Giáo án trình chiếu vật lí 10 sách kết nối tri thức với cuộc sống bai 20 một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học

Bài 20. Một số ví dụ về cách giải
các bài toán thuộc phần động
lực học


01
Các bước giải chính


Các bước giải bài toán thuộc phần động lực học

Bước 1: Biểu diễn các lực tác dụng lên vật
Bước 2: Chọn hai trục Ox và Oy rồi phân tích các lực theo hai trục này, sau đó áp
dụng định luật 2 Newton
Bước 3: Giải hệ phương trình để tìm dữ kiện theo yêu cầu


02
Một số ví dụ


1. Một người đẩy một thùng hàng, khối lượng 50 kg,
trượt trên sàn nhà. Lực đẩy có phương nằm ngang với
độ lớn là 180 N. Tính gia tốc của thùng hàng, biết hệ số ma sát
trượt giữa thùng hàng và sàn nhà là 0,25. Lấy g = 9,8 m/s

2

Hướng dẫn
- Áp dụng định luật 2 Newton theo hai trục Ox và Oy

r uuu
r u
r r
r
F + Fms + N + P = m.a

Bài làm
- Trục Ox:

F − Fms = m.a ⇔ F − µ.N = m.a ( 1)

- Trục Oy:

N − P = 0 ⇔ N = P = m.g ( 2)

- Lấy (2) thế vào (1) ta có:

F − µ.m.g = m.a
⇔ 180 − 0,25.50.9,8 = 50.a
⇔ a = 1,15( m/ s2 )


2. Một người dùng dây buộc để kéo một thùng gỗ theo
phương nằm ngang bằng một lực F. Khối lượng của
thùng là 35 kg. Hệ số ma sát giữa sàn và đáy thùng là 0,3. Lấy
2
g = 9,8 m/s . Tính độ lớn của lực kéo trong hai trường hợp:
a) Thùng trượt với gia tốc 0,2 m/s

2

b) Thùng trượt đều

Hướng dẫn
- Áp dụng định luật 2 Newton theo hai trục Ox và Oy

r uuu
r u
r r
r
F + Fms + N + P = m.a

Bài làm
a) Trục Ox:

F − Fms = m.a ⇔ F − µ.N = m.a ( 1)

- Trục Oy:

N − P = 0 ⇔ N = P = m.g ( 2)

- Lấy (2) thế vào (1) ta có:

F − µ.m.g = m.a
⇔ F − 0,3.35.9,8 = 35.0,2
⇔ F = 109,9( N)


2. Một người dùng dây buộc để kéo một thùng gỗ theo
phương nằm ngang bằng một lực F. Khối lượng của

thùng là 35 kg. Hệ số ma sát giữa sàn và đáy thùng là 0,3. Lấy
2
g = 9,8 m/s . Tính độ lớn của lực kéo trong hai trường hợp:
a) Thùng trượt với gia tốc 0,2 m/s

2

b) Thùng trượt đều

Hướng dẫn
- Áp dụng định luật 2 Newton theo hai trục Ox và Oy

r uuu
r u
r r
r
F + Fms + N + P = m.a

Bài làm
b) Do thùng trượt đều nên a = 0, ta có:

F − µ.m.g = m.a
⇔ F − 0,3.35.9,8 = 35.0
⇔ F = 102,9( N)


3. Một chiếc hộp gỗ được thả trượt không vận tốc ban đầu từ
đầu trên của một tấm gỗ dài L = 2 m. Tấm gỗ đặt nghiêng
0
30 so với phương ngang. Hệ số ma sát giữa đáy hộp và mặt gỗ là

2
0,2. Lấy g = 9,8 m/s . Hỏi sau bao lâu thì hộp gỗ trượt xuống đến
đầu dưới của tấm gỗ?

uu
r
Py
Hướng dẫn

- Tấm gỗ trượt xuống nhanh dần không vận tốc ban đầu nên:

1 2 1 2
d = v0 t + at = at
- Áp dụng định luật 2 Newton2
theo hai trục
2 Ox và Oy

uu
r
Px

Bài làm
- Trục Ox:

Px − Fms = m.a ⇔ P.sin α − µ.N = m.a ( 1)

- Trục Oy:

N − Py = 0 ⇔ N = Py = P.cosα = mg.cosα ( 2)

- Lấy (2) thế vào (1) ta có:

r uuu
r u
r r
r
F + Fms + N + P = m.a

mg.sin α − µ.mg.cosα = m.a
⇔ g.sin α − µg.cosα = a
⇔ 9,8.sin300 − 0,2.9,8.cos300 = a


3. Một chiếc hộp gỗ được thả trượt không vận tốc ban đầu từ
đầu trên của một tấm gỗ dài L = 2 m. Tấm gỗ đặt nghiêng
0
30 so với phương ngang. Hệ số ma sát giữa đáy hộp và mặt gỗ là
2
0,2. Lấy g = 9,8 m/s . Hỏi sau bao lâu thì hộp gỗ trượt xuống đến
đầu dưới của tấm gỗ?

uu
r
Py
Hướng dẫn

- Tấm gỗ trượt xuống nhanh dần không vận tốc ban đầu nên:

1 2 1 2
d = v0 t + at = at

- Áp dụng định luật 2 Newton2
theo hai trục
2 Ox và Oy
r uuu
r u
r r
r
F + Fms + N + P = m.a

uu
r
Px

Bài làm

⇔ a = 3,2( m/ s2 )
- Tấm gỗ trượt xuống nhanh dần không vận tốc ban đầu nên:

1 2
d = at
2
1
⇔ 2 = .3,2.t2
2
⇔ t = 1,1( s)


4. Người ta đẩy một cái thùng có khối lượng 55 kg theo
phương ngang với lực 220 N làm thùng chuyển động
trên mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trượt giữa thùng và mặt

phẳng là 0,35. Tính gia tốc của thùng. Lấy g = 9,8 m/s

2

Hướng dẫn
- Áp dụng định luật 2 Newton theo hai trục Ox và Oy

r uuu
r u
r r
r
F + Fms + N + P = m.a

Bài làm
- Trục Ox:

F − Fms = m.a ⇔ F − µ.N = m.a ( 1)

- Trục Oy:

N − P = 0 ⇔ N = P = m.g ( 2)

- Lấy (2) thế vào (1) ta có:

F − µ.m.g = m.a
⇔ 220 − 0,35.55.9,8 = 55.a
⇔ a = 0,57( m/ s2 )


5. Một quyển sách đặt trên mặt bàn nghiêng và được thả cho

0
trượt xuống. Cho biết góc nghiêng ɑ = 30 so với phương
ngang và hệ số ma sát giữa quyển sách và mặt bàn là µ = 0,3. Lấy
2
g = 9,8 m/s . Tính gia tốc của quyển sách và quãng đường đi được
của nó sau 2 s

uu
r
Py
Hướng dẫn

- Áp dụng định luật 2 Newton theo hai trục Ox và Oy

r uuu
r u
r r
r
F + Fms + N + P = m.a

uu
r
Px

Bài làm
- Trục Ox:

Px − Fms = m.a ⇔ P.sin α − µ.N = m.a ( 1)

- Trục Oy:

- Quyển sách trượt xuống nhanh dần không vận tốc ban đầu

N − Py = 0 ⇔ N = Py = P.cosα = mg.cosα ( 2)

nên:

- Lấy (2) thế vào (1) ta có:

mg.sin α − µ.mg.cosα = m.a
1
1
d = v0 t + at2 = at2
2
2

⇔ g.sin α − µg.cosα = a
⇔ 9,8.sin300 − 0,3.9,8.cos300 = a


5. Một quyển sách đặt trên mặt bàn nghiêng và được thả cho
0
trượt xuống. Cho biết góc nghiêng ɑ = 30 so với phương
ngang và hệ số ma sát giữa quyển sách và mặt bàn là µ = 0,3. Lấy
2
g = 9,8 m/s . Tính gia tốc của quyển sách và quãng đường đi được
của nó sau 2 s

uu
r

Py
Hướng dẫn

Bài làm

⇔ a = 2,35( m/ s2 )

- Áp dụng định luật 2 Newton theo hai trục Ox và Oy

r uuu
r u
r r
r
F + Fms + N + P = m.a

- Quyển sách trượt xuống nhanh dần không vận tốc ban đầu
nên:

1
1
d = v0 t + at2 = at2
2
2

uu
r
Px

- Quyển sách trượt xuống nhanh dần không vận tốc ban đầu
nên:

1 2 1
d = at = .2,35.22 = 4,7( m)
2
2


6. Một học sinh dùng dây kéo một thùng sách nặng 10 kg
chuyển động trên mặt sàn nằm ngang. Dây nghiêng một

ur
Fy

0
góc chếch lên trên 30 so với phương ngang. Hệ số ma sát trượt
2
giữa đáy thùng và mặt sàn là µ = 0,2 (lấy g = 9,8 m/s ). Hãy xác
định độ lớn của lực kéo để thùng sách chuyển động thẳng đều

Hướng dẫn
- Áp dụng định luật 2 Newton theo hai trục Ox và Oy

r uuu
r u
r r
r
F + Fms + N + P = m.a

- Vật chuyển động đều nên a = 0

uu
r
Fx

Bài làm
- Trục Ox:

Fx − Fms = ma ⇔ F.cosα − µ.N = ma ( 1)

- Trục Oy:

Fy + N − P = 0 ⇔ N = P − Fy = mg − F.sin α ( 2)

- Lấy (2) thế vào (1) ta có:

F.cosα − µ.( mg − F.sin α ) = ma

⇔ F.cos300 − 0,2.( 10.9,8 − F.sin300 ) = 10.0
⇔ F = 20,28( N)


7. Hai vật có khối lượng lần lượt là m1 = 5 kg và m2 = 10 kg được nối với nhau
bằng một sợi dây không dãn và được đặt trên một mặt sàn nằm ngang. Kéo vật 1 bằng một lực F nằm ngang có độ lớn
2
F = 45 N. Hệ số ma sát giữa mỗi vật và mặt sàn là µ = 0,2. Lấy g = 9,8 m/s . Tính gia tốc của mỗi vật và lực căng của dây nối

uur
N2

uuuu

r
Fms2

uu
r
P2

uu
r
T2

uu
r
T1
uuuu
r
Fms1

uur
N1

Bài làm

r
F

- Trục Ox:
F – T1 – Fms1 + T2 – Fms2 = (m1 + m2).a
- Mà T1 = T2 nên:

uu
r
P1

Hướng dẫn
- Áp dụng định luật 2 Newton theo hai trục Ox và Oy

r uuu
r u
r r
r
F + Fms + N + P = m.a

F – µ.N1 – µ.N2 = (m1 + m2).a
=>

F – µ.(N1 + N2) = (m1 + m2).a (1)

- Trục Oy: N1 + N2 – P1 – P2 = 0
=>

N1 + N2 = P1 + P2 = m1g + m2g
= g.(m1 + m2) (2)

- Lấy (2) thế vào (1) ta có:
F – µ.g.(m1 + m2) = (m1 + m2).a
=>

45 – 0,2.9,8.(5 + 10) = (5 + 10).a

7. Hai vật có khối lượng lần lượt là m1 = 5 kg và m2 = 10 kg được nối với nhau
bằng một sợi dây không dãn và được đặt trên một mặt sàn nằm ngang. Kéo vật 1 bằng một lực F nằm ngang có độ lớn
2
F = 45 N. Hệ số ma sát giữa mỗi vật và mặt sàn là µ = 0,2. Lấy g = 9,8 m/s . Tính gia tốc của mỗi vật và lực căng của dây nối

uur
N2

uuuu
r
Fms2

uu
r
P2

uu
r
T2

uu
r
T1
uuuu
r
Fms1

uur
N1

Bài làm

r
F
uu
r
P1

Hướng dẫn
- Áp dụng định luật 2 Newton theo hai trục Ox và Oy

r uuu
r u
r r
r
F + Fms + N + P = m.a

- Lực căng dây:
F – T1 – Fms1 = m1.a
=>

F – T1 – µ.N1 = m1.a

=>

F – T1 – µ.P1 = m1.a

=>

F – T1 – µ.m1.g = m1.a

=>

45 – T1 – 0,2.5.9,8 = 5.1,04

=>

T1 = 30 (N)

- Vậy T2 = T1 = 30 (N)


7. Hai vật có khối lượng lần lượt là m1 = 5 kg và m2 = 10 kg được nối với nhau
bằng một sợi dây không dãn và được đặt trên một mặt sàn nằm ngang. Kéo vật 1 bằng một lực F nằm ngang có độ lớn
2
F = 45 N. Hệ số ma sát giữa mỗi vật và mặt sàn là µ = 0,2. Lấy g = 9,8 m/s . Tính gia tốc của mỗi vật và lực căng của dây nối

uur
N2

uuuu
r
Fms2

uu
r
P2

uu

r
T2

uu
r
T1
uuuu
r
Fms1

uur
N1

Bài làm

r
F
uu
r
P1

Hướng dẫn
- Áp dụng định luật 2 Newton theo hai trục Ox và Oy

r uuu
r u
r r
r
F + Fms + N + P = m.a

- Lực căng dây:
F – T1 – Fms1 = m1.a
=>

F – T1 – µ.N1 = m1.a

=>

F – T1 – µ.P1 = m1.a

=>

F – T1 – µ.m1.g = m1.a

=>

45 – T1 – 0,2.5.9,8 = 5.1,04

=>

T1 = 30 (N)

- Vậy T2 = T1 = 30 (N)