Bài giảng Chuyên đề Vật lý 10 - Chương 2: Chủ đề 6

Bài giảng Chuyên đề Vật lý 10 - Chương 2: Chủ đề 6 trang bị cho học sinh kiến thức về chuyển động của hệ vật. Trong bài học này, học sinh sẽ vận dụng các công thức để giải các dạng bài tập hệ nhiều vật, hệ vật có ròng rọc, chuyển động trên mặt phẳng nghiêng
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chuyên đề Vật lý 10 - Chương 2: Chủ đề 6 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHUYỂN ĐỘNG CỦA HỆ VẬTHọ và tên:…………………………………Trường:THPT……………………… ………… I.Phương phápBài toán : Xác định lực tác dụng và các đại lượng động học của chuyển động Xác định lực bằng các đại lượng động học và ngược lại - Nhận ra các lực tác dụng lên vật - Viết phương trình định luật II Newton - Σ F = m.a (*) Chiếu (*) lên hướng chuyển động.Thực hiện tính toán v = at + v0  s = v0 t + 1 at 2  2 Áp dụng : ΣF = m.a  2 2 v − v0 = 2as  v − v0 a =  ∆tBÀI TOÁN 1: HỆ NHIỀU VẬT :BÀI 1 :Một xe tải kéo một ô tô bằng dây cáp. Từ trạng thái đứng yên sau 100s ô tô đạt vận tốc V =36km/h. Khối lượng ô tô là m = 1000 kg. Lực ma sát bằng 0,01 trọng lực ô tô. Tính lực kéo của xe tảitrong thời gian trên.Bài giải:Chọn hướng và chiều như hình vẽTa có gia tốc của xe là: V − V0 10 − 0 a= = = 0,1(m / s 2 ) t 100Theo định luật II Newtơn : → → → F + fms = m a F  fms = ma F = fms + ma = 0,01P + ma = 0,01(1000.10 + 1000.0,1) = 200 N 1 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.comB2: :Hai vật A và B có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang và được nối với nhau bằng dây không dẫn,khối lượng không đáng kể. Khối lượng 2 vật là mA = 2kg, mB = 1kg, ta tác dụng vào vật A một lực F =9N theo phương song song với mặt bàn. Hệ số ma sát giữa hai vật với mặt bàn là m = 0,2. Lấy g =10m/s2. Hãy tính gia tốc chuyển động.Bài giải:Đối với vật A ta có: → → → → → → P1 + N 1 + F + T1 + F1ms = m 1 a 1Chiếu xuống Ox ta có: F  T1  F1ms = m1a1Chiếu xuống Oy ta được: m1g + N1 = 0Với F1ms = kN1 = km1g F  T1  k m1g = m1a1 (1)* Đối với vật B: → → → → → → P2 + N 2 + F + T2 + F2 ms = m 2 a 2Chiếu xuống Ox ta có: T2  F2ms = m2a2Chiếu xuống Oy ta được: m2g + N2 = 0Với F2ms = k N2 = k m2g T2  k m2g = m2a2 (2) Vì T1 = T2 = T và a1 = a2 = a nên: F - T  k m1g = m1a (3) T  k m2g = m2a (4)Cộng (3) và (4) ta được F  k(m1 + m2)g = (m1+ m2)a F − µ(m 1 + m 2 ).g 9 − 0,2(2 + 1).10⇒ a= = = 1m / s 2 m1 + m 2 2 +1B3: :Hai vật cùng khối lượng m = 1kg được nối với nhau bằng sợi dây không dẫn và khối lượng →không đáng kể. Một trong 2 vật chịu tác động của lực kéo F hợp với phương ngang góc a = 300 . Haivật có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang góc a = 300Hệ số ma sát giữa vật và bàn là 0,268. Biết rằng dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 10 N. Tính lựckéo lớn nhất để dây không đứt. Lấy 3 = 1,732.Bài giải: 2 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.comVật 1 có : → → → → → → P1 + N 1 + F + T1 + F1ms = m 1 a 1Chiếu xuống Ox ta có: F.cos 300  T1  F1ms = m1a1Chiếu xuống Oy : Fsin 300  P1 + N1 = 0Và F1ms = k N1 = k(mg  Fsin 300) 0 0 F.cos 30  T1k(mg  Fsin 30 ) = m1a1 (1)Vật 2: → → → → → → P2 + N 2 + F + T2 + F2 ms = m 2 a 2Chiếu xuống Ox ta có: T  F2ms = m2a2Chiếu xuống Oy : P2 + N2 = 0Mà F2ms = k N2 = km2g T2  k m2g = m2a2Hơn nữa vì m1 = m2 = m; T1 = T2 = T ; a1 = a2 = a F.cos 300  T  k(mg  Fsin 300) = ma (3) T  kmg = ma (4)Từ (3) và (4) T (cos 30 0 + µ sin 30 0 )⇒ T= ≤ t m· 2 2 Tm · 2.10F≤ 0 0 = = 20 cos 30 + µ sin 30 3 1 + 0,268 2 2Vậy Fmax = 20 NBÀI TOÁN 2: HỆ VẬT CÓ RÒNG RỌCBài 1:Hai vật A và B có khối lượng lần lượt là mA = 600g, mB = 400g được nối với nhau bằng sợi dây nhẹkhông dãn và vắt qua ròng rọc cố định như hình vẽ. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc và lực ma sátgiữa dây với ròng rọc. Lấy g = 10m/s2. Tính gia tốc chuyển động của mối vật. 3 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.comBài giải:Khi thả vật A sẽ đi xuống và B sẽ đi lên do mA > mB vàTA = TB = TaA = aB = aĐối với vật A: mAg  T = mA.aĐối với vật B: mBg + T = mB.a* (mA  mB).g = (mA + mB).a mA − mB 600 − 400* a= .g = .10 = 2 m / s 2 mA + mB 600 + 400Bài 2:Ba vật có cùng khối lượng m = 200g được nối với nhau bằng dây nối không dãn như hình vẽ. Hệ sốma sát trượt gjữa vật và mặt bàn là  = 0,2. Lấy g = 10m/s2. Tính gia tốc khi hệ chuyển động.Bài giải:Chọn chiều như hình vẽ. Ta có: → → → → → → → → → → → → F3 + P3 + N 3 ...