Chủ đề 2:GIẢI CÁC BÀI TOÁN CHUYỂN ĐỘNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌCBA ĐỊNH LUẬT NUITƠN.. Củng cố ki ế n th ứ c Định luật II: Gia tốc của một vật tỉ lệ thuận với lực tỏc dụng vào một vật
Trang 1Chủ đề 2:GIẢI CÁC BÀI TOÁN CHUYỂN ĐỘNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC
BA ĐỊNH LUẬT NUITƠN CÁC LOẠI LỰC TRONG CƠ HỌC
Ngày soạn: 16/10/2010
Ngày dạy:
Tiết thứ: 4
I.Mục tiêu:
- Hệ thống lại cỏc kiến thức liờn quan về tổng hợp cỏc lực trong cơ học
- ễn tập lại nụi dung của định luật I và II, III Niu tơn
- Tỡm được hợp lực, phõn tớch 1 lực ra thành 1 hay nhiều lực thành phần và định luật I, II Niu tơn
II Chuẩn bị:
Giáo viên: Hệ thống lí thuyết, bài tập.
Học sinh: Ôn tập các định luật của NiuTơn.
III Tiến trình dạy - học:
a ổn định lớp:
b Kiểm tra bài cũ:
c Bài giảng:
Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung cơ bản
*Hoạt động 1: Củng cố kiến thức
GV: Hệ thống lí thuyết bằng cách phát vấn HS
+ Định luật I NiuTơn?
+ Định luật II NiuTơn?
+ Định luật III NiuTơn?
+ Định luật vạn vật hấp dẫn?
+ Định luật Hooke?
+ Công thức tính lực ma sát?
*Hoạt động 2: Bài tập
GV : Đọc đề
HS : Tóm tắt, nêu cách giải và giải
+ Chọn trục toạ độ, gốc thời gian
+ Vẽ hình
+ Vật chuyển động đều a= ?
+ Tính a?
+ Tính v ?
I Củng cố ki ế n th ứ c Định luật II: Gia tốc của một vật tỉ lệ thuận với lực
tỏc dụng vào một vật và tỉ lệ nghịch với khối lượng của nú
Biểu thức: F
a m
Đ ịnh luật vạn vật hấp dẫn: m m122
F G
R
Định luật hooke: F = k. l
Lực ma sỏt: Fms = .N
II.Bài tập.
Bài 1 : Một vật cú khối lượng m = 2kg đặt trờn
mặt bàn nằm ngang Hệ số ma sỏt trượt giữa vật và sàn nhàlà = 0,25 Tỏc dụng lờn vật m một lực F
song song với mặt bàn
a) Tỡm F để vật chuyển động đều?
b) Tỡm quóng đường vật đi được sau 3 giõy kể từ lỳc bắt đầu chuyển động khi
F = 6N
Bài giải Chọn chiều dương là chiều chuyển động
Gốc tọa độ và thời gian lỳc bắt đầu khảo sỏt hiện tượng
Tổng hợp lực tỏc dụng lờn vật:
Fhl F Fms
(1) Chiếu (1) lờn chiều dương và theo định luật II Neuton
Ta cú: ma = F - mg (2)
Vỡ vật chuyển động thẳng đều nờn a = 0
F = mg = 5N
F
ms
F
Trang 2GV : Đọc đề
HS : Tóm tắt, nêu cách giải và giải
Vậy F = 5N thỡ vật chuyển động thẳng đều b) Gia tốc chuyển động của vật:
Từ (2) suy raGia tốc chuyển động của vật:
F mg
a
m
= 0,5m/s2
Vận tốc chuyển động của vật sau 3 giõy:
Từ vt = v0 + a.t Hay: Vt = 1,5 m/s
Bài 2.Một lũ xo cú chiều dài tự nhiờn lo = 15cm đ
ược treo thẳng đứng Múc vào đầu dưới lũ xo vật
cú khối lượng 200g thỡ lũ xo dài l1 = 17cm Tỡm độ cứng của l ũ xo
Giải
Khi lũ xo cần bằng P F 0
Hay P = F = k.l Suy ra k = F
l
= 100N/m
d Củng cố: dạng bài tập của bài.
e Hớng dẫn về nhà: Ôn tập phần Động lực học chất điểm.
IV.rút kinh nghiệm tiết dạy:
Giải các loại bài toán thờng gặp về chuyển động thẳng
Ngày soạn: 16/10/2010
Ngày dạy:
Tiết thứ: 5
I.Mục tiêu:
- Nêu đợc trình tự các bớc giải bài toán thuận: biết các lực tác dụng lên vật, xác định chuyển động của vật ( vận tốc, gia tốc, toạ độ )
- Nêu đợc trình tự các bớc giải bài toán ngợc: biết chuyển động của vật, xác định các lực tác dụng lên vật
- Giải đợc bài toán một vật và hệ vật
II Chuẩn bị:
Giáo viên: Hệ thống lí thuyết, bài tập.
Học sinh: Ôn tập các định luật của NiuTơn.
III Tiến trình dạy - học:
a ổn định lớp:
b Kiểm tra bài cũ:
Trang 3Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung cơ bản
*Hoạt động 1: Kiến thức cần nhớ
GV: Nhắc lại phơng pháp động lực học
GV: Nêu khái niệm bài toán thuận và các bớc giải
bài toán thuận
GV: Nêu khái niệm bài toán ngợc và các bớc giải
bài toán ngợc
*Hoạt động 2: Bài tập
GV: Đọc đầu bài
HS: Tóm tắt, vẽ hình, biểu diễn các lực
HS: Chọn hệ quy chiếu
HS: Nêu cách giải và giải
GV: Đọc đầu bài
HS: Tóm tắt, vẽ hình, biểu diễn các lực
HS: Chọn hệ quy chiếu GV giúp đỡ
HS: Nêu cách giải và giải
GV: Hớng dẫn giải
A Kiến thức cần nhớ:
- Phơng pháp vận dụng các định luật NiuTơn và kiến thức về các lực cơ để giải các bài toán cơ học
gọ là phơng pháp động lực học
1 Bài toán thuận: Biết các lực tác dụng lên vật,
cần xác định chuyển động của vật Cách giải th]ng thờng là:
a chọn hệ quy chiếu; tóm tắt
b Biểu diễn trên một hình vẽ các lực tác dụng vào vật
c Xác định gia tốc của vật theo định luậtII NiuTơn viết dới dạng hình chiếu lên các trục toạ độ
d Biết điều kiện đầu ta có thể xác định đợc độ rời,
đờng đi
2 Bài toán ngợc: Biết chuyển động của vật, xác
địn lực tác dụng lên vật Cách giải thông thờng là:
a Chọn hệ quy chiếu sao cho việc giải bài toán đợc
đơn giản nhất
b Xác định gia tốc của vật căn cứ vào chuyển động
đã cho
c Xác định hợp lực tác dụng lên vật nhờ định luật
II NiuTơn
d Biết hợp lực, ta có thể xác định các lực đã tác dụng lên vật
B Bài tập:
1 Bài 1/31 Giải
- Chọn hệ quy chiếu là trục Ox gắn với mặt đờng, gốc tại nơi xuất phát, chiều của trục là chiều của lực kéo Nh vậy x0=0 ; v0=0
- Rơmooc chịu tác dụng của các lực:F FK; msl; ;P N hai lực P và N cân bằng nhau nên không vẽ trên hình
- Theo định luật II NiuTơn:
F K F msl 0, 44 / 2
m
Sau khi chuyển động đợc 30 s rơmooc đạt vận tốc:
vt=at=0,44.30=13,2 m/s Quãng đờng đi đợc là:
2 0, 44.302
198
at
2 Bài 2: Giải
- Để cho tiện, ta chọn trục Ox nằm ngang hớng xang phải; trục Oy thẳng đứng hớng xuống dới
- Vật 1 chịu tác dụng của T F P N 1; ms; ; 1 vật 2 chịu tác dụng của trọng lực P T 2; 2
-Tính toán ta có T F msn vâụy hệ xẽ chuyển động
- áp dụng định luật II NiuTơn ta có:
T - Fmsl = m1a
m2g - T = m2a Giải hệ ta đợc a= 1,225 m/s2 ; T=2,57 N
- Tốc độ sau 2s là vt=at=2,45 m/s
- Quãng đờng: s=at2/2=2,45 m
d Củng cố: dạng bài tập của bài.
e Hớng dẫn về nhà: Ôn tập phần Bài toán về chuyển động ném ngang.
IV.rút kinh nghiệm tiết dạy:
Trang 4Giải bài tập về chuyển động ném ngang, ném xiên
Ngày soạn: 4/11/2010
Ngày dạy:
Tiết thứ: 6
I.Mục tiêu:
+ Phương trỡnh quỹ đạo, tầm bay xa, vận tốc của vật lỳc chạm đất
+ Vận dụng cỏc cụng thức chuyển độnh rơi tự do
+ Sử dụng phộp chiếu cỏc vectơ lờn cỏc trục tọa độ
II Chuẩn bị:
Giáo viên: Hệ thống lí thuyết, bài tập.
Học sinh: Học sinh ôn tập bài : Bài toán vật ném ngang.
III Tiến trình dạy - học:
a ổn định lớp:
b Kiểm tra bài cũ:
c Bài giảng:
*Hoạt động 1: Bài toán ném ngang
+ Để viết phương trỡnh quỹ đạo là phương trỡnh
thể hiện sự lien hệ giữa y và x
+ Khảo sỏt chuyển động trờn cỏc trục ox, oy
1.Bài 1 : Bài toán ném ngang
Một vật được nộm theo phương nằm ngang với vận tốc V0 = 30m/s, ở độ cao h = 80m
a) Vẽ quỹ đạo chuyển động
b) Xỏc định tầm bay xa của vật (tớnh theo phương ngang)
c) Xỏc định vận tốc của vật lức chạm đất Bỏ qua sức cản của khụng khớ và lấy g = 10m/s2
Giải Chọn hệ trục Oxy như hỡnh vẽ
Y
X O
+Theo phương ox võt chuyển động thẳng đều với vận tốc 30m/s
+Tọa độ của vật sau thời gian t : x = v.t t = x
Trang 5Khi vật chạm đất y = 0 t
Hoặc sử dụng cụng thức rỳt ra từ thớ nghiệm kiểm
chứng
GV: Hớng dẫn HS tính vận tốc của vật lúc chạm
đất
*Hoạt động 2: Bài toán ném xiên
GV: Hướng dẫn
- Chọn hệ trục tọa độ Oxy
+ Theo phương oy vật chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đầu bằng khụng, gia
tốc a = -g + Tọa độ chuyển động sau thời gian t : y = 80 - 5t2
* Phương trỡnh quỹ đạo của chuyển động
y = 80 - 1
180x
2
Khi vật chạm đất thỡ y = 0 Thời gian vật bay trong khụng khớ
80 - 5t2 = 0 t = 4s Tầm bay xa của vật
L = v.t = 120m Vận tốc của vật lỳc chạm đất
V = 2 2
0 ( )
v g t = 50m/s
Bài 2 Bài toán ném xiên
Tửứ ủoọ cao 7,5 m moọt quaỷ caàu ủửụùc neựm leõn vụựi vaọn toỏc ban ủaàu v =10 m/s hụùp vụựi 0
phửụng ngang moọt goực 450 Laỏy g = 10 m/s2
a) Vieỏt phửụng trỡnh quyừ ủaùo cuỷa quaỷ caàu b) Cho bieỏt quaỷ caàu chaùm ủaỏt ụỷ vũ trớ caựch nụi neựm moọt khoaỷng bao nhieõu (theo phửụng ngang
H ớng dẫn
- Chọn hệ trục tọa độ Oxy
0 0
.cos sin
x y
Phơng trình chuyển động theo phơng ox.oy là:
0
0
cos
x y
- T ừ phơng trình x và y ta có:
2
0 2
tan
2 cos 0,1
g
v
Khi vật chạm đất thỡ y = -7,5 m Giải ra x = 15 m
d Củng cố: dạng bài tập của bài.
e Hớng dẫn về nhà: Ôn tập phần Cân bằng của 1 chất điểm, một vật rắn chịu tác dụng của 2,3 lực
không song song
IV.rút kinh nghiệm tiết dạy: