VÀO BỐI CẢNH VẤN ĐỀ MỚI TRONG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA
HỌC SINH
Họ và tên:... Lớp:...
Đề: Em hãy mở rộng hoặc thiết kế một bài tập tương tự (bài toán tổng quát) của bài tập sau và nêu cách giải của cả hai bài toán (bài gốc và bài mở rộng):
Một hình trụ đặc đồng chất khối lượng m bán kính R. Một sợi dây chỉ không co dãn được quấn trên mặt trụ, đầu dây còn lại được nối vào một giá cố định (Hình vẽ). Cho mômen quán tính của trụ đối với trục quay đi qua khối tâm
22 2
mR I= .
Biết hệ được thả từ trạng thái nghỉ. Khi chuyển động thì khối tâm trụ chuyển động theo phương đứng và dây không trượt trên mặt trụ. Tìm độ lớn gia tốc khối tâm trụ.
Lưu ý : Riêng loại đề này đáp án mở, căn cứ trên tiêu chí đã xây dựng,
nếu HS đề xuất bài toán đúng và giải được cả hai bài thì học sinh được điểm
tối đa, nếu không đề xuất đúng thì HS không được điểm.
Xét chuyển động của khối tâm: m T P a= - (1)
Lực căng T còn có tác dụng gây ra mômen làm vật quay quanh khối tâm: Xét chuyển động quay đối với khối tâm: TR=I (2)
Với 2
2
mR I =
Vì vật lăn không trượt ta có:
R a = (3) Từ (2), (3) suy ra: 2 . . 2 a m R a I T = = (4)
Thay (4) vào (1), Ta được: a = 23g
Ví dụ đề xuất bài toán mới như sau:
Chuyển động lăn không trượt
Một vật hình trụ có khối lượng m, bán kính R, mômen quán tính I đối với trục quay. Được thả lăn không trượt trên mặt phẳng nghiêng góc so với phương ngang. Xác định gia tốc của khối tâm.
Cách giải sơ lược: