vật khi vật chuyển động trên sàn trong những trờng hợp khác nhau.
- Nhấn mạnh cho học sinh đặc điểm một số lực cơ bản thờng gặp khi giải bài tập vật lý
Lực ma sát có phơng song song với mặt sàn và có hớng ngợc với hớng chuyển động
Trọng lực có phơng thẳng đứng và chiều trên xuống Phản lực mặt sàn có phơng vuông góc với mặt sàn
- Bài toán rèn luyện cho học sinh giải phơng trình định luật 2 Niu tơn Phơng pháp chiếu
Phơng pháp phân tích lực
- Bài toán khắc sâu cho học sinh phân biệt đợc những tình huống gần t- ơng tự nhau nhng trong mỗi bài toán hiện tợng vật lý có biến đổi.
Bài 6:
Một ô tô có trọng lợng P=50000N chuyển động với vận tốc không đổi v = 10m/s qua cầu. Tìm áp lực của ô tô tác dụng lên cầu khi ô tô đi qua điểm giữa cầu trong các trờng hợp:
a. Cầu phẳng nằm ngang
b. Cầu vồng lên với bán kính cong r = 50m c. Cầu lõm xuống với bán kính r = 50m
d. Ô tô chuyển động tròn đều trên đờng tròn nằm ngang bán kính r = 50m với vận tốc v = 10m/s. Tìm lực ma sát của mặt đờng tác dụng lên ô tô.
* Định hớng t duy học sinh:
Xác định các lực tác dụng lên ô tô trong các trờng hợp, xác định hớng của gia tốc viết phơng trình định luật 2 Niu tơn, chọn trục toạ độ và chiều dơng trong từng trờng hợp để giải bài toán.
Ô tô chuyển động qua cầu vồng lên và qua cầu võng xuống gia tốc của ô tô có hớng nh thế nào?
Trong trờng hợp này lực nào đóng vai trò lực hớng tâm trong chuyển động của ô tô?
Trờng hợp ô tô chuyển động trên đờng tròn nằm ngang thì lực nào đóng vai trò lực hớng tâm?
Bài 7:
Một xe tải chở một cái hòm, chạy trên đờng nằm ngang. Trong mỗi trờng hợp sau đây hãy chỉ rõ xe có tác dụng lực ma sát nghỉ lên hòm không? Nếu có thì lực đó phụ thuộc vào những gì và có chiều nh thế nào?
a. Xe đứng yên
b. Xe chuyển động thẳng đều c. Xe chuyển động chậm dần đều d. Xe chuyển động nhanh dần đều *Câu hỏi định hớng
Xác định các lực tác dụng lên lên hòm?
Viết phơng trình định luật 2 Niu tơn cho hòm? Suy ra có lực ma sát nghỉ tác dụng lên hòm không? *Gợi ý hớng dẫn:
GV: Khi nào thì xuất hiện lực ma sát nghỉ?
Các em cần kiểm tra lại những yếu tố làm xuất hiện lực ma sát nghỉ: Vật có xu hớng trợt (nhng cha trợt) trên bề mặt vật khác.
GV: Khi nào thì vật có xu hớng trợt trên bề mặt vật khác?
HS: Vật có xu hớng trợt trên bề mặt vật khác khi có ngoại lực tác dụng lên vật (nhng cha đủ lớn để làm cho vật chuyển động trợt).
GV: Trong các trờng hợp trên thì trờng hợp nào có ngoại lực tác dụng lên hòm? Trong bài tập không thấy nói đến lực tác dụng lên hòm, nhng qua thực tế các em vẫn có thể biết là hòm có xu hớng chuyển động so với xe.
Gợi ý: Chúng ta có thể khảo sát hòm trong hệ quy chiếu gắn với xe:
Trờng hợp xe đứng yên hay chuyển động thẳng đều không có lực quán tính do đó không có lực ma sát nghỉ
Trờng hợp xe chuyển động có gia tốc có lực quán tính tác dụng lên hòm nên xuất hiện lực ma sát nghỉ ngăn cản chuyển động của hòm so với xe.