【#1】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"

【#2】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

【#3】Bài 15: Định Luật Ii Newton

2. Một số kết quả :

  • Vectơ gia tốc cùng hướng với vectơ lực tác dụng :
  • Lực đẩy càng mạnh thì xe tăng tốc càng nhanh (độ lớn gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực tác dụng):
  • Khối lượng càng lớn thì xe tăng tốc càng ít (gia tốc tỉ lệ nghịch với khối lượng):

Nội dung định luật II Newton

Khái quát từ nhiều quan sát và thí nghiệm, Newton đã nêu thành nội dung định luật II Newton :

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

* Nếu vật có khối lượng m đồng thời chịu tác dụng của nhiều lực, biểu thức của định luật II Newton sẽ trở thành :

hay

II. Tìm hiểu sâu về véc tơ lục và cân bằng lực

  • Điểm đặt : vị trí mà lực đặt lên vật.
  • Phương và chiều : là phương và chiều của gia tốc mà lực gây ra cho vật.
  • Độ lớn : được tính theo công thức : F = ma

Trong đó : m : khối lượng của vật mà lực tác dụng vào. (kg)

1N là lực truyền cho vật có khối lượng 1 kg một gia tốc là 1 m/s

2.

Trạng thái cân bằng : là trạng thái khi vật đứng yên hay chuyển động thẳng đều, khi đó

Mà theo định luật II Newton :

Vậy điều kiện cân bằng của một

chất điểm là : hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên nó bằng 0

III.Quan hệ giữa khối lượng với quán tính và khối lượng với trọng lượng

Khối lượng và quán tính.

Từ định luật II Newton :

Ta nhận thấy : nếu có nhiều vật khác nhau, cùng chịu tác dụng của một lực có độ lớn không đổi. Vật có khối lượng càng lớn thì gia tốc thu được sẽ càng nhỏ, nghĩa là khả năng thay đổi vận tốc càng nhỏ, nghĩa là quán tính càng lớn.

Vậy : Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật. Vật có khối lượng càng lớn thì mức quán tính càng lớn (và ngược lại)

Hãy so sánh xem, giữa xe tải và xe đạp, xe nào có quán tính lớn hơn, em sẽ biết vì sao đi đường gặp xe tải thì nguy hiểm hơn nhiều so với khi gặp … xe đạp

Xét vật có khối lượng m rơi tự do. Dưới tác dụng của trọng lực trọng lượng (độ lớn của trọng lực) của vật tỉ lệ thuận với khối lượng của nó.Với giá trị gần đúng, ta lấy g = 9,81 m/s vật thu được gia tốc (xem bài rơi tự do)

Áp dụng định luật II Newton cho vật này ta có :

Gọi P : trọng lượng – độ lớn của trọg lực. Ta có : P = mg

Như vậy, tại mỗi điểm trên mặt đất,

2. Và ở lớp 6 ta thường lấy g = 10 m/s 2 và vì vậy, khi đó ta có công thức tính trọng lượng P = 10.m ( tức 1 kg thì tương ứng với 10 N)

Nguyễn Ngọc Tuấn @ 12:12 13/05/2009

Số lượt xem: 35620