【#1】Chương Ii:bài Tập Các Định Luật Newton

Chương II:Bài tập các định luật Newton

Chương II: Bài tập lực hấp dẫn

Bài tập ba định luật Newton, các dạng bài tập ba định luật Newton, phương pháp giải bài tập ba định luật Newton chương trình vật lý lớp 10 cơ bản nâng cao

Dạng bài tập ba định luật Newton cơ bản

áp dụng công thức định luật II Newton

Trong đó

  • F: độ lớn của hợp lực tác dụng vào vật (N)
  • m: khối lượng của vật (kg)
  • a: gia tốc của vật (m/s2)

độ lớn gia tốc của vật có thể được tính theo các công thức của chuyển động thẳng nhanh dần đều, chuyển động thẳng chậm dần đều

Lưu ý: để áp dụng được định luật II Newton hợp các lực tác dụng vào vật phải có độ lớn không đổi theo thời gian.

Dạng bài tập ba định luật Newton chuyển động của vật chịu tác dụng của nhiều lực

Công thức định luật II Newton tổng quát

Công thức định luật III Newton

Trong đó các lực thành phần có thể là

Phương pháp giải:

  • Phân tích các lực tác dụng vào vật
  • Viết biểu thức dạng véc tơ định luật II Newton
  • Chọn hệ qui chiếu, chiếu các lực thành phần lên hệ đó để tìm độ lớn (hoặc có thể tính độ lớn bằng cách ứng dụng nhanh kiến thức về toán véctơ cho vật lý)

Bài tập ba định luật Newton

Bài tập 1. Lực không đổi tác dụng vào vật trong 0,6s làm vận tốc của vật giảm từ 8cm/s xuống 5cm/s. Tiếp tục giữ nguyên hướng và tăng độ lớn của lực tác dụng lên gấp đôi, xác định vận tốc của vật sau 2,2s.

Bài tập 2. Lực không đổi tác dụng vào vật m1 gây gia tốc 6m/s2; tác dụng vào vật m2 gây ra tốc 3m/s2. Tinh gia tốc của vật có khối lượng m1 + m2 chịu tác dụng của lực trên.

Bài tập 3. Vật 0,5kg đang chuyển với vận tốc 2m/s chịu tác dụng của hai lực, lực kéo FK và lực cản FC=0,5N vật chuyển động thẳng nhanh dần đều trên quãng đường 24m mất 4giây.

a/ Xác định độ lớn của lực còn lại

b/ Sau 24m, lực kéo biến mất thì vật sẽ dừng lại sau bao lâu?

Bài tập 4. Ô tô khối lượng 4 tấn tăng tốc chuyển động thẳng nhanh dần đều, sau khi đạt vận tốc 54km/h ô tô đi thêm được 50m. Tính lực kéo của động cơ trong khoảng thời gian tăng tốc biết hệ số ma sát trượt của mặt đường 0,05; vận tốc ban đầu của ô tô là 18km/h. Lấy g=10m/s2 hỏi sau bao lâu từ lúc tăng tốc ô tô đạt vận tốc 72km/h, trong khoảng thời gian đó ô tô đi được quãng đường là bao nhiêu.

Bài tập 5. Tác dụng lực 4,5N không đổi theo phương ngang vào vật đang đứng yên có khối lượng 1500g. Hệ số ma sát trượt 0,2; g=10 m/s2

a) Sau 2 giây tính gia tốc, vận tốc của vật.

b) Sau 2 giây ngừng tác dụng lực, tính quãng đường tổng cộng vật đi được trước khi dừng lại.

Bài tập 6. Vật khối lượng 1kg trượt trên mặt phẳng nghiêng AB góc 30o, hệ số ma sát trượt trên mặt phẳng AB µ1=0,1; vật trượt từ A đến B rồi đến điểm C trên mặt phẳng nằm ngang thì dừng lại tính hệ số ma sát trượt trên mặt phẳng AC lấy g=10 m/s2. Biết AB=1m, BC=10,35m

Bài tập 7. Vật chuyển đang chuyển động với vận tốc 20m/s trượt lên dốc dài 100m cao 10m. Cho g=10 m/s2, hệ số ma sát trượt 0,05.

a) Tính gia tốc khi vật lên dốc, vật có đi hết dốc không? nếu có tính khoảng thời gian vật đi hết dốc và vận tốc của vật tại đỉnh dốc.

b) Các yếu tố khác không đổi, vận tốc ban đầu của vât là 15m/s thì quãng đường vật đi được là bao nhiêu. Tính vận tốc của vật tại chân dốc sau khi lên dốc rồi trượt trở lại chân dốc.

Bài tập 8. Một xe có khối lượng 100kg bắt đầu chuyển động trên đường ngang. Biết sau khi chạy được 200m thì đạt vận tốc 20m/s.

a) Tính gia tốc của chuyển động.

b) tính lực kéo của động cơ khi :

+/ lực cản không đáng kể

+/ lực cản là 100N

c) Xe đang chạy với vận tốc trên thì tắt máy. Hỏi xe chạy thêm được đoạn đường bao nhiêu và sau bao lâu thì dừng lại ( Lúc này lực cản là 100N)

Bài tập 9. Ném thẳng đứng một quả bóng khối lượng 400 g xuống mặt sàn với vận tốc 4m/s. Quả bóng chịu tác dụng trong thời gian 0,1 s rồi nảy lại ngược chiều với cùng vận tốc. Tính độ lớn lực trung bình tác dụng lên vật trong thời gian đó.

Bài tập 10. Một vật có khối lượng m = 10kg, chịu tác dụng của lực kéo Fk và lực ma sát có hệ số ma sát µ=0,2. Lấy g = 10m/s2. Biết vật chuyển động nhanh dần trên mặt ngang không vận tốc đầu, sau khi đi được 100m vật đạt vận tốc 10m/s. Xác định lực kéo tác dụng lên vật trong hai trường hợp:

a) Lực kéo có phương song song với mặt ngang.

b) Lực kéo hợp với phương ngang một góc 300.

Bài tập 11. Một vật có khối lượng 4 kg, dưới tác dụng của lực F thu được gia tốc 3 m/s2. Đặt thêm vào vật một vật khác thì cũng lực ấy chỉ gây được gia tốc 2 m/s2. Tính khối lượng của vật đặt thêm vào.

Bài tập 12. Hai xe lăn có khối lượng m1 = 2 kg, m2 = 3 kg được đặt trên ray thẳng nằm ngang. Cho hai xe tương tác với nhau bằng cách đặt một lò xo được nén ở giữa chúng rồi nối bằng dây chỉ. Sau khi đốt dây chỉ đứt xe một thu được vận tốc là 4 m/s. Tính tốc độ mà xe hai thu được.

Bài tập 13. Trên mặt nằm ngang không ma sát, xe một chuyển động với độ lớn vận tốc 5 m/s đến va chạm vào xe hai đang đứng yên. Sau va chạm, bật lại với tốc độ 150 cm/s, xe hai chuyển động với độ lớn vận tốc 200 cm/s. Biết khối lượng xe hai là 400 g. Tính khối lượng xe một.

Bài tập 14. Hai quả cầu chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang, quả cầu 1 chuyển động với vận tốc 4m/s đến va chạm vào quả cầu thứ hai đang đứng yên. Sau va chạm cả hai quả cầu chuyển động theo hướng cũ của quả cầu 1 với cùng vận tốc 2m/s. Tìm tỉ số khối lượng m1/m2

Bài tập 15. Một xe đang chạy với vận tốc 1m/s thì tăng tốc sau 2s có vận tốc 3m/s. Sau đó xe tiếp tuc̣ chuyển động đều trong thời gian 1s rồi tắt máy, chuyển động chậm dần đều sau 2s thì dừng hẳn. Biết xe có khối lượng 100kg.

a/ Xác định gia tốc của ô tô trong từng giai đoạn ?

b/ Xác định lực cản tác dụng vào xe.

c/ Lực kéo của động cơ trong từng giai đoạn .

Bài tập 16. Lực F truyền cho vật khối lượng m1 gia tốc 2m/s2, truyền cho vật khối lượng m2 gia tốc 6m/s2. Hỏi F truyền cho vật khối lượng m = m1 + m2 một gia tốc bằng bao nhiêu

Bài tập 17. Một xe lăn khối lượng 50kg, dưới tác dụng của một lực kéo theo phương ngang, chuyển động không vận tốc đầu từ đầu phòng đến cuối phòng mất 10s. Khi chất lên xe một kiện hàng, xe phải chuyển động mất 20s. Bỏ qua ma sát. Tìm khối lượng của kiện hàng.

Bài tập 18. Vật chuyển động thẳng trên đoạn đường AB chịu tác dụng của lực F1 theo phương ngang và tăng tốc từ 0 lên 10m/s trong thời gian t. Trên đoạn đường BC vật chịu tác dụng lực F2 theo phương ngang và tăng tốc đến 15m/s cũng trong thời gian t.

a/ Tính tỉ số F2/F1

b/ Vật chuyển động trên đoạn đường CD trong thời gian 2t vẫn dưới tác dụng của lực F2. Tìm vận tốc vật ở D.

Biết A, B, C, D cùng nằm trên một đường thẳng.

Bài tập 19. Vật chịu tác dụng lực ngang F ngược chiều chuyển động thẳng trong 6s. Vận tốc giảm từ 8m/s còn 5m/s. Trong 10s tiếp theo lực tác dụng tăng gấp đôi về độ lớ còn hướng không đỏi. Tính vận tốc của vật ở điểm cuối.

Bài tập 21. Một xe tải khối lượng m = 2000kg đang chuyển động thì hãm phanh dừng lại sau khi đi thêm quãng đường 9m trong 3s. Tính lực hãm

Bài tập 22. Xe khối lượng m = 500kg đang chuyển động thẳng đều thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều. Tìm lực hãm biết quãng đường đi được trong giây cuối cùng của chuyển động là 1m.

Bài tập 23. Đo quãng đường một vật chuyển động thẳng biến đổi đều đi được trong những khoảng thời gian 1,5s liên tiếp, người ta thấy quãng đường sau dài hơn quãng đường trước 90cm. Tìm lực tác dụng lên vật biết m = 150g

Bài tập 24. Quả bóng khối lượng 200 bay với vận tốc 90km/h đến đập vuông góc vào một bức tường rồi bật trở lại theo phương cũ với vận tốc 54km/h. Thời gian va chạm là 0,05s. Tính lực tường tác dụng lên bóng.

Bài tập 25. quả bóng khối lượng 200g bay với vận tốc 72km/h đến đập vào tường và bật trở lại với độ lớn không đổi. Biết va chạm của bóng với tường theo định luật phản xạ gương, và bóng đến đập vào tường dưới góc tới 30o. Thời gian va chạm là 0,05s. Tính lực do tường tác dụng lên bóng.

Bài tập 26. Từ A, xe (1) chuyển động thẳng nhanh dần đều với vận tốc đầu 5m/s đuổi theo xe II khởi hành cùng lúc tại B cách A 30cm. Xe II chuyển động thẳng nhanh dần đều không vận tốc đầu và cùng hướng xe (I). Biết khoảng cách ngắn nhất giữa hai xe là 5m. Bỏ qua ma sát, khối lượng xe m1 = m2 = 1000kg. Tìm lực kéo của động cơ mỗi xe. Biết các xe chuyển động theo phương ngang với gia tốc a2 = 2a1

Bài tập 27. Hai chiếc xe lăn đặt nằm ngang, đầu xe A có gắn một lò xo nhỏ nhẹ, đặt hai xe sát nhau để lo xo nén lại rồi buông tay. Sau đó hai xe chuyển động, đi được các quãng đường s1 = 1m; s2 = 2m trong cùng thời gian. Bỏ qua ma sát, tính tỉ số khối lượng hai xe.

Bài tập 28. Xe A chuyển động với vận tốc 3,6km/h đến đạp vào xe B đang đứng yên. Sau va chạm xe A đội ngược lại với vận tốc 0,1m/s, còn xe B chạy tới với vận tốc 0,55m/s. Biết mB = 200g, tìm mA.

III/ Bài tập định luật II Newton và các lực cơ học

  • Các lực cơ bản, phân tích lực, biểu diễn lực, vẽ lực
  • Phương pháp giải bài tập các định luật Newton đầy đủ, phép chiếu các đại lượng véc tơ
  • Video: Bài giảng lực là gì, tổng hợp lực, phân tích lực, vật lý lớp 10

Bài tập 29. Đoàn tàu có khối lượng m = 1000 tấn bắt đầu chuyển bánh, lực kéo đầu máy là 25.104N, hệ số ma sát lăn là µ = 0,005. Tìm vận tốc của đoàn tàu khi nó đi được 1km và thời gian chuyển động trên quãng đường này. Lấy g=10m/s2

Bài tập 30. Vật khối lượng m đặt trên mặt phẳng ngang chịu tác dụng của lực kéo F hợp với phương ngang góc α. Biết vật chuyển động với gia tốc a và có hệ số ma sát trượt với sàn là µ. Tìm F

Bài tập 31. Vật khối lượng m = 20kg được kéo chuyển động ngang bởi lực F = 120N hợp với phương ngang góc α = α1 = 60o, vật chuyển động thẳng đều. Tìm gia tốc chuyển động nếu α = α2 = 30o, hệ số ma sát trượt của sàn µ, lấy g =10m/s2

Bài tập 32. Vật có khối lượng 2,5kg rơi thẳng từ độ cao 100m không vận tốc đầu, sau 10s thì chạm đất. Tìm lực cản của không khí (coi như không đổi) tác động lên vật. Lấy g = 10m/s2

Bài tập 33. Hai xe khối lượng m1 = 500kg; m2 = 1000kg khởi hành không vận tốc đầu từ A và B cách nhau 1,5m chuyển động đến gặp nhau. Lực kéo của các động cơ xe lần lượt là 600N và 900N. hệ số ma sát lăn của xe với mặt đường lần lượt là 0,1 và 0,05. Xe (II) khởi hành sau xe (I) 50s. Hỏi hai xe gặp nhau lúc nào và tại đâu? lấy g = 10m/s2

Bài tập 34. Từ mặt đất người ta ném một vật khối lượng 5kg lên cao theo phương thẳng đứng. Thời gian đạt độ cao cực đại là t1 thời gian trở lại mặt đất là t2. Biết t1 = t2/2. Tính độ lớn lực cản không khí (xem như không đổi). cho g = 10m/s2

Bài tập 35. Quả cầu khối lượng m = 100g treo ở đầu sợi dây trong một toa tàu. Tàu chuyển động ngang với gia tốc a. Dây treo nghiêng góc α = 30o với phương thẳng đứng. Tìm a và lực căng của dây. Lấy g =10m/s2.

Bài tập 36. Quả cầu khối lượng m được treo bởi hai dây nhẹ trên trần một toa xe như hình vẽ. AB = BC= CA. Toa xe chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a. Tính a

a/ Cho biết lực căng của dây AC gấp ba lần lực căng dây AB

b/ để dây AB chùng không căng.

Bài tập 37. Vật khối lượng m = 0,5kg nằm trên mặt bàn nằm ngang, gắn vào đầu một lò xo thẳng đứng có k = 10N/m. Ban đầu lò xo dài lo = 0,1m và không biến dạng. Khi bàn chuyển động đều theo phương ngang, lò xo nghiêng góc α = 60o so với phương thẳng đứng. Tìm hệ số ma sát µ giữa vật và bàn. Lấy g = 10m/s2

Bài tập 38. Xe tải khối lượng m = 1tấn bắt đầu chuyển động trên mặt đường nằm ngang. Biết hệ số ma sát lăn giữa hai xe và mặt đường là µ = 0,1. Ban đầu lực kéo của động cơ là 2000N

a/ Tìm vận tốc và quãng đường chuyển động sau 10s

b/ Trong giai đoạn kế, xe chuyển động đều trong 20s. Tìm lực kéo của động cơ xe trong giai đoạn này.

c/ Sau đó xe tắt máy, hãm phanh và dừng lại sau khi bắt đầu hãm phanh 2s, tìm lực hãm.

d/ Tính vận tốc trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động.

e/ Vẽ đồ thị vận tốc, gia tốc và đường đi của chuyển động.

Bài tập 39. Thang máy khối lượng 1000kg chuuyển động có đồ thị như hình vẽ. Tính lực căng của dây cáp treo trong thang máy trog từng giai đoạn chuyển động xét hai trường hợp

a/ Thang máy đi lên

b/ Thang máy đi xuống.

c/ Biết buồng thang máy nêu trên có một người đứng trên sàn có khối lượng 50kg. Tìm trọng lượng của người trong từng giai đoạn chuyển động của thang máy. khi nào trọng lượng của người bằng0.

Bài tập 40. Khoảng cách giữa hai nhà ga là s = 10,8km. Một đầu máy xe lửa khối lượng m = 1tấn khởi hành không vận tốc đầu từ nhà ga I, chuyển động thẳng nhanh dần đều trong thời gian t1 = 5phút, sau đó chạy chậm dần đều và dừng lại trước nhà ga II, thời gian chuyển động tổng cộng là t = 20phút. Biết hệ số ma sát lăn là µ = 0,04. Tìm lực kéo của đầu máy trong từng giai đoạn chuyển động.

【#2】Giáo Án Bài Tập Các Định Luật Newton

L10.2.2 Bài tập Các định luật Newton Bài tập về định luật II Niu Tơn: Ví dụ 1: Lực F Truyền cho vật khối lượng = 2 kg gia tốc . a)Hỏi lực F sẽ truyền cho vật khối lượng = 0,5kg gia tốc bao nhiêu? b)Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng một gia tốc là bao nhiêu? Ví dụ 2: Một ô tô khối lượng 2 tấn đang chuyển động với tốc độ 36km/h thì hãm phanh, đi thêm được 500m rồi dừng lại. Xác định lực cản tác dụng vào ô tô. 0 2 6 10 t(s) v(m/s) 2 Ví dụ 3: Một vật khối lượng 2kg chuyển động dưới tác dụng của lực kéo và một lực cản có độ lớn không đổi 2N. Đồ thị vận tốc của vật như hình bên. Hãy vẽ đồ thi sự biến thiên của độ lớn lực kéo theo thời gian Ví dụ 4 Lực F Truyền cho vật khối lượng gia tốc , truyền cho vật khối lượng gia tốc . Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng một gia tốc là bao nhiêu? Ví dụ 5 Dưới tác dụng của lực F nằm ngang, xe lăn chuyển động không vận tốc đầu, đi được quãng đường 2,5 m trong thời gian t. Nếu đặt thêm vật khối lượng 250 g lên xe thì xe chỉ đi được quãng đường 2m trong thời gian t. Bỏ qua lực cản. Tìm khối lượng xe. Ví dụ 6 Một chiếc xe khối lượng m = 100 kg đang chạy với vận tốc 30,6 km/h thì hãm phanh. Biết lực hãm phanh là 250 N. Tìm quãng đường xe còn chạy thêm đến khi dừng hẳn Bài tập về định luật III Niu Tơn: Ví dụ 7: Xác định đầy đủ các lực tác dụng lên vật A khối lượng m= 5kg trong các trường hợp sau, biết các vật đứng cân bằng a) b) c) A B d) Qua bài tập thí dụ hãy rút ra kết luận: +Lực do mặt tiếp xúc tác dụng vào vật có phương, chiều như thế nào so với bề mặt tiếp xúc. + Lực căng của sợi dây có phương, chiều như thế nào? Ở hình d) hãy so sánh độ lớn lực căng dây tác dụng vào A và độ lớn lực căng dây tác dụng vàoB. Ví dụ 8: Một vật khối lượng 1kg`chuyển động về phía trước với tốc độ 5m/s va chạm vào vật thứ 2 đứng yên. Sau va chạm vật 1 chuyển động ngược lại với tốc độ 1 m/s còn vật 2 chuyển động với tốc độ 2m/s. Hỏi khối lượng vật thứ 2 Luyện tập Bài 1: Một ô tô có khối lượng 1500kg a) Khi khởi hành được tăng tốc bởi lực 300N trong 15 giây đầu tiên. Hỏi tốc độ của xe đạt được ở cuối thời gian đó. b) Khi ô tô đang có vận tốc 3m/s thì tắt máy và khi đó chịu lực cản F = 600N. Hãy xác định quãng đường và thời gian ô tô chuyển động khi tắt máy. Bài 2: Phải tác động một lực 50N vào xe chở hàng khối lượng 400 kg trong thời gian bao lâu để nó tăng tốc từ 10m/s lên đến 12m/s Bài 3 Vật chịu tác dụng lực ngang F ngược chiều chuyển động thẳng trong 6 s, vận tốc giảm từ 8m/s còn 5m/s. Trong 10s tiếp theo lực tác dụng tăng gấp đôi về độ lớn còn hướng không đổi. Tính vận tốc vật ở thời điểm cuối. Bài 4: Một xe lăn khối lượng 50 kg, dưới tác dụng của 1 lực kéo theo phương nằm ngang chuyển động không vận tốc đầu từ đầu đến cuối phòng mất 10 s. Khi chất lên xe một kiện hàng, xe phải chuyển động mất 20 s. Bỏ qua ma sát. Tìm khối lượng kiện hàng. Bài 5: Lực F Truyền cho vật khối lượng gia tốc , truyền cho vật khối lượng gia tốc . Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng một gia tốc là bao nhiêu? Bài 6 Một vật khối lượng 0,5kg chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đầu v0 = 2m/s. Sau thời gian 4 s nó đi được quãng đường s = 24m. Biết vật luôn chịu tác dụng của lực kéo Fk và lực cản FC = 0,5N. a)Tính độ lớn của lực kéo. b) Nếu sau thời gian 4 s đó, lực kéo ngừng tác dụng thì sau bao lâu vật sẽ dừng lại. 100 300 400 t(s) F(N) 300 0 -200 Bài 7: Một xe ô tô khối lượng m, dưới tác dụng của một lực kéo theo phương nằm ngang, chuyển động không vận tốc đầu trong quãng đường s hết giây. Khi chất lên xe một kiện hàng, xe phải chuyển động trong quãng đường s hết giây. Bỏ qua ma sát. Tìm khối lượng kiện hàng qua, m, ? Bài 8: Một vật nhỏ khối lượng 2kg, lúc đầu đứng yên. Nó bắt đầu chịu tác dụng đồng thời của 2 lực F1 = 3N và F2 = 4N. Góc giữa hai lực là 300. Tính quãng đường vật đi được sau 1,2s. Bài 9: Hợplực dụng lên một ô tô biến thiên theo đồ thị. Biết xe có khối lượng 2 tấn, vận tốc ban đầu bằng 0. Vẽ đồ thị vận tốc của xe. Bài tập về Định luật III Niu tơn Bài 10: Hai người kéo một sợi dây theo hai hai hướng ngược nhau, mỗi người kéo bằng một lực 50N. Hỏi dây có bị đứt không, biết rằng dây chịu được sức căng tối đa 80N. Bài 11: Hai quả bóng ép sát vào nhau trên mặt phẳng ngang. Khi buông tay, hai quả bóng lăn được những quãng đường 9 m và 4m rồi dừng lại. Biết sau khi rời nhau, hai quả bóng chuyển động chậm dần đều với cùng gia tốc. Tính tỉ số khối lượng hai quả bóng. Bài 12: Một quả bóng có khối lượng 0,2 kg bay với vận tốc 25m/s đến đập vuông góc vào bức tường rồi bị bật trở lại heo phương cũ với vận tốc 15m/s. Khoảng thời gian va chạm là 0,05s Tính lực tác dụng của bức tường vào quả bóng, coi lực này là không đổi trong suốt thời gian tác dụng. Trắc nghiệm Câu 1: Quán tính của vật là: A. Tính chất của vật có xu hướng bảo toàn cả về hướng và độ lớn vận tốc của nó B. Tính chất của vật có xu hướng bảo toàn khối lượng. C. Tính chất của vật có xu hướng bảo toàn vận tốc và khối lượng D. Tính chất của vật có xu hướng bảo toàn độ lớn của vận tốc. Câu 2 Khi vật chịu tác dụng của hợp lực có độ lớn và hướng không đổi thì: A. vật sẽ chuyển động tròn đều. B. vật sẽ chuyển động thẳng nhanh dần đều. C. vật sẽ chuyển động thẳng biến đổi đều. D. Vật chuyển động có gia tốc hoặc biến dạng Câu 3: Chọn câu sai. Trong tương tác giữa hai vật: A. gia tốc mà hai vật thu được luôn ngược chiều nhau và có độ lớn tỉ lệ thuận với khối lượng của chúng B. Hai lực trực đối đặt vào hai vật khác nhau nên không cân bằng nhau. C. Các lực tương tác giữa hai vật là hai lực trực đối. D. Lực và phản lực có độ lớn bằng nhau. Câu 4: Câu nào sau đây là đúng? A. Không có lực tác dụng thì vật không thể chuyển động. B. Một vật bất kì chịu tác dụng của một lực có độ lớn tăng dần thì chuyển động nhanh dần. C. Một vật có thể chịu tác dụng đồng thời của nhiều lực mà vẫn chuyển động thẳng đều. D. Không vật nào có thể chuyển động ngược chiều với lực tác dụng lên nó. Câu 5: Dưới tác dụng của một lực vật đang thu gia tốc; nếu lực tác dụng lên vật giảm đi thì độ lớn gia tốc sẽ: A. tăng lên. B. giảm đi. C. không đổi. D. bằng 0. Câu 6: Hãy chỉ ra kết luận sai. Lực là nguyên nhân làm cho: A. vật chuyển động. B. hình dạng của vật thay đổi. C. độ lớn vận tốc của vật thay đổi. D. hướng chuyển động của vật thay đổi. Câu 7: Vật nào sau đây chuyển động theo quán tính? A. Vật chuyển động tròn đều. B. Vật chuyển động trên một đường thẳng. C. Vật rơi tự do từ trên cao xuống không ma sát. D. Vật chuyển động khi tất cả các lực tác dụng lên vật mất đi. Câu 8: Nếu một vật đang chuyển động mà tất cả các lực tác dụng vào nó bỗng nhiên ngừng tác dụng thì vật: A. chuyển động chậm dần rồi dừng lại. B. lập tức dừng lại. C. vật chuyển ngay sang trạng thái chuyển động thẳng đều. D. vật chuyển động chậm dần trong một thời gian, sau đó sẽ chuyển động thẳng đều. Câu 9: Khi đang đi xe đạp trên đường nằm ngang, nếu ta ngừng đạp, xe vẫn tự di chuyển. Đó là nhờ: A. trọng lượng của xe B. lực ma sát nhỏ. C. quán tính của xe. D. phản lực của mặt đường Câu 10: Khi một con ngực kéo xe, lực tác dụng vào con ngựa làm cho nó chuyển động về phía trước là: A. lực mà con ngựa tác dụng vào xe. B. lực mà xe tác dụng vào ngựa. C. lực mà ngựa tác dụng vào đất. D. lực mà đất tác dụng vào ngựa. Câu 11: Đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của một vật là: A. trọng lương. B. khối lượng. C. vận tốc. D. lực. Câu 12: Chọn phát biểu đúng nhất. A. Vectơ lực tác dụng lên vật có hướng trùng với hướng chuyển động của vật. B. Hướng của vectơ lực tác dụng lên vật trùng với hướng biến dạng của vật. C. Hướng của lực trùng với hướng của gia tốc mà lực truyền cho vật. D. Lực tác dụng lên vật chuyển động thẳng đều có độ lớn không đổi. Câu 13 Trong các cách viết công thức của định luật II Niu - tơn sau đây, cách viết nào đúng? A. B. C. D. 1 2 Câu 14: Một quả bóng, khối lượng 0,50kg đang nằm yên trên mặt đất. Một cầu thủ đá bóng với một lực 250N. Thời gia chân tác dụng vào bóng là 0,020s. Quả bóng bay đi với tốc độ: A. 10m/s B. 2,5m/s C. 0,1m/s D. 0,01m/s Câu 15 Một vật được treo vào sợi dây mảnh 1 như hình. Phía dưới vật có buộc một sợi dây 2 giống như sợi dây 1. Nếu cầm sợi dây 2 giật thật nhanh xuống thì sợi dây nào sẽ bị đứt trước. A. phụ thuộc vào khối lượng của vật. B. Dây 1 và dây 2 cùng bị đứt. C. Dây 2. D. Dây 1 Câu 16: Hành khách ngồi trên xe ôtô đang chuyển động, xe bất ngờ rẽ sang phải. Theo quán tính hành khách sẽ: A. nghiêng sang phải. B. nghiêng sang trái. C. ngả người về phía sau. D. chúi người về phía trước Câu 17: Một vật có khối lượng 2kg chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ. Vật đó đi được 200cm trong thời gian 2s. Độ lớn hợp lực tác dụng vào nó là: A. 4N B. 1N C. 2N D. 100N Câu 18: Chọn phát biểu đúng. Người ta dùng búa đóng một cây đinh vào một khối gỗ: A. Lực của búa tác dụng vào đinh lớn hơn lực đinh tác dụng vào búa. B. Lực của búa tác dụng vào đinh về độ lớn bằng lực của đinh tác dụng vào búa. C. Lực của búa tác dụng vào đinh nhỏ hơn lực đinh tác dụng vào búa. D. Tùy thuộc đinh di chuyển nhiều hay ít mà lực do đinh tác dụng vào búa lớn hơn hay nhỏ hơn lực do búa tác dụng vào đinh. Câu 19: Khi một người kéo một thùng hàng chuyển động, lực tác dụng vào người làm người đó chuyển động về phía trước là: A. lực người tác dụng vào xe B. lực mà xe tác dụng vào người C. lực người tác dụng vào mặt đất D. lực mặt đất tác dụng vào người Câu 20: Một hợp lực 2N tác dụng vào 1 vật có khối lượng 2kg lúc đầu đứng yên, trong khoảng thời gian 2s. Đoạn đường mà vật đó đi được trong khoảng thời gian đó là: A. 8m B. 2m C. 1m D. 4m Câu 21 Một quả bóng có khối lượng 500g đang nằm trên mặt đất thì bị đá bằng một lực 200N. Nếu thời gian quả bóng tiếp xúc với bàn chân là 0,02s thì bóng sẽ bay đi với tốc độ bằng: A. 0,008m/s B. 2m/s C. 8m/s D. 0,8m/s Câu 22 Một lực không đổi tác dụng vào một vật có khối lượng 5kg làm vận tốc của nó tăng dần từ 2m/s đến 8m/s trong 3s. Độ lớn của lực tác dụng vào vật là: A. 2 N. B. 5 N. C. 10 N. D. 50 N. Câu 23: Một ô tô khối lượng 1 tấn đang chuyển động với tốc độ 72km/h thì hãm phanh, đi thêm được 500m rồi dừng lại. Chọn chiều dương là chiều chuyển động. Lực hãm tác dụng lên xe là: A. 800 N. B. 800 N. C. 400 N. D. -400 N. Câu 24: Lực truyền cho vật khối lượng gia tốc 2 m/s², truyền cho vật khối lượng gia tốc 6m/s². Lực sẽ truyền cho vật khối lượng gia tốc: v (m/s) 2 3 4 t(s) A. 1,5 m/s². B. 2 m/s². C. 4 m/s². D. 8 m/s². Câu 25: Một vật chuyển động thẳng có đồ thị tốc độ được biểu diễn trên hình vẽ. Trong khoảng thời gian nào các lực tác dụng vào vật cân bằng nhau? A. Từ 0 đến 2s B. Từ 2s đến 3s. C. Từ 3s đến 4s. D. Không có khoảng thời gian nào. Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ĐA A D A C B A D C C D B C B Câu 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 ĐA A C B C B D B C C D A A

【#3】Lý Thuyết Và Các Dạng Bài Tập Ba Định Luật Niutơn

I) Lực và biểu diễn lực tác dụng:

1) Tổng hợp lực F1, F2 ,thì hợp lực F:

+ Quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng quy làm thành hai

cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng

quy biểu diễn hợp lực của chúng:

O2F 1F F  A. KIẾN THỨC CƠ BẢN: I) Lực và biểu diễn lực tác dụng: 1) Tổng hợp lực 1 2 ,F F thì hợp lực F : + Quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng:   21 FFF ; với F 2 = F1 2 + F2 2 Khi  1F và  2F cùng phương, cùng chiều ( = 0 0 ) thì F = F1 + F2. Khi  1F và  2F cùng phương, ngược chiều ( = 180 0 Khi  1F và  2F vuông góc với nhau ( = 90 0 ) thì F = 22 2 1 FF  . + Điều kiện cân bằng của chất điểm:   nFFFF ...21 =  0 . 2) Phân tích lực F thành hai lực 1 2 ,F F thành phần: Chọn hai phương cần phân tích F thành 1 2 ,F F lên: 1 2 F F F  dựng theo quy tắc hình bình hành. II) Ba định luật Niu Tơn: 1) Định luật I Niu Tơn (Định luật quán tính): v = 0( Đứng yên) 0F   a = 0  v = không đổi (CĐ thẳng đều) Chú ý: Nếu vật chịu tác dụng của nhiều lực thì: 1 2 chúng tôi nF F F F F     LÝ THUYẾT VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP BA ĐỊNH LUẬT NIUTƠN `ˆÌi`Ê܈Ì...ÊÌ...iÊ`i"œÊÛiÀÈœ˜ÊœvÊ ˜vˆÝÊ*ÀœÊ*Ê `ˆÌœÀÊ /œÊÀi"œÛiÊÌ...ˆÃʘœÌˆVi]ÊۈÈÌÊ ÜÜÜ°ˆVi˜ˆ°Vœ"ÉÕ˜œVŽ°...Ì" 2) Định luật II Niu Tơn (Gia tốc): Biểu thức dạng véc tơ: a = F m  F ma Độ lớn: a = F m  F ma Chú ý: Nếu vật chịu tác dụng của nhiều lực thì:      1 2 ... hl n F F F F F =ma 3) Định luật III Niu Tơn( Tương tác): Vật m1 tương tác m2 thì: 12 21F F  Độ lớn: F12 = F21m2a2 = m1a1m2 2v t   = m1 1v t   B. Bài tập * Phương pháp động lực học: Bước 1: Chọn vật (hệ vật) khảo sát. Bước 2: Chọn hệ quy chiếu ( Cụ thể hoá bằng hệ trục toạ độ vuông góc; Trục toạ độ Ox luôn trùng với phương chiều chuyển động; Trục toạ độ Oy vuông góc với phương chuyển động) Bước 3: Xác định các lực và biểu diễn các lực tác dụng lên vật trên hình vẽ (phân tích lực có phương không song song hoặc vuông góc với bề mặt tiếp xúc). Bước 4: Viết phương trình hợp lực tác dụng lên vật theo định luật II Niu Tơn. ( Nếu có lực phân tích thì sau đó viết lại phương trình lực và thay thế 2 lực phân tích đó cho lực ấy luôn). 1 2 1 ... n ihl n i F F F F F ma        (*) (tổng tất cả các lực tác dụng lên vật) Bước 5: Chiếu phương trình lực(*) lên các trục toạ độ Ox, Oy: Ox: 1 2 ...x x nxF F F ma    (1) Oy: 1 2 ... 0y y nyF F F    (2) * Phương pháp chiếu: `ˆÌi`Ê܈Ì...ÊÌ...iÊ`i"œÊÛiÀÈœ˜ÊœvÊ ˜vˆÝÊ*ÀœÊ*Ê `ˆÌœÀÊ /œÊÀi"œÛiÊÌ...ˆÃʘœÌˆVi]ÊۈÈÌÊ ÜÜÜ°ˆVi˜ˆ°Vœ"ÉÕ˜œVŽ°...Ì" .cos xF F + Nếu lực vuông góc với phương chiếu thì độ lớn đại số của F trên phương đó bằng 0. + Nếu lực song song với phương chiếu thì độ lớn đại số của F trên phương đó bằng : TH: F Cùng hướng với chiều dương phương chiếu: TH: F ngược hướng với chiều dương phương chiếu: - Giải phương trình (1) và (2) ta thu được đại lượng cần tìm (gia tốc a hoặc F) * Chú ý: Sử dụng các công thức động học: - Chuyển động thẳng đêu f: a = 0 Chuyển động thẳng biến đổi đều. s = v0t + at 2 /2 ; v = v0 + at ; v 2 - v0 2 = 2as Chuyển động tròn đều trong lực hướng tâm: v = s t   = r ; aht = 2 2 v r r  ; 2 2r T v      ; 1 2 2 v T r      + 2 2 /f T    ; v = r = 2 2 /rf r T  ; 2 2 2 2 2 2 4 4 / ht v a r r f r T r       DẠNG 1: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC Bài 1: Tìm hợp lực của các lực trong các trường hợp sau: .cosxF F  .sinyF F  F   .sin y F F   F `ˆÌi`Ê܈Ì...ÊÌ...iÊ`i"œÊÛiÀÈœ˜ÊœvÊ ˜vˆÝÊ*ÀœÊ*Ê `ˆÌœÀÊ /œÊÀi"œÛiÊÌ...ˆÃʘœÌˆVi]ÊۈÈÌÊ ÜÜÜ°ˆVi˜ˆ°Vœ"ÉÕ˜œVŽ°...Ì" (Các lực được vẽ theo thứ tự chiều quay của kim đồng hồ ) a. F1 = 10N, F2 = 10N, ( 1 2,F F   ) =30 0 b. F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N,( 1 2,F F   ) =90 0 , ( 2 3,F F   ) =30 0 , ( 1 3,F F   ) =240 0 c. F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N, F4 = 10N, ( 1 2,F F   ) =90 0 , ( 2 3 ,F F   ) =30 0 , ( 4 3,F F   ) =90 0 , ( 4 1,F F   ) =90 0 d. F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 10N, F4 = 10N, ( 1 2 ,F F   ) =30 0 , ( 2 3,F F   ) =60 0 , ( 4 3,F F   ) =90 0 , ( 4 1,F F   ) =180 0 Bài 2: Một chất điểm chịu tác dụng đồng thời của 2 lực có độ lớn 20N và 30N, xác định góc hợp bởi phương của 2 lực nếu hợp lực có giá trị: a. 50N b. 10N c. 40N d. 20 Dạng 2 : Các định luật Niutơn. ĐỊNH LUẬT II NEWTON Bài 1: Một ôtô không chở hàng có khối lượng 2 tấn, khởi hành với gia tốc 0,36m/s 2. Khi ôtô chở hàng thì khởi hành với gia tốc 0,18m/s2. Biết rằng hợp lực tác dụng vào ôtô trong hai trường hợp đều bằng nhau. Tính khối lượng của hàng hoá trên xe. ĐS: 2tấn Bài 2: Một ôtô có khối lượng 2 tấn, đang chạy với vận tốc v0 thì hãm phanh, xe đi thêm quãng đường 15m trong 3s thì dừng hẳn. Tính: a. Vận tốc v0. b. Lực hãm phanh. Bỏ qua các lực cản bên ngoài. ĐS: 10m/s; 6666,7N `ˆÌi`Ê܈Ì...ÊÌ...iÊ`i"œÊÛiÀÈœ˜ÊœvÊ ˜vˆÝÊ*ÀœÊ*Ê `ˆÌœÀÊ /œÊÀi"œÛiÊÌ...ˆÃʘœÌˆVi]ÊۈÈÌÊ ÜÜÜ°ˆVi˜ˆ°Vœ"ÉÕ˜œVŽ°...Ì" Bài 3: Một chiếc xe có khối lượng 100kg đang chuyển động với vận tốc 30,6 km/h thì hãm phanh. Biết lực hãm là 350N. Tìm quãng đường xe còn chạy thêm được trước khi dừng hẳn. ĐS: 10,3m Bài 4: Lực F truyền cho vật có khối lượng m1 gia tốc a1=2m/s 2, truyền cho vật có khối lượng m2 gia tốc a2=3m/s 2. Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng m=m1+m2 một gia tốc là bao nhiêu? ĐS: 1,2m/s2. Bài 5: Một vật có khối lượng 0,5 kg chuyển động nhanh dần đều với vận tốc 2m/s. Sau thời gian 4s nó đi được quãng đường 24m. Biết vật luôn chịu tác dụng của lực kéo Fk và lực cản Fc=0,5N. a. Tính độ lớn của lực kéo. b. Sau 4s đó, lực kéo ngừng tác dụng thì sau bao lâu vật dừng lại? Bài 6: Một xe có khối lượng 1 tấn, sau khi khởi hành 10s đi được quãng đường 50m. c. Tính lực phát động của động cơ xe. Biếtlựccản là 500N. d. Tính lực phát động của động cơ xe nếu sau đó xe chuyển động đều. Biết lực cản không đổi trong suốt quá trình chuyển động. ĐỊNH LUẬT III NEWTON Bài 7:Một xe lăn chuyển động trên mặt phẳng nằm với vận tốc 50cm/s. Một xe khác chuyển động với vận tốc 150cm/s tới va chạm với nó từ phía sau. Sau va chạm hai xe chuyển động với cùng vận tốc 100cm/s. Hãy so sánh khối lượng của hai xe. ĐS: m1=m2 Bài 8:Một xe A đang chuyển động với vận tốc 3,6 km/h đến đụng vào xe B đang đứng yên. Sau va chạm xe A dội lại với vận tốc 0,1 m/s ; còn xe B chạy với vận tốc 0,55 m/s. Cho mB=200g. Tìm mA. `ˆÌi`Ê܈Ì...ÊÌ...iÊ`i"œÊÛiÀÈœ˜ÊœvÊ ˜vˆÝÊ*ÀœÊ*Ê `ˆÌœÀÊ /œÊÀi"œÛiÊÌ...ˆÃʘœÌˆVi]ÊۈÈÌÊ ÜÜÜ°ˆVi˜ˆ°Vœ"ÉÕ˜œVŽ°...Ì" ĐS: 100g Bài 9: Hai quả cầu chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang, quả cầu 1 chuyển động với vận tốc 4m/s đến va chạm vào quả cầu 2 đang đứng yên. Sau va chạm cả hai quả cầu cùng chuyển động theo hướng cũ của quả cầu 1 với cùng vận tốc 2 m/s. Tính tỉ số khối lượng của hai quả cầu. ĐS: m1/m2=1 `ˆÌi`Ê܈Ì...ÊÌ...iÊ`i"œÊÛiÀÈœ˜ÊœvÊ ˜vˆÝÊ*ÀœÊ*Ê `ˆÌœÀÊ /œÊÀi"œÛiÊÌ...ˆÃʘœÌˆVi]ÊۈÈÌÊ ÜÜÜ°ˆVi˜ˆ°Vœ"ÉÕ˜œVŽ°...Ì"

【#4】Giáo Án Vật Lý 10 Bài 39: Bài Tập Về Các Định Luật Bảo Toàn

– Nắm vững các định luật bảo toàn và điều kiện vận dụng các định luật bảo toàn.

– Biết vận dụng các định luật để giải một số bài toán.

II – Chuẩn bị

.- Một số bài toán vận dụng các định luật bảo tòan.

– Phương pháp giải bài tập các định luật bảo toàn.

– Các định luật bảo tòan, va chạm giữa các vật.

BÀI 39. BÀI TẬP VỀ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN I - Mục tiêu 1. Kiến thức - Nắm vững các định luật bảo toàn và điều kiện vận dụng các định luật bảo toàn. - Biết vận dụng các định luật để giải một số bài toán. 2. Kỹ năng II - Chuẩn bị 1.Giáo viên .- Một số bài toán vận dụng các định luật bảo tòan. - Phương pháp giải bài tập các định luật bảo toàn. 2.Học sinh - Các định luật bảo tòan, va chạm giữa các vật. III- Tiến trình dạy học 1. Ổn định lớp (1') 2. Bài mới: Nội dung ghi bảng Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1: Nhắc lại các định luật bảo toàn. I - Tóm tắt lý thuyết 1. Định luật bảo toàn động lượng - Điều kiện áp dụng: cho hệ kín. - Biểu thức: 2. Định lí động năng - Điều kiện áp dụng: cho mọi trường hợp. - Biểu thức: hay 3. Độ giảm thế năng - Điều kiện áp dụng: cho lực thế (trọng lực, lực đàn hồi) - Chọn gốc thế năng. - Biểu thức: — — 4. Định luật bảo toàn cơ năng - Điều kiện áp dụng: cho vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của lực thế. - Chọn mốc thế năng. - Biểu thức: 5. Biến thiên cơ năng - Điều kiện áp dụng: vật chuyển động còn chịu tác dụng của lực không thế () - Biểu thức: - GV: Nhắc lại các định lí, định luật về bảo toàn đã học? + Điều kiện áp dụng. + Biểu thức. - HS trả lời. Hoạt động 2: Vận dụng giải bài tập. II. Bài tập Một vật có khối lượng m1 trượt không vận tốc đầu từ đỉnh 1 mp nghiêng dài 8m hợp với phương ngang 1 góc . Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 10 m/s2. a) Xác định vị trí của vật (cách đỉnh dốc bao nhiêu) tại đó động năng bằng thế năng? b) Xác định vận tốc của vật tại chân dốc? α A B O Giải: Chọn mốc thế năng tại chân dốc B a) Tính AC: Gọi C là vị trí vật có Wđ = Wt. + Trong : + Cơ năng của vật tại A: (vì vA = 0) + Cơ năng của vật tại C: + Theo ĐLBTCN: Ta có: Vậy, AC = AB - BC = 8 - 4 = 4m. b) Tính vB: + Cơ năng của vật tại B: + Theo ĐLBTCN: c) Sau khi đến chân dốc, vật tiếp tục lăn trên mp nằm ngang với cùng vận tốc tại chân dốc và đến va chạm đàn hồi xuyên tâm với m2 = 2m1 đang đứng yên. Tính vận tốc của mỗi vật sau va chạm? Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật 1. m/s m/s Vậy, vật 1 bật ngược trở lại với vận tốc 2,98m/s. vật 2 chuyển động về phía trước theo hướng của với vận tốc 5,96m/s. d) Sau khi va chạm, vật m1 bật ngược trở lại và lăn lên dốc. Xác định quãng đường vật đi được trên dốc? Gọi D là vị trí vật dừng lại khi lên dốc . + Cơ năng của vật tại B sau khi va chạm: + Cơ năng của vật tại D: WD = mgzD + Theo ĐLBTCN: Ta có: y α A B O e) Làm lại câu b, nếu hệ số ma sát giữa vật và mặt dốc là 0,1. Chọn chiều dương như hình vẽ. Theo định luật II Newton: (1) Chiếu (1) lên trục Oy: N - P1 = 0 Theo định lí biến thiên cơ năng: - GV: cho HS đọc đề bài. - GV: vẽ hình và cho HS xác định các dữ kiện của bài toán. — Để giải câu a, ta sử dụng kiến thức nào? — Điều kiện bài toán có thỏa mãn điều kiện sử dụng ĐLBTCN không? Gợi ý: — Trong quá trình chuyển động của vật, vật chịu tác dụng của lực nào? — Vai trò của các lực này đối với vật như thế nào? - GV: Như vậy, vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của trọng lực (lực thế) nên ta có thể áp dụng ĐLBTCN. — Khi tính cơ năng thì làm bước gì trước? - GV cho HS nêu hướng làm câu a. — Để giải câu b ta làm như thế nào? - GV cho 2 HS lên bảng giải chi tiết. — Ngoài áp dụng ĐLBTCN, ta còn cách nào khác để tìm vB? - GV đặt vấn đề và đưa ra câu c. — Đối với bài toán va chạm đàn hồi xuyên tâm ta có dữ kiện gì? Sử dụng những kiến thức nào để giải? - GV: Ở bài trước, chúng ta đã xác định được v'1 và v2' . Một em lên bảng áp dụng công thức đã tìm được xác định v'1 và v2' . Từ đó cho biết chiều chuyển động của mỗi vật? - GV đặt vấn đề và nêu câu d. — Khi vật lên dốc và khi vật xuống dốc thì vai trò của các lực có gì khác nhau? — Ở đây, chúng ta đã bỏ qua mọi ma sát. Vậy lức này vật có lên đến đỉnh dốc không? - GV khẳng định lại: Sau va chạm thì cơ năng của vật tại B giảm nên sau khi đi được quãng đường s < l thì vật dừng lại (vD = 0) rồi lăn trở xuống. — Lúc này ta tìm quãng đường như thê nào? - GV cho 1 HS lên bảng trình bày chi tiết. - GV đặt vấn đề và đưa ra câu e. — Nêu hướng giải câu e? - HS tìm hiểu bài tập. ¡ Định luật BTCN. ¡ Trọng lực , phản lực giữa mặt dốc và vật. ¡ Chỉ có thành phần của thực hiện công. ¡ Chọn mốc thế năng tại chân dốc B. ¡ + Dùng hệ thức lượng giác trong tam giác vuông tính zA. + Tính cơ năng của vật tại A, tại C. + Áp dụng định luật BTCN zc. + Dùng hệ thức lượng giác trong tam giác vuông BC. + AC = AB - BC ¡ + Tính cơ năng của vật tại A, tại B. + Áp dụng định luật BTCN vB. ¡ + Sử dụng phương pháp động lực học. + Định lí động năng: ¡ Hệ va chạm có thể xem là hệ kín và động năng của hệ được bảo toàn. + Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: + Động năng được bảo toàn: - HS lên bảng trình bày. ¡ Khi xuống dốc, đóng vai trò là công phát động. Khi lên dốc, đóng vai trò là công cản. ¡ Không, vì sau va chạm vận tốc của vật giảm Wđ WB giảm nên vật sẽ lên đến 1 điểm nào đó giữa lưng chừng dốc thì sẽ dừng lại và lăn xuống lại. ¡ + Tính cơ năng của vật tại B, tại D. + Áp dụng định luật BTCN zD. + Dùng hệ thức lượng giác trong tam giác vuông BD. ¡ + Áp dụng định luật II Newton . + Tính lực ma sát: Fms = + Áp dụng định lí biến thiên cơ năng Hoạt động 3: Củng cố. - GV củng cố và nêu những điểm cần lưu ý khi làm bài toán về các BLBT. IV - Rút kinh nghiệm

Tài liệu đính kèm:

    giao an BTve cac chúng tôi

【#5】Bài 11. Lực Hấp Dẫn. Định Luật Vạn Vật Hấp Dẫn

11

LỰC HẤP DẪN. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN

1. Kiến thức

– Phát biểu được định luật vạn vật hấp dẫn và viết được công thức của lực hấp dẫn.

– Nêu được định nghĩa trọng tâm của một vật.

2. Kỹ năng

– Giải thích được một cách định tính sự rơi tự do và chuyển động của các hành tinh, vệ tinh bằng lực hấp dẫn.

– Vận dụng được công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản như ở trong bài học.

Lực nào giữ cho Mặt Trăng chuyển động gần như tròn đều quanh Trái Đất? Lực nào giữ cho Trái Đất và Mặt Trăng chuyển động gần như tròn đều quanh Mặt Trời?

I – LỰC HẤP DẪN

Niu-tơn là người đầu tiên đã kết hợp được những kết quả quan sát thiên văn về chuyển động của các hành tinh với những kết quả nghiên cứu về sự rơi của các vật trên Trái Đất và do đó đã phát hiện ra rằng mọi vật trong Vũ trụ đều hút nhau với một lực, gọi là lực hấp dẫn (Hình 11.1).

Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng đã giữ cho Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất.

Lực hấp dẫn giữa Mặt Trời và các hành tinh đã giữ cho các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời.

Khác với lực đàn hồi và lực ma sát là lực tiếp xúc, lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian giữa các vật.

1. Thả một vật nhỏ (cái hộp) rơi xuống đất. Lực gì đã làm cho vật rơi?

Hình 11.1. Hệ Mặt Trời

II – ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN (ĐLVVHD)

1. Định luật

Những đặc điểm của lực hấp dẫn đã được Niu-tơn nêu lên thành định luật sau đây, gọi là định luật vạn vật hấp dẫn:

Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích của các khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng (Hình 11.2).

Hình 11.2

2. Hệ thức

(11.1)

Trong đó:

G: hằng số hấp dẫn, bằng 6,67.10-11 ().

m 1, m 2: khối lượng của hai chất điểm (kg).

r: khoảng cách giữa hai chất điểm (m).

Hệ thức (11.l) áp dụng được cho các vật thông thường trong hai trường hợp:

a) Khoảng cách giữa hai vật rất lớn so với kích thước của chúng.

b) Các vật đồng chất và có dạng hình cầu. Khi ấy r là khoảng cách giữa hai tâm và lực hấp dẫn nằm trên đường nối tâm.

Bài tập ví dụ 1. Mặt Trăng và Trái Đất có khối lượng lần lượt là 7,4.1022 kg và 6.1024 kg, ở cách nhau 38400 km. Tính lực hấp dẫn? Giải:

r = 38400km = 38400000m = 384.10 5 m

Bài tập ví dụ 2. Cho biết khối lượng Trái đất là M = 6.1024 kg, khối lượng của một hòn đá là m = 2,3 kg, gia tốc rơi tự do là g = 9,81 m/s2. Hỏi hòn đá hút Trái đất với một lực bằng bao nhiêu? Giải:

Với vật có trọng lượng m= 2,3 kg thì Trái Đất tác dụng lên vật một trọng lực là :

P = m.g = 2,3.9,81 = 22,6 N.

Bài tập ví dụ 3. Theo định luật III Newton, hòn đá sẽ tác dụng lên Trái Đất một lực F = P = 22,6 N. Tìm khối lượng MT của mặt Trời từ các dự liệu của Trái Đất. Cho biết: Khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trời R = 1,5.1011 (m); hằng số hấp dẫn G = 6,67.10-11 (N.m2/kg2). Giải:

Chu kỳ quay của Trái Đất xung quanh Mặt Trời là:

T = 365 ´ 24 ´ 3600 = 3,15.10 7 s

Từ công thức :

Þ M T =

= =2.10 30 kg.

2 . Theo Newton thì trọng lực mà TĐ tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa TĐ và vật đó. Nếu vật ở độ cao h so với mặt đất thì công thức tính lực hấp dẫn giữa TĐ và vật được viết như thế nào? Suy ra gia tốc rơi tự do g = ? Nếu h << R thì g = ? Có nhận xét gì về gia tốc rơi tự do của các vật ở gần mặt đất?

III – TRỌNG LỰC LÀ TRƯỜNG HỢP RIÊNG CỦA LỰC HẤP DẪN

Theo Niu-tơn thì trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó.

(1)

Trong đó, m là khối lượng của vật, h là độ cao của vật so với mặt đất, M và R là khối lượng và bán kính của Trái Đất. Mặt khác ta lại có:

P = mg (2)

– Từ (1) và (2) Þ

(11.2)

là gia tốc rơi tự do của vật ở độ cao h so với mặt đất.

Nếu h << R (vật ở gần mặt đất) thì:

(11.3)

Các công thức (11.2) và (11.3) cho thấy, gia tốc rơi tự do phụ thuộc độ cao nếu độ cao h khá lớn và là như nhau đối với các vật ở gần mặt đất (h << R). Các hệ quả này hoàn toàn phù hợp với thực nghiệm và là một bằng chứng về sự đúng đắn của định luật vạn vật hấp dẫn.

LỰC HẤP DẪN: Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn.

Định luật vạn vật hấp dẫn: Lực hấp đẫn giữa hai chất điểm bất kỳ tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Trong đó:

G: hằng số hấp dẫn, bằng 6,67.10-11( )

Câu 1. Phát biểu và viết biểu thức định luật vạn vật hấp dẫn?

Câu 2. Nêu định nghĩa trọng tâm của vật?

11.1. Một vật khối lượng 1 kg, ở trên mặt đất có trọng lượng 10 N. Khi chuyển động tới một điểm cách tâm Trái Đất 2R (R là bán kính Trái Đất) thì nó có trọng lượng bằng bao nhiêu niu-tơn?

A. 1 N. C. 5 N.

B. 2,5 N. D. 10 N.

11.2. Hai xe tải giống nhau, mỗi xe có khối lượng 2,0.10 4 kg, ở cách xa nhau 40 m. Hỏi lực hấp dẫn giữa chúng bằng bao nhiêu phần trọng lượng P của mỗi xe? Lấy g= 9,8 m/s 2.

A. 34.10-10 P. C. 85.10-8 P.

B. 34.10-8 P. D. 85.10-12 P.

11.3. Một con tàu vũ trụ bay về hướng Mặt Trăng. Hỏi con tàu đó ở cách tâm Trái Đất bằng bao nhiêu lần bán kính Trái Đất thì lực hút của Trái Đất và của Mặt Trăng lên con tàu sẽ cân bằng nhau? Cho biết khoảng cách từ tâm Trái Đất đến tâm Mặt Trăng bằng 60 lần bán kính Trái Đất; khối lượng của Mặt Trăng nhỏ hơn khối lượng của Trái Đất 81 lần.

11.4. Tính gia tốc rơi tự do ở độ cao 3200 m và ở độ cao 3200 km so với mặt đất. Cho biết bán kính Trái Đất là 6400 km và gia tốc rơi tự do ở mặt đất là 9,80 m/s 2.

11.5. Tính trọng lượng của một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 75 kg khi người đó ở

a) trên Trái Đất (g = 9,8 m/s 2).

b) trên Mặt Trăng (g = 1,7 m/s 2).

c) trên Kim tinh (g = 8,7 m/s 2).

d) trong khoảng không vũ trụ rất xa các thiên thể.

Chỉ khi đạt được tốc độ bay 7,9 km/s thì vệ tinh nhân tạo hay tàu vũ trụ mới không rơi trở lại mặt đất. Các con tàu lên mặt trăng cần có tốc độ 11,2 km/s, còn muốn bay tới các hành tinh khác tốc độ phải lớn hơn nữa. Làm thế nào để đạt tốc độ đó? Chỉ có tên lửa đẩy mới đảm đương nổi việc n ày.

Muốn làm cho một vật thể chuyển động với tốc độ 7,9 km/s để thoát khỏi sức hút của trái đất, đòi hỏi phải dùng một năng lượng lớn. Một vật nặng 1 g muốn thoát khỏi trái đất sẽ cần một năng lượng tương đương điện năng cần thiết để thắp sáng 1.500 bóng đèn điện 40 W trong 1 giờ.

Mặt khác, tên lửa bay được là nhờ vào việc chất khí phụt ra phía sau tạo nên một phản lực. Khí phụt ra càng nhanh, tên lửa bay càng chóng. Muốn đạt được tốc độ bay rất lớn, ngoài đòi hỏi phải có tốc độ phụt khí rất cao ra, còn phải mang theo rất nhiều nhiên liệu. Nếu tốc độ phụt khí là 4.000 m/s, để đạt được tốc độ thoát ly là 11,2 km/s thì tên lửa phải chứa một số nhiên liệu nặng gấp mấy lần trọng lượng bản thân.

Các nhà khoa học đã cố gắng giải quyết vấn đề này một cách thoả đáng. Làm sao để trong quá trình bay, cùng với sự tiêu hao nhiên liệu sẽ vứt bỏ được những bộ phận không cần thiết nữa, giảm nhẹ trọng lượng đang tiếp tục quá trình bay, nâng cao tốc độ bay. Đó chính là phương án sử dụng tên lửa nhiều tầng. Hiện nay phóng vệ tinh nhân tạo hoặc tàu vũ trụ vào không gian đều sử dụng loại tên lửa này.

Lợi về tốc độ, thiệt về nhiên liệu

Tên lửa nhiều tầng có ít nhất hai tên lửa trở lên, lắp liên tiếp nhau. Khi nhiên liệu ở tên lửa dưới cùng hết, nó tự động tách ra và tên lửa thứ hai lập tức được phát động. Khi tên lửa thứ hai dùng hết nhiên liệu, nó cũng tự động tách ra và tên lửa thứ ba tiếp đó được phát động… cứ như vậy sẽ làm cho vệ tinh hoặc tàu vũ trụ đặt ở tầng trên cùng đạt được tốc độ từ 7,9 km/s trở lên để bay quanh trái đất hoặc thoát khỏi trái đất.

Dùng tên lửa nhiều tầng tuy có thể giải quyết vấn đề bay trong vũ trụ nhưng tiêu hao nhiêu liệu rất lớn. Giả sử chúng ta dùng tên lửa 4 tầng để đưa tàu vào không gian, tốc độ phụt khí của mỗi tầng này là 2,5 km/s, tỷ lệ giữa trọng lượng nhiên liệu và vỏ là 4/1, như vậy muốn cho một con tàu nặng 30 kg ở tầng cuối đạt được tốc độ 12 km/s thì trọng lượng toàn bộ tên lửa và nhiên liệu khi bắt đầu phóng phải tới trên 1.000 tấn.

Ngày nay, các tàu không gian còn có thể được nâng lên bởi các tên lửa đẩy gắn ở bên sườn. Chẳng hạn thế hệ tàu Ariane 5.

(Theo 10 vạn câu hỏi vì sao)

Thí nghiệm Cavendisch – Phép cân T rái đất

Các nhà vật lý chơi trốn tìm

Khi tất cả các nhà Vật lý đã lên Thiên đàng, họ rủ nhau chơi trò “trốn tìm”. Không may vì “oẳn tù tì” thua nên Einstein phải làm người đi tìm.

Ông này bịt mắt và bắt đầu đếm từ 1 đến 100. Trong khi tất cả mọi người đều đi trốn thì chỉ có mình Newton ở lại. Newton vẽ 1 hình vuông mỗi chiều 1m ngay cạnh Einstein và đứng ở trong đó.

Einstein đếm đến 100 xong thì mở mắt ra và nhìn thấy Newton ngay trước mặt. Einstein lập tức reo lên: “Newton! Newton! đã tìm được Newton!”. Newton phản đối, ông ta tuyên bố rằng mình không phải Newton. Tất cả các nhà vật lý khác đều ra khỏi chỗ nấp và yêu cầu Newton chứng minh rằng ông không phải Newton. Làm sao đây ???!!!

Một lúc sau, Newton nói: “Tôi đang đứng trong 1 hình vuông diện tích 1m vuông. Điều đó có nghĩa tôi là một Newton trên 1 m vuông. Vì thế tôi là… Pascal.”

【#6】Bài 10. Ba Định Luật Nuitơn

“Nature and Nature’s laws lay hid in night

God said, Let Newton be!

and all was light”

Tự nhiên im lìm trong bóng tối Chúa bảo rằng Newton ra đời! Và ánh sáng bừng lên khắp lối

10

BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN

1. Kiến thức

– Phát biểu được: Định nghĩa quán tính, định luật I và II Niu-tơn, định nghĩa của khối lượng và nêu được tính chất của khối lượng.

– Viết được công thức của định luật II.

– Phát biểu được định luật III Niu-tơn.

– Viết được biểu thức của định luật III Niu-tơn và của trọng lực.

– Nêu được đặc điểm của cặp lực và phản lực.

2. Kỹ năng

– Vận dụng được định luật I, II Niu-tơn và khái niệm quán tính để giải thích một số hiện tượng vật lí đơn giản và để giải các bài tập trong bài.

– Chỉ ra được điểm đặt của cặp “lực và phản lực”. Phân biệt được cặp lực trực đối và cặp lực cân bằng.

– Vận dụng phối hợp định luật II và III Niu-tơn để giải các bài tập ở trong bài.

3. Thái độ

– GDMT: Từ ĐL III Niu-tơn: tác động xấu đến môi trường thì sẽ nhận lấy hậu quả (tương tác).

Lực là gì? Lực gây ra tác dụng gì đối với vật bị lực tác dụng? Lực có cần thiết duy trì chuyển động không?

– Quan niệm của Aristotle:

– Quan niệm của Galile:

– Quan niệm của Newton:

I – ĐỊNH LUẬT I NIU-TƠN

Lực có cần thiết để duy trì chuyển động của một vật hay không? Ta hãy thử đẩy một quyển sách trên bàn. Khi ta ngừng đẩy thì nó dừng lại ngay. Nếu đặt mình vào thời đại mà mọi người chưa biết đến lực ma sát, thì ta sẽ tin ngay rằng lực là cần thiết để duy trì chuyển động của vật. Người đầu tiên không tin như vậy, đó là nhà bác học người Italia – Ga-li-lê.

1. Thí nghiệm lịch sử của Ga-li-lê

Ông dùng hai máng nghiêng giống như máng nước rất trơn rồi thả một hòn bi cho lăn xuống theo máng nghiêng 1. Hòn bi lăn ngược lên máng 2 đến một độ cao gần bằn độ cao ban đầu. Khi hạ thấp độ nghiêng của máng 2, hòn bi lăn trên máng 2 được một đoạn đường dài hơn (Video 10.1).

Ông cho rằng hòn bi không lăn được đến độ cao ban đầu là vì có ma sát. Ông tiên đoán nếu không có ma sát và nếu hai máng nằm ngang thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc không đổi mãi mãi.

Video 10.1. Minh hoạ thí nghiệm lịch sử của Ga-li-lê

1. Nhận xét quãng đường hòn bi lăn được trên máng nghiêng 2 (độ cao) khi thay đổi độ nghiêng của máng? Xác định các lực tác dụng lên hòn bi khi máng 2 nằm ngang? Giải thích kết quả thí nghiệm: Tại sao viên bi dừng lại?

2. Trình bày dự đoán của Galilê. Như vậy nếu bỏ qua lực ma sát thì dự đoán hòn bi sẽ chuyển động như thế nào?

2. Định luật I Niu-tơn

Nhà bác học người Anh là Niu-tơn đã khái quát các kết quả của quan sát và thí nghiệm thành định luật I Niu-tơn:

Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

3. Quán tính

Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.

Định luật I đựợc gọi là định luật quán tính chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động theo quán tính.

Một số ví dụ:

+ Xe đạp vẫn còn lăn được một quãng đường nữa mặc dụ ta đã ngừng đạp

.

+ Một ô tô đang chạy, nếu đột nhiên xe dừng lại thì hành khách bị ngả về phía trước (Video 10.2) . Nếu đột nhiên xe rẽ sang trái thì hành khách bị ngả sang phải.

+ Buộc một hòn đá vào đầu một sợ dây rồi quay tròn, khi dây bị đứt, hòn đá văng ra theo phương tiếp tuyến, tức là theo phương và chiều của vận tốc .

3 . Điều gì chứng tỏ mọi vật đều có quán tính? Vậy lực có phải là nguyên duy trì chuyển động không?

Video 10. 2. Minh hoạ quán tính

Video 10. 3. Minh hoạ quán tính

* Thí nghiệm cho thấy, định luật I Niu-tơn không đúng đối với mọi hệ quy chiếu mà chỉ đúng đối với hệ quy chiếu quán tính (hệ quy chiếu Ga-li-lê). Những hệ quy chiếu gắn với mặt đất hoặc chuyển động thẳng đều so với mặt đất có thể coi là hệ quy chiếu quán tính.

II – ĐỊNH LUẬT II NIU-TƠN

Cùng một lực tác dụng lên các vật có khối lượng khác nhau sẽ làm cho chúng thu được những gia tốc khác nhau, nhưng trong mọi trường hợp, tích của khối lượng m của vật với gia tốc mà nó thu được luôn là một số không đổi.

1. Định luật II Niu-tơn

Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật (Video 10.4).

(10.1)

Trong trường hợp chất điểm chịu nhiều lực tác dụng thì:

4 . Khi đẩy cùng 1 xe (cùng khối lượng) lực đẩy càng lớn thì xe chuyển động như thế nào? Khi đẩy cùng 1 lực nhưng với 2 xe có khối lượng khác nhau thì 2 xe chuyển động như thế nào?

Video 10.4. Minh hoạ định luật II Niu-tơn

Video 10.5. Thí nghiệm kiểm chứng định luật II Niu-tơn Video 10.6. Thí nghiệm kiểm chứng định luật II Niu-tơn * Lưu ý: vectơ gia tốc không phải luôn cùng hướng với vectơ vận tốc, tìm hợp lực trước khi áp dụng công thức: .

2. Khối lượng và mức quán tính

a) Định nghĩa

Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.

Định nghĩa này cho phép ta so sánh khối lượng của các vật bất kỳ, dù làm cùng một chất hay làm bằng các chất khác nhau.

b) Tính chất

– Khối lượng là đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mỗi vật.

– Khối lượng có tính chất cộng: Khi nhiều vật được ghép lại thành một hệ vật thì khối lượng của hệ bằng tổng khối lượng của các vật đó.

6 . Ta có thể dùng khối lượng để so sánh mức quán tính của hai vật bất kỳ hay không?

3. Trọng lực và trọng lượn g

a) Trọng lực là lực do Trái đất tác dụng lên vật, gây cho chúng gia tốc rơi tự do (xem lại bài 4), kí hiệu là .

Ở gần Trái Đất, trọng lực có phương thẳng đứng, có chiều từ trên xuống và đặt vào trọng tâm của vật.

b) Độ lớn của trọng lực tác dụng lên vật gọi là trọng lượng của vật, kí hiệu là P. Trọng lượng được đo bằng lực kế, đơn vị là Niu-tơn (N).

c) Công thức của trọng lực

Áp dụng định luật Niu-tơn II vào trường hợp vật rơi tự do ta tìm được biểu thức của trọng lực:

(10.2)

Khi các vật rơi tự do, chúng đều rơi theo phương thẳng đứng hướng về tâm Trái Đất với gia tốc không đổi g = 9,81 ( m/s2).

III – ĐỊNH LUẬT III NIU-TƠN

1. Sự tương tác giữa các vật

1. Bắn một hòn bi A vào một hòn bi B đang đứng yên, ta thấy bi B lăn đi, đồng thời chuyển động của bi A cũng thay đổi (Video 10.7) .

2. Hình 10.1 chụp một cái vợt đang đập vào một quả bóng tennis. Ta thấy cả quả bóng lẫn mặt vợt đều bị biến dạng.

3. Hai người trượt băng đang đứng sát nhau (Video 10.8). Một người dùng tay đẩy người kia chuyển động về phía trước thì thấy chính mình cũng bị đẩy về phía sau.

4. Một thanh nam châm và một thanh sắt có cùng kích thước và cùng khối lượng được treo gần nhau trên một giá đỡ. Giữ cho các dây treo thẳng đứng rồi buông tay ra, ta thấy cả hai thanh đều bị hút về phía nhau làm các dây treo lệch khỏi phương thẳng đứng một góc như nhau.

Giải thích các hiện tượng trên ta rút ra kết luận: Tác dụng giữa hai vật bất kì bao giờ cũng có tính chất tương hỗ.

Video 10.7. Mô phỏng

Hình 10.1

Video 10.8. Mô phỏng

2. Định luật

Từ những quan sát và thí nghiệm về sự tương tác giữa các vật (bao gồm cả các quan sát thiên văn), Niu-tơn đã phát hiện ra định luật III Niu-tơn:

Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này khác điểm đặt, cùng giá, ngược chiều và cùng độ lớn.

Video 10.9. Minh họa định luật III Niu-tơn

7. Hai người kéo co tại sao có 1 người thắng, người thua? Điều đó có trái với định luật III Niu-tơn hay không?

3. Lực và phản lực

Một trong hai lực tương tác giữa hai vật. Một lực được gọi là lực tác dụng, một lực được gọi là phản lực.

a) Tính chất của lực và phản lực

– Lực và phản lực luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.

– Lực và phản lực có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều, gọi là hai lực trực đối.

– Lực và phản lực không phải là hai lực cân bằng vì chúng đặt vào hai vật khác nhau (Video 10.10).

b) Ví dụ

Khi ta muốn bước chân phải về phía trước thì chân trái phải đạp vào mặt đất một lực hướng về phía sau. Ngược lại, đất cũng đẩy lại chân một phản lực hướng về trước (Hình 10.3). Vì trái đất có khối lượng rất lớn nên lực hút của ta không gây được gia tốc nào đáng kể. Còn ta có khối lượng nhỏ hơn rất nhiều nên phản lực của mặt đất gây ra cho ta một gia tốc làm ta chuyển động về phía trước. Trái đất tác dụng lên hòn đá một lực làm nó rơi tự do với gia tốc g = 9,8m/s 2. Theo định luật Niu-tơn III thì hòn đá cũng tác dụng trở lại trái đất một phản lực có độ lớn đúng bằng trọng lượng của hòn đá. Nhưng vì khối lượng của hòn đá rất lớn nên gia tốc nó thu được coi như bằng không.

c) Ghi chú

Hệ vật là tập hợp nhiều vật tương tác lẫn nhau.

Nội lực là lực tác dụng lẫn nhau giữa các vật trong hệ

.

Các nội lực không gây gia tốc cho hệ vì chúng xuất hiện từng cặp trực đối nhau.

Ngoại lực là lực của các vật ở ngoài hệ tác dụng lên các vật trong hệ.

Khi các vật trong một hệ chuyển động với cùng một gia tốc thì gia tốc đó được gọi là gia tốc của hệ, còn m = m 1 + m 2 + … được gọi là khối lượng của hệ

. Khi ấy, ta có thể áp dụng định luật II Niu-tơn cho hệ vật:

Video 10.7. Mô phỏng

8.Hãy vận dụng định luật Niu-tơn III vào ví dụ dùng búa đóng đinh vào một khúc gỗ (Hình 10.1 ) trả lời các câu hỏi sau:

– Có phải búa tác dụng vào đinh còn đinh không tác dụng vào búa? Lực có thể xuất hiện đơn lẻ được không?

– Tại sao đinh lại không đứng yên? Lực và phản lực có cân bằng nhau không?

Hình 10.2

Hình 10.3

Lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của vật này vào vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hay làm cho vật biến dạng.

Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.

Định luật Newton I: Khi không chịu tác dụng của lực nào hoặc khi chịu tác dụng của các lực cân bằng, một vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

Hệ quy chiếu quán tính là hệ quy chiếu trong đó định luật Newton I được nghiệm đúng. Hệ quy chiếu gắn với mặt đất hoặc chuyển động thẳng đều so với mặt đất là hệ quy chiếu quán tính.

Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

Câu 1. Khái niệm trọng lực, đặc điểm của trọng lực?

Câu 2. Trọng lượng là gì?

Câu 3. Phát biểu và viết biểu thức định luật II Niutơn.

Câu 4. Phát biểu và viết biểu thức định luật III Niutơn. Đặc điểm của lực và phản lực?

10.1. Ghép nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải để thành một câu có nội dung đúng.

10.2. Câu nào đúng? Khi một xe buýt tăng tốc đột ngột thì các hành khách

A. đứng lại ngay. C. chúi người về phía trước.

B. ngả người về phía sau. D. ngả người sang bên cạnh.

10.3. Câu nào sau đây là câu đúng?

A. Nếu không có lực tác dụng vào vật thì vật không thề chuyển động được.

B. Không cần có lực tác dụng vào vật thì vật vẫn chuyển động tròn đều được.

C. Lực là nguyên nhân duy trì chuyển động của một vật .

D. Lực là nguyên nhân làm biến đổi chuyển động của một vật.

10.4. Một vật đang đứng yên. Ta có thể kết luận rằng vật không chịu tác dụng của lực nào được không?

10.5. Một hành khách ngồi ở cuối xe phàn nàn rằng, do lái xe phanh gấp mà một túi sách ở phía trước bay về phía anh ta làm anh ta bị đau. Người đó nói đúng hay sai? Tại sao?

10.6. Nếu định luật I Niu – tơn đúng thì tại sao các vật chuyển động trên mặt đất cuối cùng đều dừng lại?

10.7. Tại sao không thể kiểm tra định luật I Niu – tơn bằng một thí nghiệm trong phòng thí nghiệm?

10.8. Điều gì sẽ xảy ra với người lái xe máy chạy ngay sau một xe tải nếu xe tải đột ngột dừng lại?

10.9. Hãy giải thích sự cần thiết của dây an toàn và cái tựa đầu ở ghế ngồi trong xe tắc-xi.

II – ĐỊNH LUẬT II NIU – TƠN

10.10. Ghép nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải để thành một câu có nội dung đúng.

10.11. Nếu một vật đang chuyển động có gia tốc mà lực tác dụng lên vật giảm đi thì vật sẽ thu được gia tốc

A. Lớn hơn. C. Không thay đổi.

B. Nhỏ hơn. D. Bằng 0.

10.12. Một hợp lực 1,0 N tác dụng vào một vật có khối lượng 2,0 kg lúc đầu đứng yên , trong khoảng thời gian 2,0 s. Quãng đường mà vật đi được trong khoảng thời gian đó là

A. 0,5 m. C. 1,0 m.

B. 2,0 m. D. 4,0 m.

10.13. Một quả bóng có khối lượng 500 g đang nằm trên mặt đất thì bị đá bằng một lực 250 N. Nếu thời gian quả bóng tiếp xúc với bàn chân là 0,020 s, thì bóng sẽ bay đi với vận tốc bằng bao nhiêu?

A. 0,01 m/s. C. 0,1m/s.

B. 2,5 m/s. D. 10 m/s.

10.14. Một vật có khối lượng 2,0 kg chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ. Vật đi được 80 cm trong 0,50 s. Gia tốc của vật và hợp lực tác dụng vào nó là bao nhiêu?

A. 3,2 m/s 2 ; 6,4 N. C. 6,4 m/s 2 ; 12,8 N.

B. 0,64 m/s 2 ; 1,2 N. D. 640 m/s 2 ; 1280 N.

10.15. Một lực không đổi tác dụng vào một vật có khối lượng 5,0 kg làm vận tốc của nó tăng từ 2,0 m/s đến 8,0 m/s trong 3,0 s. Hỏi lực tác dụng vào vật là bao nhiêu?

A. 15 N. C. 1,0 N.

B. 10 N. D. 5,0 N.

10.16. Một ô tô đang chạy với vận tốc 60 km/h thì người lái xe hãm phanh , xe đi tiếp được quãng đường 50 m thì dừng lại. Hỏi nếu ô tô chạy với tốc độ 120 km/h thì quãng đường đi được từ lúc hãm phanh đến khi dừng lại là bao nhiêu? Giả sử lực hãm trong hai trường hợp bằng nhau.

A. 100 m. C. 141 m.

B. 70,7 m. D. 200 m.

III – ĐỊNH LUẬT III NIU – TƠN

10.17. Câu nào đúng? Trong một cơn lốc xoáy , một hòn đá bay trúng vào một cửa kính , làm vỡ kính.

A. Lực của hòn đá tác dụng vào tấm kính lớn hơn lực của tấm kính tác dụng vào hòn đá.

B. Lực của hòn đá tác dụng vào tấm kính bằng (về độ lớn) lực của tấm kính tác dụng vào hòn đá.

C. Lực của hòn đá tác dụng vào tấm kính nhỏ hơn lực của tấm kính tác dụng vào hòn đá.

D.Viên đá không tương tác với tấm kính khi làm vỡ kính.

10.18. Một người thực hiện động tác nằm sấp, chống tay xuống sàn nhà để nâng người lên. Hỏi sàn nhà đẩy người đó như thế nào?

A. Không đẩy gì cả. C. Đẩy lên.

B. Đẩy xuống. D. Đẩy sanh bên.

10.19. Câu nào đúng? Khi một con ngựa kéo xe, lực tác dụng vào con ngựa làm nó chuyển động về phía trước là

A. lực mà ngựa tác dụng vào xe.

B. lực mà xe tác dụng vào ngựa.

C. lực mà ngựa tác dụng vào mặt đất.

D. lực mà mặt đất tác dụng vào ngựa.

10.20. Câu nào đúng? Một người có trọng lượng 500 N đứng trên mặt đất. Lực mà mặt đất tác dụng lên người đó có độ lớn

A. bằng 500 N.

B. bé hơn 500 N.

C. lớn hơn 500 N.

D. phụ thuộc vào nơi mà người đó đứng trên Trái Đất.

10.21. Lực nào làm cho thuyền (có mái chèo) chuyển động được trên mặt hồ? Lực nào làm cho máy bay cánh quạt chuyển động được trong không khí?

10.22. Một vật có khối lượng 1 kg, chuyển động về phía trước với tốc độ 5 m/s, va chạm vào một vật thứ hai đang đứng yên. Sau va chạm, vật thứ nhất chuyển động ngược trở lại với vận tốc 1 m/s, còn vật thứ hai chuyển động với tôc độ 2 m/s. Hỏi khối lượng của vật thứ hai bằng bao nhiêu kg?

ĐO KHỐI LƯỢNG BẰNG TƯƠNG TÁC

Muốn đo khối lượng của một vật, ta cho vật đó tương tác với một vật có khối lượng m 0 đã biết. Vật m 0 thu được gia tốc a 0, còn vật m thu được gia tốc a. Theo định luật Niu-tơn III ta có:

hay

Suy ra:

Ở đâu các vật nặng hơn?

C áHàLannhẹh ơncá xíchđ ạo?

【#7】Định Luật Bảo Toàn Động Lượng, Công Thức Tính Và Bài Tập Vận Dụng

– Đơn vị xung lượng của lực là Niu-tơn giây, kí hiệu N.s;

– Theo định luật II Niu-tơn, ta có:

– Động lượng là đại lượng véctơ cùng phương và cùng chiều với véctơ vận tốc.

– Đơn vị của động lượng là: kg.m/s;

– Độ biến thiên động lượng của một vật trong khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó. Phát biểu này được xem như là một cách diễn đạt của định luật II Newton

– Ý nghĩa: Lực tác dụng đủ mạnh trong một khoảng thời gian thì có thể gây ra biến thiên động lượng của vật

II. Định luật bảo toàn động lượng

– Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau.

– Trong một hệ cô lập chỉ có các nội lực tương tác giữa các vật.

Ví dụ: Xét hai bi tương tác không ma sát trên mặt phẳng ngang. Trường hợp này hệ được xem là hệ cô lập

– Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:

– Như vậy, các con tàu vũ trụ, tên lửa,.. có thể bay trong khoảng không gian vũ trụ mà không phụ thuộc môi trường bên ngoài là không khí hay là chân không.

III. Bài tập về Động lượng, định luật bảo toàn động lượng

Định nghĩa động lượng:

– Nói lên mối liên hệ giữa khối lượng và vận tốc của một vật trong quá trình truyền tương tác cơ học. Do đó, động lượng đặc trưng cho trạng thái động lực của vật.

– Khi lực tác dụng đủ mạnh lên một vật trong một khoảng thời gian hữu hạn thì có thể gây ra biến thiên động lượng của vật.

– Hệ cô lập là hệ chỉ có các vật trong hệ tương tác với nhau (gọi là nội lực) các nội lực trực đối nhau từng đôi một. Trong hệ cô lập không có các ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau.

Phát biểu định luật bảo toàn động lượng:

– Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn

– Như vậy định luật bảo toàn động lượng thực chất xuất phát từ định luật Niu-tơn nhưng phạm vi áp dụng của định luật bảo toàn động lượng thì rộng hơn (có tính khái quát cao hơn) định luật Niu-tơn.

A. N/s B. N.s C. N.m D. N.m/s

◊ Chọn đáp án: B. N.s

– Đơn vị của động lượng là: N.s

Lực F có đơn vị: N (Niu-tơn)

Khoảng thời gian Δtcó đơn vị là: s (giây)

⇒ Động lượng còn có đơn vị N.s; (ta có: kg.m/s = N.s)

Chọn đáp án đúng.

– Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của quả bóng, ta có độ biến thiên động lượng của quả bóng là:

A. 6 B. 10 C. 20 D. 28

◊ Chọn đáp án: C. 20

– Sau 7s kể từ lúc vật có vận tốc v o = 3(m/s), vật đạt được vận tốc là:

⇒ Động lượng của vật khi đó là: p = m.v 2 = 2.10 = 20(kg.m/s);

– Ta có: 60(km/h) = 60.1000/3600(m/s); 30(km/h) = 30.1000/3600(m/s);

– Động lượng của xe A là:

– Động lượng của xe B là:

– Ta có: 870(km/h) = 870.1000/3600(m/s) = 725/3(m/s);

– Động lượng của máy bay là: