BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC potx

Tiết Bài tập 17
BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC
I. MỤC TIÊU
- Biết vận dụng định luật II Newton để giái các bài toán bằng phương pháp động lực
học.
II. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1) Phần giải các bài tập
Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh
GV : Phương pháp động lực học là phương
pháp vận dụng các định luật Newton và các
kiến thức về cơ học để giải các bài toán cơ học.

GV hướng dẫn cho học sinh thực hiện các
bước sau :
GV : Để giải các bài toán cơ học bằng phương
pháp động lực học các em cần theo các bước
sau đây :
Bước 01 :
- Vẽ hình – Vẽ các lực tác dụng lên vật ( Nhớ
chú ý đến tỉ lệ độ lớn giữa các lực )
- Chọn : Gốc toạ độ O, Trục Ox là chiều




Bài 1 : Một vật đặt ở chân mặt phẳng nghiêng
một góc  = 30
0
so với phương nằm ngang. Hệ
số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng
là  = 0,2 . Vật được truyền một vận tốc ban

đầu v
0
= 2 (m/s) theo phương song song với
mặt phẳng nghiêng và hướng lên phía trên.
1) Sau bao lâu vật lên tới vị trí cao nhất ?
chuyển động của vật ; MTG là lúc vật bắt đầu
chuyển động … ( t
0
= 0)
Bước 02 :
- Xem xét các độ lớn các lực tác dụng lên vật

- Áp dụng định luật II Newton lên vật :

F

hl
= m.
a


Chiếu biểu thức định luật II Newton lên chiều
chuyển động của vật để từ đó các em có thể tìm
biểu thức gia tốc ( Đây là một trong những
bước rất quan trọng )
Bước 3 : vận dụng các công thức căn bản sau
đây để trả lời các câu mà đề toán yếu cầu :
v = v
0
+ at

x = s = x
0
+ v
0
t + ½ at
2

2as = v
2
– v
0
2


Bài 01
GV yêu cầu HS vẽ hình và các vectơ lực tác
dụng lên vật  Chọn O, Ox, MTG
* Các lực tác dụng lên vật
GV : Vật chịu tác dụng của những lực nào ?
2) Quãng đường vật đi được cho tới vị trí
cao nhất là bao nhiêu ?


Bài giải :

Ta chọn :
- Gốc toạ độ O : tại vị trí vật bắt đầu
chuyển động .
- Chiều dương Ox : Theo chiều chuyển
động của vật.
- MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động ( t
0
=
0)
* Các lực tác dụng lên vật :
- Trọng lực tác dụng lên vật, được phân tích
HS : Vật chịu tác dụng của trọng lực và lực ma
sát.
GV : Các em hãy tình độ lớn của các lực này
HS : Px

= P.sin = mgsin
Py = P.cos = mgcos
Fms = .N = .Py = .mgcos
GV : Áp dụng định luật II Newton cho vật :

F

hl
= m.
a


P

+
F

ms
= m.
a


GV : Ở bộ môn toán học các em đã học qua
phép chiếu một vectơ lên một phương nhất
định, bậy giờ các em hãy chiếu phương trình
trên lên chiều chuyển động của vật ? Đồng thời
các em suy ra gia tốc mà vật thu được.
HS : - Px – Fms = ma
- mgsin - .mgcos = ma
 a = - g(sin - cos) = - 6,6 m/s
2

GV yêu cầu HS vận dụng các công thức cơ bản
trên để tình thời gian và quãng đường vật
chuyển động đến vị trí cao nhất.

thành hai lực thành phần Px

và Py
Px

= P.sin = mgsin

Py = P.cos = mgcos
- Lực ma sát tác dụng lên vật
Fms = .N = .Py = .mgcos
* Áp dụng định luật II Newton cho vật :

F

hl
= m.
a



P

+
F

ms
= m.
a


Chiếu phương trình trên lên chiều chuyển
động của vật ta có :
- Px – Fms = ma
- mgsin - .mgcos = ma
 a = - g(sin - cos) = - 6,6 m/s
2

Giả sử vật đến vị trí D cao nhất trên mặt
phẳng nghiêng.
a) Thời gian để vật lên đến vị trí cao nhất :
t =
6,6
20
0




a
vv
t
= 0,3
b) Quãng đường vật đi được.












Bài 02 :
GV yêu cầu HS từng bước vận dụng phương

pháp động lực học để giải bài toán này !
HS : Gia tốc của vật :
a =
2
2
t
s
=
2
4
2,1.2
= 0,15 m/s
2

Theo định luật II Newton ta có :
T – Fms = m.a
s =
a
vv
t
2
2
0
2

=
)6,6(2
20
2



= 0,3 m.





Bài 2 : Một vật có khối lượng m = 400 (g) đặt
trên mặt bàn nằm ngang. Hệ số ma sát trượt
giữa vật và mặt bàn là  = 0,3. Người ta kéo
vật với một lực nằm ngang không đổi qua một
sợi dây. Biết rằng sau khi bắt đầu chuyển động
được 4 (s), vật đi được 120 (cm). Tính lực căng
dây
Bài giải :
Chọn :
+ O : Tại vị trí vật bắt đầu chuyển động
+ Ox : Có chiều là chiều chuyển động của vật.

+ MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động



T = m(a + .g) = 1,24 (N)

Bài 03 :
GV yêu cầu HS vẽ hình các lực tác dụng lên





Gia tốc của vật :
a =
2
2
t
s
=
2
4
2,1.2
= 0,15 m/s
2

* Các lực tác dụng lên vật :
- Lực ma sát
F

ms

- Lực căng dây
T


* Áp dụng định luật II Newton cho vật :

F

hl
= m.
a



T

+
F

ms
= m.
a


Chiếu phương trình trên lên chiều chuyển
động của vật ta có :
T – Fms = m.a
T = m(a + .g) = 1,24 (N)

vật mà các em đã học rồi !
GV : Các em có thể tính lực căng dây tác dụng
lên vật trong bài toán này :
HS : Lực căng dây tác dụng lên vật :
T =

cos
.gm
=
0
45
cos
8,9.25,0
= 3,46 N
Gv : Để tính chu kỳ ta nhận xét :
Fht = P.tg
Fht = m
2
R = m
2
2







T

.l.sin = mgtg
 T = 2..
g
l

cos.
= 1,2 (s)

 GV : vấn đề chú trọng ở bài toán cơ học là
sau khi đọc đề toán các em phải tìm cho bằng
được giá trị gia tốc.
- Nếu ở bài toán thuận ( Không cho giá trị gia
tốc mà chỉ cho các lực ) thì các em vận dụng
định luật II Newton để tìm gia tốc, sau đó các
em tìm các đại lượng mà đề toán yêu cầu.
- Nếu ở bài toán nghịch ( Cho giá trị độ lớn gia
tốc hay các giá trị vận tốc, quãng đường, thời
gian … ) thì các em vận dụng các dữ kiện đó
để tìm gia tốc, sau cùng áp dụng định luật II
Bài 3 : Quả cầu khối lượng m = 250 (g) buộc
vào đầu một sợi dây l=0,5 (m0 được làm quay
như vẽ bên. Dây hợp với phương thẳng đứng
một góc  = 45
0
. Tính lực căng của dây và chu
kỳ quay của quả cầu.

Bài giải :
Lực căng dây tác dụng lên vật :
T =

cos
.gm
=
0
45
cos
8,9.25,0
= 3,46 N
Để tính chu kỳ ta nhận xét :
Fht = P.tg
Fht = m
2
R = m
2
2






T

.l.sin = mgtg
 T = 2..
g

l

cos.
= 1,2 (s)

Newto để tìm giá trị các lực mà để toán yêu
cầu


 