chuyển động của 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) 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 của hệ vật ? Viết công thức tính gia tốc của hệ vật ? hệ vật ?
2) Phần giải các bài tập
Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của 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 của những lực nào ? HS : Vật chịu tác dụng của trọng lực và lực ma sát. GV : Các em hãy tình độ lớn của các lực này HS : Px = P.sinα = mgsinα Py = P.cosα = mgcosα Fms = µ.N = µ.Py = µ.mgcosα GV : Áp dụng định luật II Newton cho vật : HS : - Px – Fms = ma - mgsinα - µ.mgcosα = ma ⇒ a = - g(sinα - µcosα) = - 6,6 m/s2 GV yêu cầu HS vận dụng các công thức cơ bản để tình thời gian và quãng đường vật chuyển động đến vị trí cao nhất.
Bài 2/85 SGK : Một vật đặt ở chân mặt phẳng nghiêng một góc α
= 300 so với phương nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là µ = 0,2 . Vật được truyền một vận tốc ban đầu v0 = 2 (m/s) theo phương song song với mặt phẳng nghiêng và hướng lên phía trên.
1) Tính gia tốc của vật
2) Tính độ H mà vật đạt đến ? Bài giải : Bài giải :
Ta chọn :
- Gốc toạ độ O : tại 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, được phân tích thành hai lực thành phần Px và Py Px = P.sinα = mgsinα Py = P.cosα = mgcosα - Lực ma sát tác dụng lên vật Fms = µ.N = µ.Py = µ.mgcosα a) Ta có : - Px – Fms = ma - mgsinα - µ.mgcosα = ma ⇒ a = - g(sinα - µcosα) = - 6,6 m/s2
Giả sử vật đến vị trí D cao nhất trên mặt phẳng nghiêng. b) Độ cao lớn nhất mà vật đạt đến :
Quãng đường vật đi được. s = a v vt 2 2 0 2 − = ) 6 , 6 ( 2 2 0 2 − − = 0,3 m. H = s.sinα = s.sin 300 = 0,15m
c) Sau khi tới độ cao H, vật sẽ chuyển động xuống nhanh dần đều đến chân mặt phẳng nghiêng với gia tốc a = g(sin300 – µcos300 )
Bài 3/85 SGK : Người ta vắt qua một chiếc ròng rọc nhẹ một đoạn dây ở hai đầu có treo hai quả 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 của mỗi quả cân ở cuối giây thứ nhất ?
b) Quãng đường mỗi quả cân đi được ở cuối giây thứ nhất Bài giải :
- Chiều dương như hình vẽ bên
- MTG : Là lúc hệ vật bắt đầu chuyển động (t0 = 0) Áp dụng định luật II Newton cho mỗi vật :
PA – TA = mAaA TB – PB = mBaB
Vì trong quá trình hệ vật chuyển động, dây không giãn nên ta có : TA = 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 được : PA – PB = (mA + mB )a ⇒ a = B A B A m m m m g + − ) ( = 0,392 m/s2
a) Vận tốc của mỗi quả cân ở cuối giây thứ nhất : v = at = 0,392 m/s
b) Quãng đường mỗi quả cân đi được ở cuối giây thứ nhất s = ½ at2 = 0,196 m
Chú ý : Ở bài này có loại đề bài toán cho hai vật ban đầu chênh lệch nhau h, hỏi sau bao lâu hai vật ở ngang nhau ? ! Để hai vật ở ngang nhau thì vật mA chuyển động xuống và mBcd lên một đoạn đường h/2.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tiết Bài tập 15
BAØI TẬP HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC LỰC QUÁN TÍNH LỰC QUÁN TÍNH
I. MỤC TIÊU
- Biết vận dụng khái niệm quán tính để giải một số bài tóan tron hệ quy chiếu phi quán tính.
II. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1) Kiểm tra bài cũ : 1) Kiểm tra bài cũ :
1/ Thế nào là hệ quy chiếu phi quán tính ? 2/ Thế nào là lực quán tính ? 2/ Thế nào là lực quán tính ?
2) Phần giải các bài tập
Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh
Bài 1/89 SGK : Một người có khối lượng m = 60 kg đứng trong buồng thang máy trên một bàn cân lò xo. Nếu cân chỉ trọng lượng của người là :
a) 588 N ; b) 606 N ; c) 564 (N)
Thì gia tốc của thang máy như thế nào ? Bài giải :
Trọng lực tác dụng lên người : P = mg = 588 (N)
a) Khi F = 588 N = P , thang máy chuyển động đếu với gia tốc (a = 0) b) Khi F = 606 N > P , khi đó người chịu thêm lực quán tính huớng lên, nên thang máy có gia tốc hướng xuống dưới. Ta có :
N = P + Fqt N = mg + ma ⇒ a = g m N − = 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 , khi đó người chịu thêm lực quán tính huớng xuống, nên thang máy có gia tốc hướng lên dưới. Ta có :
P = N + Fqt ⇒ N = P + Fqt N = mg + ma ⇒ a = m N g− = 0,4 m/s2
( Thang máy chuyển động xuống nhanh dần đều hoặc chuyển động lên chậm dần đều)
Bài 02/89 SGK : Một quả cầu nhỏ , khối lượng 300g, buộc vào đầu một sợi dây treo vào trần của toa tàu đang chuyển động
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 trongmỗi trường hợp. mỗi trường hợp.
b) Tính gia tốc của tàu và lực căng dây treo trong mỗi trườnghợp. hợp.
Bài giải
* Trường hợp 1 : Tàu chuyển động đều a= 0 , T = P = 2,94 N
* Trường hợp 2 :
Từ hình vẽ trên ta nhận thấy vật chịu lực quán tính cùng chiều với vận tốc v, như vậy gia tốc của tàu ngược chiều với chiều v, tàu chuyển động chậm dần đều : tgα = P Fqt = mg ma ⇒ a = tgα = 0,86 m/s2 T = cosα m.g = 2,95 N * Trường hợp 3 :
Từ hình vẽ trên ta nhận thấy vật chịu lực quán tính ngược chiều với vận tốc v, như vậy gia tốc của tàu cùng chiều với chiều v, tàu chuyển động nhanh dần đều : tgα = P Fqt = mg ma ⇒ a = tgα = 0,69 m/s2 T = cosα m.g = 2,95 N
nghiêng α = 300 đặt trên mặt bàn nằm ngang. Cần phải làm cho khối nêm chuyển động trên mặt bàn với gia tốc như thế nào để vật nhỏ đặt tại A có thể leo lên mặt phẳng nghiêng.
Bài giải :
Các lực tác dụng lên vật : Trọng lực P (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lực quán tính Fqt
Khi đặt vật trên mặt phẳng nghiêng, trọng lực P được phân tích thành hai lực thành phần Px và Py , muốn vật leo lên mặt phẳng nghiêng thì vật phải chịu thêm một lực cùng phương trái chiều với Px và có độ lớn lớn hơn Px
Muốn vậy 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 trên mặt phẳng nghiêng, thì khối nêm sẽ chịu thêm lực quán tính Fq, lực quán tính được phân tích thành hai lực thành phần Fqx, Fqy .
Như vậy khi vật leo lên khối nêm thì : Fqx ≥ Px
⇔ macosα ≥ mgsinα a ≥ gtgα a ≥ 5,66 m/s2
vậy 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 04/89 SGK : Một quả cầu có khối lượng m = 2 kg treo vào đầu một sợi dây chỉ chịu được lực căng tối đa Tm = 28 N. Hỏi có thể kéo dây đi lên phía trên với gia tốc lớn nhất là bao nhiêu mà dây chưa đứt ?
Bài giải
Xét hệ qui chiếu gắn liền với vật, khi kéo dây lên phía trên với gia tốc a, vật chịu các lực :
- Trọng lực Phướng xuống. - Lực căng dây Thướng lên. - Lực quán tính Fqt hướng xuống. Khi đó ta có : T = P + Fqt ≤ Tm ⇒ a ≤ g m Tm − ⇒ amax = 4,2 m/s2.
Vậy : Khi kéo vật lên, muốn dây không đứt thì phải kéo với gia tốc tối đa bằng 4,2 m/s2.
Tiết Bài tập 16
BAØI TẬP LỰC HƯỚNG TÂM VAØ LỰC QUÁN TÍNH LI TÂM. HIỆN TƯỢNG TĂNG – GIẢM – MẤT TRỌNG LƯỢNG. HIỆN TƯỢNG TĂNG – GIẢM – MẤT TRỌNG LƯỢNG.