Ba định luật New Ton

2
0
1
0
VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC - VÌ HỌC SINH THÂN YÊU
VVI
Ngày soạn : ..../..../2010 Ngày dạy : ..../..../2010
CHỦ ĐỀ 7: BA ĐỊNH LUẬT NIU - TƠN
(Tiết 15-18)
I. MỤC TIÊU.
1. Kiến thức
- Học sinh nắm vững hơn khái niệm: khối lượng, quán tính, trọng lực, lực và phản lực.
- Nội dung và biểu thức ba định luật Niu tơn.
- Nắm vững hơn các công thức : gia tốc, vận tốc, quãng đường, công thức độc lập với thời gian
trong chuyển động thẳng biến đổi đều.
2. Kĩ năng
- Vận dụng được công thức tính vận tốc, gia tốc, quãng đường trong chuyển động thẳng đều và
biểu thức định luật II Niu tơn để giải bài tập.
- Đổi đơn vị, tính toán, thay số.
- Sử dụng máy tính cầm tay.
3. Thái độ
- Cẩn thận khi tính toán, thay số.
- Hứng thú học tập bộ môn.
II. CHUẨN BỊ.
1. Giáo viên:
- Một số bài tập về ba định luật Niu tơn.
- Đề bài tập đưa cho học sinh photo.
2. Học sinh:
- Ôn lại các kiến thức về ba định luật Niu tơn và chuyển động thẳng biến đổi đều.
III. NỘI DUNG
A – Tóm tắt lý thuyết:

1. Định luật I:
* Nội dung: Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp
lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển
động thẳng đều.
* Lưu ý:
+ Vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều thì hợp lực bằng không hay
0a =
r
r
.
+ Định luật I còn gọi là định luật quán tính.
+ Chuyển động thẳng đều là chuyển động theo quán tính.
2. Định luật II:
* Nội dung: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ
thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
hay
F
a F ma
m
= =
r
r
r r

- Trong đó:
+ a: là gia tốc của vật (m/s
2
)
+ F: là lực tác dụng lên vật (N)
+ m: khối lượng của vật (kg)

NGUYỄN VIỆT TRUNG THPT THANH CHĂN
27
0F =
r
r
thì
0a =
r
r
2
0
1
0
VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC - VÌ HỌC SINH THÂN YÊU
VVI
* Lưu ý: Trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng
; ; ...
1 2 3
F F F
r r r
thì
F
r
là hợp lực của tất cả các
lực đó.
...
1 2 3
F F F F ma
= + + + =
r r r r

r
3. Định luật III.
* Nội dung: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác
dụng lại vật A một lực. Hai lực này cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.
B A A B
F F
→ →
=−
r r
hay
BA AB
F F
=−
r r
4. Khối lượng:
* Khái niệm: là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của các vật.
* Đặc điểm :
+ Khối lượng là một đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mọi vật.
+ Khối lượng có tính chất cộng.
5. Trọng lực:
* Khái niệm: là lực của Trái Đất tác dụng vào các vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do.
* Đặc điểm :
+ Biểu thức:
P mg=
r
r
+ Độ lớn: là trọng lượng :
P mg=
+ Phương, chiều trùng với phương, chiều của gia tốc rơi tự do.
6. Lực và phản lực :

* Trong tương tác giữa hai vật, một lực gọi là lực tác dụng, còn lực kia gọi là phản lực.
* Đặc điểm :
+ Luôn luôn xuất hiện đồng thời.
+ Là hai lực trực đối: cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều và khác điểm đặt.
+ Không cân bằng nhau vì đặt vào hai vật khác nhau.
7. Phương pháp chung:
Dạng bài toán về chuyển động dưới tác dụng của lực .
* Nếu biết lực F (hợp lực) tác dụng, ta tính được gia tốc
F
a
m
=
, từ đó khảo sát được chuyển
động của vật => Tìm được quãng đường đi được, vận tốc, thời điểm, thời gian....
* Ngược lại, nếu biết được các thông số của chuyển động thì dực vào công thức của chuyển
động thẳng biến đổi đều, ta tính được gia tốc a và tìm được lực tác dụng lên vật.
* Lưu ý :
+ Lực tác dụng có thể là lực phát động (Truyền gia tốc cho vật), có thể là lực cản (Hãm
chuyển động).
+ Chú ý dấu của các vận tốc khi tính gia tốc a(Dựa vào chiều dương đã chọn).
+ Thường chỉ tính độ lớn của lực
.F m a=
NGUYỄN VIỆT TRUNG THPT THANH CHĂN
28
2
0
1
0
VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC - VÌ HỌC SINH THÂN YÊU
VVI

Dạng 1 : Tìm các thông số của chuyển động (gia tốc, quãng đường, thời gian).
Phương pháp:
- Áp dụng Định luật II Niu-Tơn tìm gia tốc
F
a
m
=
- Áp dụng các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều.
NGUYỄN VIỆT TRUNG THPT THANH CHĂN
29
2
0
1
0
VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC - VÌ HỌC SINH THÂN YÊU
VVI
Bài 1 : (Bài 10.12-SBT) Một hợp lực 1,0 N tác
dụng vào một vật có khối lượng 2,0 kg lúc đầu
đứng yên , trong khoảng thời gian 2,0 s. Quãng
đường mà vật đi được trong khoảng thời gian đó
là
Tóm tắt:
Cho :
0
0( / )v m s=
; F = 1N; m = 2kg; t = 2s
Tính s = ?
HD
- Vận tốc ban đầu :
0

0( / )v m s=
.
- Tính gia tốc :
2
1
0,5( / )
2
F
a m s
m
= = =
- Tính quãng đường:
2 2
0
1 1
0,5.2 1
2 2
s v t at m= + = =
Bài 2 : (Bài 10.13-SBT) Một quả bóng có khối
lượng 500 g đang nằm trên mặt đất thì bị đá bằng
một lực 250 N. Nếu thời gian quả bóng tiếp xúc
với bàn chân là 0,020 s, thì bóng sẽ bay đi với vận
tốc bằng bao nhiêu ?
Tóm tắt:
Cho: m = 500g = 0,5 kg;
0
0( / )v m s=
;
F = 250N; t = 0,02s.
Tìm: v = ?

HD
- Vận tốc ban đầu :
0
0( / )v m s=
.
- Tính gia tốc :
2
250
500( / )
0,5
F
a m s
m
= = =
- Tính vận tốc : Áp dụng công thức:

0
. 500.0,02 10( / )v v a t m s= + = =
Bài 3 : Dưới tác dụng của một lực 20N, một vật
chuyển động với gia tốc 0,2 m/s
2
. Hỏi vật đó
chuyển động với gia tốc bằng bao nhiêu nếu lực
tác dụng bằng 60 N
HD
Ta có :
1 1
1 1
2 2
2 2

2
1. 2
2
1
.
.
0,2.60
1,2 /
10
F m a
F a
F m a
F a
a F
a m s
F
=

=> =

=

<=> = = =
Bài 4 : Một ô tô không chở hàng có khối lượng 2
tấn, khởi hành với gia tốc 0,36 m/s
2
. Ô tô đó khi
chở hàng khởi hành với gia tốc 0,18 m/s
2
. Biết

rằng hợp lực tác dụng vào ô tô trong hai trường
hợp đều bằng nhau. Tính khối lượng của hàng
hóa
HD
- Đổi đơn vị: m = 2 tấn = 2000Kg.
- Áp dụng Định luật II – Niu tơn, ta
có:
1 1
2 1 2
.
(m + m )
F m a
F a
=
=
- Với
m = 2 000Kg: Khối lượng của ô tô.
m
1
= ? Khối lượng của hàng hóa.
- Vì F
1
=F
2
Nên
1 1 2
1
1
. = (m + m )
2000.0,36 2000.0,18 .0,18

2000
m a a
m
m Kg
<=> = +
<=> =
Bài 5 : Một chiếc xe khối lượng 300 kg đang chạy
với vận tốc18 km/h thì hãm phanh.Biết lực hãm là
360 N
HD
- Áp dụng định luật II - Niu tơn:
Lưu ý Lực hãm nên ta có
NGUYỄN VIỆT TRUNG THPT THANH CHĂN
30
2
0
1
0
VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC - VÌ HỌC SINH THÂN YÊU
VVI
a. Tính vận tốc của xe tại thơi điểm t = 1,5s kể từ
lúc hãm
b. Tìm quãng đường xe còn chạy thêm được
trước khi dừng hẳn
Cho: m = 300 kg;
0
18 / 5( / )v km s m s= =
;
F = 300N;
Tìm: v = ?t =1,5s

s = ?
- F = m.a => F = ma
2
360
1,2( / )
300
F
a m s
m
−
= = = −
- Tính vận tốc tại thời điểm t :
Áp dụng công thức:

0
. 5 1,2.1,5 3, 2( / )v v a t m s= + = − =
- Quãng đường vật đi được cho đến
khi dừng hẳn: v
1
= 0
2 2
1 0
10,42
2.
v v
s m
a
−
= =
Dạng 2: Bài tập tìm lực khi biết quãng đường, vận tốc, gia tốc, thời gian...

Phương pháp:
- Sử dụng các công thức tìm gia tốc:
0 0
0
t t
v v v v
a
t t t
− −
= =
∆ −
; s = v
0
t +
2
2
at
; vt = v
0
+ at; vt
2
- v
0
2
= 2as.
Chú ý:-Vận tốc ban đầu: thường có những từ: khi, đang...
-Vận tốc lúc sau: thư?ng có những từ: dừng, hãm...
- Áp dụng công thức Định luật II Niu tơn:
F
a

m
=
Tìm F
Bài 6 : Một vật có khối lượng 50 kg, bắt đầu
chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi được 1
m thì có vận tốc 0,5 m/s. Tính lực tác dụng vào
vật
HD
- Tính gia tốc : v
t
2
- v
0
2
= 2as => a
- Với : v
0
= 0 và v
t
=0,5 m/s
- Tính lực tác dụng : F = m.a
Bài 7 : Một máy bay phản lực có khối lượng 50
tấn, khi hạ cánh chuyển động chậm dần đều với
gia tốc 0,5 m/s
2
. Hãy tính lực hãm.
HD
- Áp dụng công thức :
- F = m.a => F = - ma
- Lưu ý:

Đổi đơn vị : 50 tấn = 50 000Kg
a = - 0,5 m/s
2
(chuyển động cdđ)
Vậy : F = 50 000.(- 0,5) = 25 000N
Bài 8 : Một quả bóng có khối lượng 750 g đang
nằm yên trên sân cỏ. Sau khi bị đá nó có vận tốc
12 m/s. Tính lực đá của cầu thủ biết rằng khoảng
thời gian va chạm với bóng là 0,02s
HD
- Áp dụng công thức :

0 0
0
t t
v v v v
a
t t t
− −
= =
∆ −
=> a
- Tính : F = ma
- Lưu ý : Đổi đơn vị 750 g = 0,75Kg
Bài 9 : Một ô tô khối lượng 2,5 tấn đang chuyển
động với vận tốc 72 km/h thì bị hãm lại. Sau khi
hãm thì ô tô chạy htêm được 50m thì dừng hẳn.
Tính lực hãm
HD
- Tính gia tốc : v

t
2
- v
0
2
= 2as => a
- Với : v
0
= 72km/h = 20 m/s
v
t
= 0 m/s
s = 50 m
- Áp dụng công thức :
- F = m.a => F = - ma
- Thay số: => KQ
NGUYỄN VIỆT TRUNG THPT THANH CHĂN
31