Chuyên đề Ba định luật Newton (Giải chi tiết)

Bài 8: Một ô tô có khối lượng tấn đang chuyển động với vận tốc thì hãm phanh.. CHUYÊN ĐỀ: BA ĐỊNH LUẬT NEWTON Bài 9: Một ô tô có khối lượng tấn đang chuyển động với vận tốc thì tài x

Trang 1

CHUYÊN ĐỀ: BA ĐỊNH LUẬT NEWTON

CHUYÊN ĐỀ 2: BA ĐỊNH LUẬT NEWTON

Bài 1: Lấy một lực F truyền cho vật khối lượng m1 thì vật có gia tốc là a1 = 6m/s2, truyền cho vật khối lượng m2 thì vật có là a2 = 4m/s2 Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng m3 = m1 + m2 thì vật có gia tốc là bao nhiêu?

Hướng dẫn

Ta có theo định luật II newton =  = F

m

;

1 2

2 3

6.4

2, 4 /

6 4

+

Bài 2: Một vật đang đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang, bỏ qua ma sát giữa vật và măt phẳng, thì được

truyền 1 lực F thì sau 10s vật này đạt vận tốc 4m/s Nếu giữ nguyên hướng của lực mà tăng gấp 2 lần độ lớn lực F vào vật thì sau 15s thì vận tốc của vật là bao nhiêu?

Hướng dẫn

Áp dụng công thức = +  = v1−v0 =4 0− = 2

1

Mà F1=ma1=m.0,4(N)

Khi tăng lực F thành F2= 2F1= 0,8m 2 2

2

0,8

0,8 /

Mà v2 = +v0 a t2 2= +0 0,8.15 12= m s/

Bài 3: Một ôtô có khối lượng 1,5 tấn đang chuyển động với v = 54km/h thì hãm phanh, chuyển động chậm

dần đều Biết lực hãm 3000N.Xác định quãng đường và thời gian xe đi được cho đến khi dừng lại

Hướng dẫn

Ta có v0=54km / h 15m / s= ,khi dừng lại v = 0 (m/s)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh Theo định luật II Newton

h

F =ma

1500

h

F

m

Áp dụng công thức

2 2

2 2 0

15 0

2.2

0

Bài 4: Một vật có khối lượng 500g chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đàu 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 sẽ dừng lại?

Hướng dẫn

a Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe

Theo định luật II newton ta có F F+ c =ma

Chiếu lên chiều dương ta có F F− c=ma =F ma F+ c (1)

Trang 2

Mà = +1 2  = +1 2  = 2

Thay vào ( 1 ) ta có F 0,5.2 0,5 1,5N = + =

b Vận tốc của vật sau 4s là v1= v0+ at 2 2.4 10m / s = + =

Bài 5: Một chiếc ô tô có khối lượng 5 tấn đang chạy thì bị hãm phanh chuyển động thẳng chậm dần đều Sau

2,5s thì dừng lại và đã đi được 12m kể từ lúc vừa hãm phanh

a Lập công thức vận tốc và vẽ đồ thị vận tốc kể từ lúc vừa hãm phanh

b Tìm lực hãm phanh

Hướng dẫn

v

0

 v0 = 9,6(m / s)

Phương trình vận tốc v = 9,6 3,84t −

Đồ thị vận tốc

b Ta có lực hãm phanh FC= −ma= −5000 3,84(− )=19200 N( )

Bài 6: Một vật có khối lượng 250g bắt đàu chuyển động nhanh dần đều, nó đi được 1,2m trong 4s

a.Tính lực kéo, biết lực cản bằng 0,04N

b.Sau quãng đường ấy lực kéo phải bằng bao nhiêu để vật có thể chuyển động thẳng đều?

Hướng dẫn

a Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe

Theo định luật II newton ta có F F+ c=ma

Chiếu lên chiều dương ta có F F − c = ma  = F ma F + c (1)

( )

 =F ma F+ c =0,25.0,15 0,04 0,0775 N+ =

b Để vật chuyển động thẳng đều thì a=0 m / s( 2)

Theo định luật II newton ta có F F + c = ma  = F FC= 0,04 N( )

Bài 7: Tác dụng một lực F lần lượt vào các vật có khối lượng m1, m2, m3 thì các vật thu được gia tốc có độ

lớn lần lượt bằng 2m/s2, 5 m/s2, 10 m/s2 Nếu tác dụng lực F nói trên vào vật có khối lượng (m1 + m2 + m3)

thì gia tốc của vật bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn

Ta có theo định luật II newton =  = F

m

Trang 3

a a a

2 4

2.5.10

1, 25 / 5.10 10.2 2.5

Bài 8: Một quả bóng chày có khối lượng 300g bay với vận tốc 72km / h đến đập vuông góc với tường và bật ngược trở lại theo phương cũ với vận tốc 54km / h Thời gian va chạm là 0,04s Tính lực do tường tác dụng vào quả bóng

Hướng dẫn

Chọn chiều dương như hình vẽ

Gia tốc quả bong thu được khi va chạm là

= v2−v1=− −15 20= − 2

Lực tác dụng lên quả bóng

Bài 9: Người ta làm một thí nghiệm về sự va chạm giữa hai xe lăn trên mặt phẳng nằm ngang Cho xe một

đang chuyển động với vận tốc 50cm / s Xe hai chuyển động với vận tốc 150cm / sđến va chạm vào phái sau

xe một Sau va chạm hai xe cùng chuyển động với vận tốc là 100cm / s So sánh khối lượng của hai xe

Hướng dẫn

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai xe

0

v v

t

Đối với xe một: = 1− 01 = − =

1

a

Đối với xe hai: = 2− 02 = − =−

2

a

Hai xe va chạm nhau theo định luật III Newton ta có

F12= −F21m a2 2 = −m a1 1m (2 −50)= −m150m1=m2

Bài 10: Cho viên bi A chuyển động tới va chạm vào bi B đang đứng yên, vA = 4m/s sau va chạm bi A tiếp

tục chuyển động theo phương cũ với v = 3m/s, thời gian xảy ra va chạm là 0,4s Tính gia tốc của 2 viên bi, biết mA = 200g, mB = 100g

2, 5 /

0, 4

A

v v

t

 Theo định luật III Niu-tơn: F AB = −F BA 0, 2.( 2, 5) ( 2)

5 / 0,1

A A B

B

m a

m

−

Bài 11: Cho hai vật chuyển động trên cùng một đường thẳng bỏ qua ma sát đến va chạm vào nhau với vận

tốc lần lượt là 1m/s;0,5m/s Sau va chạm cả hai bị bật ngược trở lại với vận tốc là 0,5m/s;1,5m/s Biết vật một

có khối lượng 1kg xác định khối lượng quả cầu hai

Hướng dẫn

Trang 4

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật một lúc sắp va chạm

0

v v

t

Đối với vật một: = 1− 01 =− − =−

1

a

Đối với xe hai: = 2− 02 = − − =−

2

a

Hai vật va chạm nhau theo định luật III Newton ta có

Bài 12: Một lực không đổi 0,1 N tác dụng lên vật có khối lượng 200 g lúc đầu đang chuyển động với vận tốc

2 m/s Tính:

a) Vận tốc và quãng đường mà vật đi được sau 10 s

b) Quãng đường mà vật đi được và độ biến thiên vận tốc của vật từ đầu giây thứ 5 đến cuối giây thứ 10

Hướng dẫn

Gia tốc chuyển động của vật: a =

m

F

= 0,5 m/s2 a) Vận tốc và quãng đường vật đi được sau 10 giây :

v = v0 + at = 7 m/s ; s = v0t +

2

1

at2 = 45 m

b) Quãng đường và độ biến thiên vận tốc:

s = s10 – s4 = v0.10 +

2

1 a.102 – (v0.4 +

2

1 a.42) = 33 m ; v = v10 – v4 = v0 + a.10 – (v0 + a.4) = 3 m/s

Bài 13: Một lực tác dụng vào một vật trong khoảng thời gian 0,6 s làm vận tốc của nó thay đổi từ 8 cm/s đến

5 cm/s (lực cùng phương với chuyển động) Tiếp theo đó, tăng độ lớn của lực lên gấp đôi trong khoảng thời gian 2,2 s nhưng vẫn giử nguyên hướng của lực Hãy xác định vận tốc của vật tại thời điểm cuối

Hướng dẫn

Gia tốc của vật lúc đầu: a1 =

1

1 2

t

v

v −

= - 0,05 m/s2

Gia tốc của vật lúc sau: a2 =

m

F m

F

2

2 = = 2a1 = - 0,1 m/s2

Vận tốc tại thời điểm cuối: v3 = v2 + at2 = - 0,17 m/s = - 17 cm/s

Dấu ‘‘-’’ cho biết vật chuyển động theo chiều ngược với lúc đầu

Trang 5

Bài 14: Một lực F truyền cho vật có khối lượng m1 một gia tốc bằng 6 m/s2, truyền cho vật khác có khối lương m2 một gia tốc bằng 3 m/s2 Nếu đem ghép hai vật đó lại thành một vật thì lực đó truyền cho vật ghép một gia tốc bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn

Ta có: a1 =

1

m

F

; a2 =

2

m

F

 m1 =

1

a

F

; m2 =

2

a

F

;  a =

2 1

2

a a a

F a F

F m

m

F

+

= +

=

Trang 6

BÀI TẬP CÓ ĐÁP ÁN

Bài 1: Một vật có khối lượng , bắt đầu chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi được 1 m thì

có vận tốc là Tính lực tác dụng vào vật ?

Bài 2: Một vật chuyển động với gia tốc dưới tác dụng của một lực Vật đó sẽ chuyển

động với gia tốc bằng bao nhiêu nếu lực tác dụng là ?

ĐÁP SỐ:

Bài 3: Dưới tác dụng của một lực , một vật chuyển động với gia tốc Hỏi vật đó sẽ

chuyển động với gia tốc bằng bao nhiêu nếu lực tác dụng bằng ?

ĐÁP SỐ:

Bài 4: Một máy bay phản lực có khối lượng tấn, khi hạ cánh chuyển động chậm dần đều với gia tốc

Hãy tính lực hãm của phản lực và biểu diễn trên cùng một hình vẽ các véctơ vận tốc, gia tốc và lực ?

Bài 5: Tác dụng vào vật có khối lượng đang nằm yên một lực Sau kể từ lúc chịu tác

dụng của lực, vật đi được quãng đường là nhiêu và vận tốc đạt được khi đó ?

Bài 6: Một quả bóng có khối lượng đang nằm trên sân cỏ Sau khi bị đá nó có vận tốc 2 m s /

Tính lực đá của cầu thủ ? Biết khoảng thời gian va chạm là

ĐÁP SỐ:

Bài 7: Một quả bóng có khối lượng đang nằm yên trên sân cỏ Sau khi bị đá nó có vận tốc

Tính lực đá của cầu thủ biết rằng khoảng thời gian va chạm với bóng là

Bài 8: Một ô tô có khối lượng tấn đang chuyển động với vận tốc thì hãm phanh Sau khi bị

hãm, ô tô chạy thêm được thì dừng hẳn Tính lực hãm phanh ?

50 kg /

0,5 m s

F 6,25 N

/ 2

60 N / 2

0, 3 m s

60 N / 2

0,6 m s

50 / 2

0,5 m s

3

/

10 m 10 m s

500 g

0, 02 s

750 g /

22,5 m

hp

Trang 7

Bài 9: Một ô tô có khối lượng tấn đang chuyển động với vận tốc thì tài xế hãm phanh lại

Sau khi hãm phanh thì ô tô chạy thêm được nữa thì dừng lại hẳn Tính lực hãm ?

Bài 10: Một ô tô khi không chở hàng có khối lượng tấn, khởi hành với gia tốc Cũng ô tô

đó, khi chở hàng khởi hành với gia tốc Biết rằng hợp lực tác dụng vào ô tô trong hai trường hợp đều bằng nhau Tính khối lượng của hàng hóa ?

ĐÁP SỐ: tấn

Bài 11: Một ô tô có khối lượng tấn, khởi hành với gia tốc Khi ô tô có chở hàng hóa thì

khởi hành với gia tốc Hãy tính khối lượng của hàng hóa ? Biết lực tác dụng vào ô tô trong hai trường hợp đều bằng nhau

ĐÁP SỐ:

Bài 12: Một xe lăn có khối lượng đang nằm yên trên mặt bàn nhẵn nằm ngang Tác dụng vào xe

một lực F nằm ngang thì xe đi được quãng đường trong thời gian Nếu đặt thêm lên xe một vật có khối lượng thì xe chỉ đi được quãng đường bao nhiêu trong thời gian Bỏ qua mọi ma sát

ĐÁP SỐ:

Bài 13: Dưới tác dụng của một lực nằm ngang, xe lăn chuyển động không vận tốc đầu, đi được quãng

đường trong khoảng thời gian Nếu đặt thêm vật có khối lượng lên xe thì xe chỉ

đi được quãng đường cũng trong thời gian Bỏ qua ma sát Tìm khối lượng của xe ?

ĐÁP SỐ:

Bài 14: Một xe lăn đang đứng yên thì chịu một lực không đổi, xe đi được trong Đặt thêm

lên xe một quả cân có khối lượng rồi thực hiện giống như trên thì thấy xe chỉ đi được

trong Bỏ qua ma sát, tìm khối lượng của xe ?

ĐÁP SỐ:

50 m

hp

/ 2 0,18 m s

m ' 2

/ 2 0,2 m s

750 kg

1 kg

t

2 m

F

200 g

Trang 8

Bài 15: Xe lăn có khối lượng , dưới tác dụng của

lực F, xe chuyển động không vận tốc đầu từ đầu

phóng đến cuối phòng mất 10 s Nếu chất lên thêm

một kiện hàng thì xe chuyển động đến cuối phòng mất

Tính khối lượng kiện hàng ?

ĐÁP SỐ:

Bài 16: Một xe lăn có khối lượng , dưới tác dụng của một lực kéo, chuyển động không vận tốc đầu

từ đầu phòng đến cuối phòng mất thời gian là Khi chất lên xe một kiện hàng, xe phải chuyển động mất Bỏ qua ma sát Tìm khối lượng của kiện hàng ?

Bài 17: Một vật có khối lượng , bắt đầu chuyển động dưới tác dụng của một lực kéo, đi được

quãng đường s trong khoảng thời gian Đặt thêm lên nó một vật khác có khối lượng

Để thực hiện được quãng đường s và cũng với lực kéo nói trên, thời gian chuyển động phải bằng bao nhiêu ?

Bài 18: Một ô tô có khối lượng tấn đang chuyển động thẳng đều với vận tốc thì tài xế

tắt máy Xe chuyển động chậm dần đều rồi dừng lại khi chạy thêm được Xác định lực phát động làm xe chuyển động thẳng đều ?

ĐÁP SỐ:

Bài 19: Lực phát động của động cơ xe luôn không đổi Khi xe chở hàng nặng tấn thì sau khi khởi hành

đi được Khi xe không chở hàng thì sau khi khởi hành được đi được Tính khối lượng của xe ?

ĐÁP SỐ:

Bài 20: Một ô tô có khối lượng tấn, sau khi khởi hành được thì đạt vận tốc Tính lực

kéo của ô tô ? Bỏ qua ma sát

ĐÁP SỐ: 1000 N

Bài 21: Một ô tô có khối lượng tấn đang chuyển động trên đường nằm ngang với vận tốc thì

tài xế hãm phanh, ô tô chạy tiếp được thì ngừng lại Tính lực hãm phanh ?

20 s

150 kg

40 kg

8 s

16 s

m ' 120 kg

15 kg

2

t 4 15 16, 492 s

50 m

4500 N

2

2000 kg

20 m

Trang 9

ĐÁP SỐ:

Bài 22: Một ô tô có khối lượng tấn đang chuyển động trên đường nằm ngang với vận tốc thì

tài xế hãm phanh Biết rằng từ lúc hãm phanh đến lúc dừng lại mất thời gian là Tính quãng đường xe còn đi được cho đến khi dừng và lực hãm phanh ?

Bài 23: Một chiếc xe có khối lượng đang chạy với vận tốc thì hãm phanh Biết lực

hãm phanh là Tính quãng đường xe còn chạy thêm trước khi dừng hẳn ?

Bài 24: Một ô tô có khối lượng tấn, sau khi khởi hành được đi được quãng đường

a/ Tính lực phát động của động cơ xe ?

b/ Vận tốc và quãng đường xe đi được sau Bỏ qua ma sát

Bài 25: Một xe ô tô có khối lượng tấn đang chuyển động với vận tốc thì hãm phanh Sau khi

hãm phanh ô tô chạy thêm được thì dừng hẳn Hãy tìm:

a/ Lực hãm phanh ? Bỏ qua các lực cản bên ngoài

b/ Thời gian từ lúc ô tô hãm phanh đến lúc dừng hẳn ?

Bài 26: Một ô tô có khối lượng tấn đang chạy với vận tốc vo thì hãm phanh, xe đi thêm quãng đường

trong thì dừng hẳn Hãy tính:

a/ Vận tốc vo của xe ?

b/ Lực hãm phanh ? Bỏ qua các lực cản bên ngoài

Bài 27: Một xe ô tô có khối lượng đang

chuyển động thì hãm phanh và dừng lại sau khi đi

thêm quãng đường trong thời gian là Vẽ

hình và phân tích lực ? Tính lực hãm phanh ?

3000 N

20 s

hp

350 N

s 10, 32 m

20 s / / /

500 m

/ /

3

/ o / /

m 200 kg

hp

Trang 10

Bài 28: Một vật có khối lượng đang chuyển động thẳng đều với vận tốc thì bắt

đầu chịu tác dụng của một lực cùng chiều với Hỏi vật sẽ chuyển động tiếp theo trong thời gian bao nhiêu ?

ĐÁP SỐ:

Bài 29: Xe có khối lượng 800 kg đang chuyển động thẳng đều thì hãm phanh, chuyển động chậm dần

đều Tìm lực hãm phanh, biết quãng đường vật đi được trong giây cuối cùng của chuyển động trước khi dừng hẳn là ?

Bài 30: Xe có khối lượng đang chuyển động thẳng đều thì hãm phanh, chuyển động chậm

dần đều Tìm lực hãm phanh ? Biết rằng quãng đường đi được trong giây cuối của chuyển động là

Bài 31: Một vật có khối lượng bắt đầu chuyển động nhanh dần đều và đi được trong

a/ Hãy tính lực kéo, biết lực cản có độ lớn ?

b/ Sau quãng đường ấy lực kéo phải bằng bao nhiêu để vật chuyển động thẳng đều ?

Bài 32: Một vật có khối lượng bắt đầu chuyển động nhanh dần đều, nó đi được trong thời

gian

a/ Tính lực kéo, biết lực cản bằng ?

b/ Sau quãng đường ấy lực kéo phải bằng bao nhiêu để vật chuyển động thẳng đều ?

Bài 33: Một chiếc xe có khối lượng đang chạy với vận tốc thì hãm phanh Biết lực

hãm phanh là

a/ Tính vận tốc của xe tại thời điểm kể từ lúc hãm phanh ?

b/ Tìm quãng đường xe chạy thêm trước khi dừng hẳn ?

o

v 2,5 m s

t 4 s

1,5 m

hp

m 500 kg

1 m

hp

5 s

0, 02 N

/ k / K C

4 s

0, 04 N

360 N

t 1,5 s

/ t 1,5 s / /

Trang 11

Bài 34: Lực F truyền cho vật có khối lượng m1 gia tốc , truyền cho vật có khối lượng m2 gia

tốc Hỏi nếu lực F truyền cho vật có khối lượng thì gia tốc a của

nó sẽ là bao nhiêu ?

ĐÁP SỐ: a 1,2 m s/ 2

Bài 38: Vật chuyển động trên đoạn đường AB chịu tác dụng của lực và tăng vận tốc từ đến

trong thời gian Trên đoạn đường BC tiếp theo vật chịu tác dụng của lực và tăng vận tốc đến cũng trong thời gian

a/ Tính tỉ số 1

2

F

F ? b/ Vật chuyển động trên đoạn đường CD trong thời gian vẫn dưới tác dụng của lực Tìm vận tốc của vật tại D ?

Bài 39: Lực tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian làm vận tốc của nó tăng từ đến

và chuyển động từ A đến B, sau đó vật đi tiếp từ B đến C chịu tác dụng của lực và vận tốc tăng lên đến cũng trong khoảng thời gian

/ 2 1

/ 2 2

/ 2 1

/ 2 2

/ 2

a 1,5 m s

/ 2 1

/ 2 2

/ 2

a 3 m s

/ 2 1

/ 2 2

m

2

/ 2

a 1, 5 m s

1

/

/ 1 / / 2

F

F 1

2 F /

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	483,25 KB