phụ đạo lí 10- tuần 14

Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.. * Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm, tìm phương pháp giải bài toán; * Giáo viên định hướng; + Phân tích các lực

Trang 1

BÀI TẬP VỀ LỰC HƯỚNG TÂM

A MỤC TIÊU BÀI DẠY:

1 Kiến thức: Học sinh nắm được ý nghĩa của hợp lực tác dụng vào vật chuyển động tròn đều là lực hướng tâm; Nắm

được công thức tính lực hướng tâm và vận dụng định luật II NiuTơn vào giải bài tập;

2 Kĩ năng: Rèn luyện cho HS kĩ năng giải bài toán dạng tính toán.

3 Giáo dục thái độ:

B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH

1 Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải;

2 Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.

C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.

*Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra bài cũ của học

sinh:

1 Nêu đặc điểm của gia tốc trong chuyển động tròn đều?

2 Từ biểu thức của định luật II Newton, hãy xác định phương

chiều và độ lớn của lực gây ra gia tốc trong chuyển động tròn

đều?

*Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm

*Học sinh tái hiện lại các kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên:

1.Trong chuyển động tròn đều, gia tốc là gia tốc hướng tâm:

aht = r

v2 = ω2r 2.Lực gây ra gia tốc hướng tâm, gọi là lực hướng tâm:

Fht = maht =

r

mv2

= mω2r

Hoạt động 2: Giải một số bài toán cơ bản và nâng cao.

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một ôtô có khối

lượng m = 1200 kg (coi là chất điểm), chuyển động với vận tốc

36 km/h trên chiếc cầu vồng lên coi như cung tròn có bán kính R

= 50 cm

1.Tính áp lực của ôtô vào mặt cầu tại điểm cao nhất

2 Nếu cầu võng xuống ( các số liệu vẫn giữ như trên ) thí áp lực

của ôtô vào mặt cầu tại điểm thấp nhất là bao nhiêu ? So sánh

hai đáp số và nhận xét

* Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm, tìm phương

pháp giải bài toán;

* Giáo viên định hướng;

+ Phân tích các lực tác dụng lên ô tô;

+ Viết phương trình định luật II Newton;

+ Xét trong hai trường hợp, chiếu phương trình lên phương

hướng tâm để tìm yêu cầu của bài toán

*Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết quả;

*Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài giải

*Giáo viên đánh giá và cho điểm

*Giáo viên phân tích và yêu cầu học sinh rút ra nhận xét :

* Nhận xét : Từ hai trường hợp trên ta nhận thấy ôtô nén xuống

cầu võng xuống một lực lớn hơn trọng lượng của nó Ví lí do

này (và một số lí do khác) người ta không thể làm cầu võng

xuống)

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2:Một vật đặt trên một

cái bàn quay , nếu hệ số ma sát giữa vật và mặt bàn là 0,25 và

vận tốc góc của mặt bàn là 3 rad/s thì có thể đặt vật ở vùng nào

trên mặt bàn để nó không bị trượt đi

*Học sinh chép đề bài theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải;

*Đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả

Bài giải

Ta chọn hệ quy chiếu gắn vào ôtô Trong quá trình chuyển động trên mặt cầu, ôtô chịu các lực tác dụng: Trọng lực P; Lực quán tính li tâm Fq; Áp lực tác dụng lên mặt cầu N

1 Khi ôtô chuyển động đến vị trí cao nhất trên mặt cầu vồng lên :

P = N + Fq ⇒ N = P – Fq = mg – maht = mg - m

R

v2

⇒ N = m(g -

R

v2 ) = 9360 (N)

2 Khi ôtô chuyển động đến vị trí thấp nhất trên mặt cầu võng xuống: N = P + Fq

⇒ N = P + Fq = mg + maht = mg + m

R

v2

⇒ N = m(g +

R

v2 ) = 14160 > mg

Bài giải

Khi mặt bàn quay vật chịu các lực tác dụng :

- Lực quán tính li tâm : Fq

- Lực ma sát : Fms

Ngày soạn: 15/11/2010

Tuần: 14

Trang 2

+ Phân tích các lực tác dụng lên vật;

+ Điều kiện để vật không trượt

=> Tìm yêu cầu của bài toán

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3:Một xô nước có khối

lượng tổng cộng 2kg được buộc vào sợi dây dài 0,8m Ta quay

dây với tần số 45 vòng/ phút trong mặt phẳng thẳng đứng Tính

lực căng của dây khi xô qua điểm cao nhất và điểm thấp nhất

của quỹ đạo.

+ Viết phương trình định luật II Newton, chiếu lên phương

hướng tâm

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3:Một chiếc xe chuyển

động tròn đều trên một đường tròn bán kính R = 200m Hệ số

ma sát trượt giữa xe và mặt đường là 0,2 Hỏi xe có thể đạt vận

tốc tối đa nào mà không bị trượt Coi ma sát lăn rất nhỏ (g =

10m/s 2 )

+ Điều kiện để xe không bị trượt;

Để vật không bị trượt thì :

Fq≤ Fms <=> mω2R ≤µmg ⇒ R ≤ 2

ω

μg

= 0,27 m Vậy : Phải đặt vật trên mặt bàn, trong phạm vi một hình tròn tâm nằm trên trục quay, bán kính 0,27 m

Bài giải

Chọn hệ quy chiếu gắn với Trái đất

Các lực tác dụng lên xô nước gồm lực căng dây T và trọng lực P Chọn chiều dương hướng vào tâm quỹ đạo

Theo định luật II NiuTơn ta có: T+ P = ma (*) Chiếu phương trình (*) lên phương hướng tâm : Tại vị trí cao nhất : P + T = maht

=> T = m(ω2r – g) = m(4π2f2 – g) = 15,9N

Với f = 45 vòng/phút = 0,75 vòng/s Tại vị trí thấp nhất : P + P = maht => T = m(ω2r + g) = m(4π2f2 + g) = 55,1N

*Học sinh chép đề bài theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả lược giải Để xe không bị trượt: 2

max 20 / ≤ ⇔ ≤ ⇒ ≤ ⇒ = = = msn mst ht F F F mg v gR v gR m s µ µ µ D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ………

………

……… ………

Tổ trưởng kí duyệt

15/11/2010

HOÀNG ĐỨC DƯỠNG

Tiêu đề	Bài tập về lực hướng tâm
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	Giáo án
Năm xuất bản	2010

Định dạng
Số trang	2
Dung lượng	73,5 KB