SKKN PHƯƠNG PHÁP sử DỤNG ĐỊNH LUẬT II NIU tơn để GIẢI một số DẠNG bài tập PHẦN ĐỘNG lực học CHẤT điểm

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 5

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ĐỊNH LUẬT II NIU TƠN ĐỂ
GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC
CHẤT ĐIỂM

Người thực hiện: Lê Cảnh Vỵ
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh vực : Vật Lí 10

THANH HỐ NĂM 2021


1. MỞ ĐẦU
1.1.Lí do chọn đề tài
Vật lý là một mơn khoa học cơ bản của chương trình giáo dục phổ thông,
trong hệ thống giáo dục phổ thông của nước ta. Học tập tốt bộ môn vật lý giúp
con người nói chung và học sinh nói riêng phát triển năng lực và phẩm chất ,
làm cho con người linh hoạt hơn, năng động hơn trong cuộc sống và trong công
việc.
Môn vật lý là môn học quan trọng đối với số đông học sinh. Để tiếp tục
học tập ở những bậc học cao hơn và phát triển tốt trong tương lai thì học sinh
phải vượt qua được kỳ thi tuyển sinh vào các trường Đại học, Cao đẳng. Do nhu
cầu thực tiễn mà khối A có tỷ lệ tuyển vào các trường Đại học, Cao đẳng lớn
nhất nên số lượng học sinh có nhu cầu học tập bộ mơn vật lý rất lớn. Vì vậy học
bộ mơn vật lý khơng chỉ dừng lại ở mức hình thành những kỹ năng thực hiện
phép tính nhanh giải quyết được những vấn đề cơ bản mà cần có thời gian giải

những bài tập có tính phức tạp, tính tổng hợp cao trong bộ mơn Vật lý thi trắc
nghiệm hiện nay.
Nhiệm vụ của giảng dạy bộ môn vật lý ở bậc trung học phổ thông là thực
hiện được những mục tiêu giáo dục mà Bộ Giáo dục và Đào tạo đã đề ra là:
- Nắm vững được kiến thức của bộ mơn.
- Có những kỹ năng cơ bản để vận dụng kiến thức của bộ mơn.
- Có hứng thú học tập bộ mơn.
- Có cách học tập và rèn luyện kỹ năng đạt hiệu quả cao trong học và thi trắc
nghiệp mơn vật lý.
- Hình thành ở học sinh những kỹ năng tư duy đặc trưng của bộ môn.
Bộ môn vật lý được phân phối theo chương trình đồng tâm. Lớp 10 và 11
học để chuẩn bị cho lớp 12, nên nhiệm vụ của vật lý lớp 10 là tạo cho học sinh
kỹ năng học tập theo đúng đặc trưng bộ môn. Vật lý lớp 10 có vai trị quan trọng
nhất, có tồn bộ cách tiếp cận bộ môn, cách vận dụng kiến thức và phát triển tư
duy vật lý cho học sinh. Trong môn Vật lý lớp 10 THPT, phần Động lực học
chất điểm có tác dụng rất tốt, giúp học sinh phát triển tư duy. Phần này thể hiện
rất rõ các thao tác cơ bản của tư duy vật lý là từ trực quan sinh động đến tư duy
trừu tượng, từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn khách quan như:
- Phân tích hiện tượng và huy động các kiến thức có liên quan để đưa ra kết quả
của từng nội dung được đề cập.
- Sử dụng kiến thức tốn học ít nhất có thể để thực hiện tính tốn đơn giản hoặc
suy luận tiếp trong các nội dung mà bài yêu cầu.
- Sử dụng kiến thức thực tế để suy luận, để biện luận kết quả của bài toán (Xác
nhận hay nêu điều kiện để bài tốn có kết quả).
Vấn đề đặt ra là: Làm thế nào để học sinh có những kỹ năng giải các bài
tập vật lý trắc nghiệm nhanh nhất, đặc biệt là làm thế nào để qua việc rèn luyện
kỹ năng giải các bài tập động lực học chất điểm là một nội dung cụ thể giúp học


sinh phát triển tư duy, khả năng sáng tạo.

Trong những năm giảng dạy bộ môn Vật lý ở bậc trung học phổ thông, tôi
nhận thấy: Ở mỗi phần kiến thức đều có yêu cầu cao về vận dụng kiến thức đã
học được vào giải bài tập. Vì vậy ở mỗi phần người giáo viên cũng cần đưa ra
được những phương án hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức một cách tối ưu
để học sinh có thể nhanh chóng tiếp thu và vận dụng dễ dàng vào giải các bài tập
cụ thể:
Theo nhận thức của cá nhân tôi, trong việc hướng dẫn học sinh giải bài
tập cần phải thực hiện được một số nội dung sau:
- Phân loại các bài tập của phần theo hướng ít dạng nhất.
- Hình thành cách thức tiến hành tư duy, huy động kiến thức tốn ít nhất và thứ
tự các thao tác cần thực hiện cũng ít nhất.
- Hình thành cho học sinh cách trình bày bài giải đặc trưng của phần kiến thức.
Những năm trước tơi đã trình bày những suy nghĩ của cá nhân tơi trong
việc hình thành cho học sinh kỹ năng cơ bản trong giải bài tập cơ bản về phần
Động lực học chất điểm thuộc Vật lý lớp 10 THPT áp dụng cho mọi đối tượng
học sinh. Nay tôi tiếp tục phát triển đề tài để này nhằm giúp học sinh có hứng
thú, say mê học vật lý vận dụng vào giải bài tập có tính từ đơn giản đến phức tạp
và yêu cầu cao hơn nhằm giúp học sinh có thể phát triển năng lực tối đa mà tôi
đã sử dụng trong những năm qua để được tham khảo, rút kinh nghiệm và bổ
sung.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Tìm ra giải pháp hướng dẫn học sinh lớp 10 THPT có kỹ năng vận dụng
kiến thức Định luật II Niutơn vào giải quyết các bài tập vật lý phần Động lực
học chất điểm và phát triển tư duy trong học tập bộ môn vật lý.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
- Phương pháp giảng dạy bộ môn Vật lý bậc THPT
- Kiến thức: Định luật II Niu tơn, Động lực học chất điểm và phương pháp vận
dụng kiến thức trong việc giải các bài tập của phần này.
- Kỹ năng: Vận dụng kiến thức, phương pháp tư duy bộ môn của phần để giải
các bài tập từ đơn giản đến phức tạp.

- Đối với tất cả học sinh lớp 10B4 năm 2017; lớp10B3,10B5 năm 2020, 10A4
năm 2021
1.4. Phương pháp nghiên cứu
a) Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu tài liệu và các cơng trình nghiên cứu đổi mới dạy học theo
hướng tích cực hóa việc học của học sinh.
- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến kiến thức
- Nghiên cứu về cấu trúc và nội dung, chuẩn kiến thức chương trình Đặc
biệt bài Định luật II Niutơn
b) Phương pháp lấy ý kiến
Gặp gỡ, trao đổi, tiếp thu ý kiến của các giáo viên, học sinh để tham khảo
ý kiến làm cơ sở cho việc nghiên cứu đề tài


c)Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Thực hiện sư phạm ở Trường THPT Triệu Sơn 5: lớp 10B4 năm 2017; lớp10B5
năm 2020, 10A4 năm 2021
d) Phương pháp xử lý và thống kê toán học
Cho học sinh làm bài kiểm tra, chấm điểm và tổng hợp xử lý số liệu.
1.5. Giới hạn đề tài
Trong đề tài này áp dụng cho học sinh khối 10, 12
2. NỘI DUNG
2.1. Cơ sở lí luận.
Vật lý là một mơn khoa học cơ bản của chương trình giáo dục phổ thông,
trong hệ thống giáo dục phổ thông của nước ta. Học tập tốt bộ môn vật lý giúp
con người nói chung và học sinh nói riêng có kỹ năng tư duy sáng tạo, làm cho
con người linh hoạt hơn, năng động hơn trong cuộc sống cũng như trong công
việc.
Môn vật lý là môn học quan trọng đối với số đông học sinh. Để tiếp tục
học tập ở những bậc học cao hơn và phát triển tốt trong tương lai thì học sinh

phải vượt qua được kỳ thi tuyển sinh vào các trường Đại học, Cao đẳng. Do nhu
cầu thực tiễn mà khối A có tỷ lệ tuyển vào các trường Đại học, Cao đẳng lớn
nhất (khoảng trên 60%), nên số lượng học sinh có nhu cầu học tập bộ mơn vật lý
rất lớn. Vì vậy học bộ mơn vật lý khơng chỉ dừng lại ở mức hình thành những kỹ
năng giải quyết được những vấn đề cơ bản mà cịn có nhu cầu phát triển cao có
thể giải được những bài tập có tính phức tạp, tính tổng hợp cao trong bộ môn
Vật lý.
Nhiệm vụ của giảng dạy bộ môn vật lý ở bậc trung học phổ thông là thực
hiện được những mục tiêu giáo dục mà Bộ Giáo dục và Đào tạo đã đề ra là:
- Nắm vững được kiến thức của bộ mơn.
- Có những kỹ năng nhanh nhất để vận dụng làm bài trắc nghiệm
- Có hứng thú học tập bộ mơn.
- Có cách học tập và rèn luyện kỹ năng đạt hiệu quả cao trong học mơn vật lý.
- Hình thành ở học sinh những kỹ năng tư duy đặc trưng của bộ môn.
Bộ môn vật lý được phân phối. Lớp 10 và 11 học để chuẩn bị cho lớp 12,
nên nhiệm vụ của vật lý lớp 10 là tạo cho học sinh kỹ năng học tập theo đúng
đặc trưng bộ môn. Vật lý lớp 10 có vai trị quan trọng nhất, có tồn bộ cách tiếp
cận bộ mơn, cách vận dụng kiến thức và phát triển tư duy vật lý cho học sinh.
Trong môn Vật lý THPT, phần sử dụng Định luật II Niu tơn để giải bài tập phần
Động học chất điểm rất khó đối với học sinh mới vào . Phần này thể hiện rất rõ
các thao tác cơ bản của tư duy vật lý là từ trực quan sinh động đến tư duy trừu
tượng, từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn khách quan như:
- Phân tích hiện tượng và huy động các kiến thức có liên quan để đưa ra kết quả
của từng nội dung được đề cập.
- Sử dụng kiến thức tốn học có liên quan như để thực hiện tính tốn đơn giản
hoặc suy luận tiếp trong các nội dung mà bài yêu cầu.


- Sử dụng kiến thức thực tế để suy luận, để biện luận kết quả của bài toán
2.Thực trạng vấn đề

Học sinh lớp 10 đa số kiến thức toán chưa sâu, các em chịu nhiều áp lực về kiến
thức của tất cả các môn của lớp đầu cấp, những kiến thức mới vừa nhiều mà lại
khó nên địi hỏi giáo viên vật lí làm sao đó dạy cho các em có được phương
pháp cơ bản nhất để vận dụng tốt vào các bài tập trắc nghiệm cơ bản nhất, kĩ
năng nhanh nhất.
Trong những năm giảng dạy bộ môn Vật lý ở bậc trung học phổ thông, tôi
nhận thấy: Ở mỗi phần kiến thức đều có yêu cầu cao về vận dụng kiến thức đã
học được vào giải bài tập. Vì vậy ở mỗi phần người giáo viên cũng cần đưa ra
được những phương án hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức Định luật II Niu
tơn một cách tối ưu để học sinh có thể nhanh chóng tiếp thu và vận dụng dễ
dàng vào giải các bài tập cụ thể:
Theo nhận thức của cá nhân tôi, trong việc hướng dẫn học sinh giải bài
tập cần phải thực hiện được một số nội dung sau:
- Phân loại các bài tập của phần theo hướng ít dạng nhất.
- Hình thành cách thức tiến hành tư duy, huy động kiến thức toán học và thứ tự
các thao tác cần thực hiện.
- Hình thành cho học sinh cách trình bày bài giải đặc trưng của phần kiến thức
đó.
2.3.Giai pháp thực hiện
2.3.1/ Các khái niệm cơ bản:
1/ Lực:
- Lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của vật này vào vật khác, kết quả là
làm thay đổi vận tốc của vật hoặc làm cho vật bị biến dạng.
- Lực có ba đặc trưng:
+ Điểm đặt: Là vị trí tác dụng của tương tác.
+ Hướng của lực: Là hướng tác dụng của tương tác gồm phương và chiều
+ Độ lớn của lực: Là mức độ mạnh yếu của tương tác.
- Biểu diễn lực: Bằng vectơ
+ Gốc vectơ biểu diễn điểm đặt của lực.
+ Hướng của vectơ biểu diễn hướng của lực, đường thẳng mang vectơ lực là giá

của lực.
+ Chiều dài vectơ biểu diễn độ lớn của lực theo tỷ lệ xích quy ước.
2/ Tổng hợp và phân tích lực:
a/ Tổng hợp lực là thay thế nhiều lực tác dụng đồng thời vào một vật bằng một
lực có tác dụng giống hệt như tác dụng của toàn bộ những lực ấy.
Lực thay thế gọi là hợp lực, các lực được thay thế gọi là lực thành phần.
F = F1 + F2
- Quy tắc: Cộng vectơ
Trong vật lý thường dùng quy tắc hình bình hành: Hợp lực của hai lực đồng quy
được biểu diễn bằng đường chéo (kẻ từ điểm đồng quy) của hình bình hành mà


hai cạnh là những vectơ biểu diễn hai lực thành phần.
b/ Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực tác dụng đồng thời và
gây hiệu quả giống hệt như lực ấy.
- Quy tắc: Quy tắc hình bình hành.
Để phân tích một lực thành hai lực thì cần phải biết phương tác dụng của hai lực
đó.
Nếu phương tác dụng của hai lực thành phần vng góc với nhau thì lực thành
phần là hình chiếu của hợp lực trên các phương đó.
3/ Các lực cơ học:
a/ Lực hấp dẫn: Là lực hút giữa hai vật bất kỳ
- Đặc điểm của lực hấp dẫn giữa hai chất điểm.
+ Điểm đặt: Ở chất điểm đang xét.
+ Hướng: Phương: trùng đường thẳng nối hai chất điểm.
Chiều: biểu diễn lực hút.
mm
+ Độ lớn: Fhd = G 1 2 2
Với G = 6,67 Nm2/kg2.
r

- Trọng lực: là lục hút của trái đất tác dụng lên một vật
Đặc điểm:
+ Điểm đặt: Ở trọng tâm của vật
+ Hướng: Phương thẳng đứng.
Chiều từ trên xuống.
+ Độ lớn: P = mg
g: gia tốc rơi tự do (gia tốc trọng trường)
b/ Lực đàn hồi: Là lực xuất hiện ở vật khi vật đàn hồi bị biến dạng.
- Lực đàn hồi của lò xo đồng đều bị kéo hoặc bị nén:
Đặc điểm:
+ Điểm đặt: Ở vật nhận tác dụng của lực đàn hồi.
+ Hướng: Ngược với hướng của biến dạng. (hướng biến dạng là hướng chuyển
động tương đối của đầu ấy so với đầu kia)
+ Độ lớn: Fđh = k. ∆l
∆l = l – l0: độ biến dạng của lò xo.
- Lực căng của dây:
Đặc điểm:
+ Điểm đặt: Ở vật nhận tác dụng của lực căng dây.
+ Hướng: Phương trùng với dây
Chiều hướng về phần giữa của dây
- Lực đàn hồi của một mặt bị ép
Đặc điểm:
+ Điểm đặt: Ở vật nhận tác dụng của lực đàn hồi.
+ Hướng: Phương vng góc với bề mặt vật
Chiều ngược với chiều của áp lực gây ra lực đàn hồi đó.
c/ Lực ma sát: Là lực xuất hiện khi một vật chuyển động hoặc có xu hướng
chuyển động trên mặt một vật khác.
Có ba trường hợp:
- Lực ma sát trượt: xuất hiện khi ở mặt tiếp xúc khi một vật trượt trên mặt vật

khác:
Đặc điểm:
+ Điểm đặt: Ở vật nhận tác dụng của lực ma sát.
+ Hướng: Phương tiếp tuyến với mặt tiếp xúc
Chiều: ngược chiều chuyển động tương đối của vật ấy so với vật kia.
+ Độ lớn: Fms = µt.N
µt: hệ số ma sát trượt
- Lực ma sát nghỉ: xuất hiện khi một vật có xu hướng chuyển động trên mặt vật
khác. Lực ma sát nghỉ xuất hiện để cân bằng với các ngoại lực khác tác dụng
vào vật.
Đặc điểm:
+ Điểm đặt: Ở vật nhận tác dụng của lực ma sát.
+ Hướng: Phương tiếp tuyến với mặt tiếp xúc
Chiều: ngược chiều với xu hướng chuyển động tương đối của vật ấy
so với vật kia.
+ Độ lớn: Cân bằng với các ngoại lực khác tác dụng lên vật. Bằng độ lớn hợp
lực của các ngoại lực khác tác dụng lên vật.
Độ lớn của lực có giá trị cực đại Fmscđ = µn.N
µn : Hệ số ma sát nghỉ
Nên có thể viết :
Fms≤ µn.N
Giá trị của hệ số ma sát nghỉ µn lớn hơn hệ số ma sát trượt µt ở cùng một cặp mặt
tiếp xúc.
2.3.2 Các định luật Niu Tơn
1/ Định luật I Niu - Tơn:
Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của những lực
cân bằng nhau thì vật sẽ đang đứng yên sẽ đứng yên mãi hoặc chuyển động sẽ
tiếp tục chuyeemr động thẳng đều.
2/ Định luật II Niu - Tơn:

Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng đã gây ra nó, có độ lớn tỷ lệ
thuận với độ lớn của lực và tỷ lệ nghịch với khối lượng của vật.
F
a=
hay F = m.a
m
Dạng đại số: Fhl = P cos α P + N cos α N + Fmst cos α mst + Fk cos α k
3/ Định luật III Niu – Tơn:
Nếu vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A một
lực, hai lực này là trực đối. Nghĩa là cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều.
2.3.3 Phương pháp giải bài tập Vật lý: 3 bước
Bước 1: Tóm tắt đầu bài, đổi đơn vị, vẽ hình (nếu có)
Bước 2: Tìm cơng thức áp dụng.
Bước 3: Thay số tìm đại lượng cần tìm và chọn đáp án
2.3.4 Phương pháp sử dụng Định luật II Niuton giải bài tập phần Động học
chất điểm:
Đối với các bài tập về phần động lực học đã có một phương pháp chung:


Bước 1: Chọn hệ quy chiếu.
Bước 2: Tìm và biểu diễn các lực tác dụng lên vật.
Bước 3: Viết biểu thức định luật II Niutơn dạng đại số

Fhl = P cos α P + N cos α N + Fms cos α ms + Fk cos α k = ma

Gia tốc

Fhl v − v 0 v 2 − v o2
a=
=

=
m
t
2s

α P , α N , α ms ..... là góc tạo bởi lực hút trái đất, phản lực, lực ma sát trượt…

Bước 4: Thay số tính đại lượng yêu cầu.
Việc chọn hệ quy chiếu thực hiện sao cho bài toán giải được thuận lợi nhất
thường chọn chiều dương của trục tọa độ ox là chiều chuyển đông, chiều dương
của trục oy là chiều của phản lực mặt phẳng đỡ vật .
2.3.5 Việc chia dạng bài tập:
Các bài tập về động lực học chất điểm có thể chia thành hai dạng chính:
Dạng 1: Bài tốn thuận:
Cho các đại lượng đặc trưng cho chuyển động như a,s,v…đi tìm hợp lực hay
một lực tác dụng như P, N , Fmst , Fk
Dạng 2: Bài toán ngược;
Cho hợp lực hay các lực tác dụng đi tìm các đại lượng đặc trưng cho chuyển
động là a, s, v….
2.3.5.1 Vận dụng phương pháp giải trên vào một vật chuyển động thẳng:
Bài 1: Một ô tô khối lượng 2 tấn đang đứng yên thì c/đ dưới tác dụng của lực
phát động(cùng hướng c/đ).Giả sử sau 4s đi được 20m thì lực phát động =?
Giải
cho: S = 20m, t = 4 s, m = 2000kg , F = ?
pđ
1 2
at ⇒ a = 2,5m / s 2
2
Fhl = ma = 5000 N

S = v0t +

Chọn trục ox trùng chiều chuyển động ta có:
Có 3 lực t/d vào ơ tô:
Trọng lực P và phản lực N tạo với chiều dương của trục ox góc 90 0 ,
Lực phát động Fpđ tạo với chiều dương của trục ox góc 0 0


⇒ Fhl = N cos 90 + P cos 90 + F pđ cos 0 ⇒ F pđ = Fhl = 5000 N

Bài 2: Giả sử một đoàn tàu c/đ thẳng nhanh dần đều với tốc độ đầu 5m/s và sau
2ph tàu đạt tốc độ 15m/s. bỏ qua ma sát và lực cản, biết mỗi toa nặng 1 tấn.
Tính lực căng của dây nối hai toa cuối tàu
Hd:
t = 120 s, v = 15ms, v 0 = 0, T = ?
v − v0
1
1000
a=
=
⇒ Fhl = ma =
= 33,3
t
12
12

Chọn trục ox trùng chiều chuyển động
Có 3 lực t/d vào toa cuối:
Trọng lực P và phản lực N tạo với chiều dương của trục ox góc 90 0 ,
Lực kéo T tạo với chiều dương của trục ox góc 0 0

⇒ Fhl = N cos 90 + P cos 90 + T cos 0 ⇒ T = Fhl = 33,3 N

Bài 3: Một vật có khối lượng m = 2 tấn đang chuyển động trượt trên đường
thẳng ngang với tốc độ v0 = 72km/h nhờ lực kéo lớn nhất mà thể tạo ra là F k =
4400N, thì đến chân một cái dốc dài l = 288m, dốc được coi là một mặt phẳng
nghiêng so với phương ngang một góc là α. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt
phẳng nghiêng là µ =

6
. Cho sinα = 0,2; g = 10m/s2.
20

a/ Vật có vượt qua được dốc khơng?
b/ Muốn vật vượt qua được dốc thì tốc độ của vật ở chân dốc phải có giá trị như
thế nào?
Giải
Đây là dạng bài toán một vật chuyển động thẳng. Song cần hướng dẫn
học sinh xác định được đại lượng cần tìm, dựa vào dấu hiệu nào để có thể giải
quyết được nhiệm vụ của bài tốn u cầu. Muốn biết được vật có vượt qua
được dốc khơng thì cần phải xác định được trên dốc vật thuộc loại chuyển động
nào. Phân tích dấu hiệu thì thấy vận tốc ban đầu của ơ tơ khác khơng với lực
phát động là lớn nhất có thể xảy ra một trong các trường hợp sau:
- Nếu ô tô chuyển động thẳng nhanh dần đều, quãng đường mà ô tô có thể đi
được là vô hạn, như vậy ô tô có thể vượt qua được dốc.
- Nếu ô tô chuyển động thẳng đều, quãng đường mà ô tô có thể đi được là vơ
hạn, như vậy ơ tơ có thể vượt qua được dốc.
- Nếu ơ tơ chuyển động thẳng chậm dần đều, quãng đường mà ô tô có thể đi
được có giới hạn hạn, như vậy cần phải tính được qng đường mà ơ tơ đi được
đến khi dừng lại. Nếu quãng đường này lớn hơn hoặc bằng chiều dài của dốc
thì ơ tơ có thể vượt qua được dốc. Nếu quãng đường này nhỏ hơn chiều dài của

dốc thì ơ tơ khơng vượt qua được dốc.
Như vậy nhiệm vụ của bài tốn là cần tìm được gia tốc của ô tô khi đi


trên dốc với lực phát động lớn nhất để xác định loại chuyển động của ô tô. Để
xác định gia tốc của vật ta dùng phương pháp giải đã nêu như trên.
Lời giải cụ thể như sau:
Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất:
Tọa độ Oxy có
Ox: phương song song mặt dốc, chiều từ chân lên đỉnh dốc theo chiều lực phát
động.
Oy: phương thẳng đứng vng góc với mặt dốc, chiều từ mặt dốc lên phía trên,
cùng chiều với phản lực N.
Mốc thời gian t = 0 lúc vật bắt đầu chuyển động.
Ta có hình vẽ:
N

Fpd

Fms
α

P

Các lực tác dụng vào vật:
+ Trọng lực P `,Phản áp lực từ mặt dốc N , Lực kéo Fk ,Lực ma sát trượt: F ms
Áp dụng định luật II Niu-Tơn :
Fhl = P cos α P + N cos α N + Fms cos α ms + Fk cos α k
Theo phương Oy: N cos 0 + P cos(180 − α ) ⇒ N – P.cosα = 0 → N = mg.cosα

Fms = µN = µmg.cosα với cos α = 1 − sin 2 α =

2 6
5

Theo phương Ox: Fk cos 0 + Fmst cos 180 + P cos(90 + α ) = ma ⇒ Fk – Fms – P.sinα =
ma
→ Fk - µmg.cosα - mg.sinα = ma
6
2 6
.2000.10.
− 2000.10.0,2
→ 2000.a = 4400 −
20
5
→ a = - 1(m/s2)
a ↑↓ Ox → a ngược chiều chuyển động nên vật chuyển động thẳng chậm dần
đều.
2
a/ Áp dụng công thức: v 2 − v 0 = 2as
Quãng đường vật đi được đến khi dừng lại: 2.(- 1).s = - 202
→ s = 200(m)
Ta thấy: s < l=288m, như vậy vật không vượt qua được dốc


2

b/ Áp dụng công thức: v 2 − v 0 = 2as
2

v
Quãng đường vật đi được đến khi dừng lại: 2.(- 1).s = - v → s = 0
2
Để vật vượt qua được dốc: s ≥ l
2
v0
2
→
≥ l → v 0 ≥ 2.288 → v 0 ≥ 24( m / s )
2
Đáp số:
a/ vật không vượt qua được dốc.
b/ v 0 ≥ 24( m / s )
2
0

Bài 4: Một khối năng trụ tam giác có một mặt phẳng nghiêng một góc α so với
phương ngang mang một vật có khối lượng m chuyển động theo phương ngang
với gia tốc a 0 như hình vẽ. Hãy tìm các giá trị của a 0 để vật m vẫn đứng yên so
với lăng trụ trong trường hợp giữa vật m và lăng trụ có ma sát khơng đáng kể.
Giải

m

a0

Trong bài tốn này vật m ta xét đứng yên so với lăng trụ, như vậy vật so
với mặt đất vật m chuyển động có gia tốc là a 0 . Để giải ta có thể chọn hệ quy
chiếu gắn với mặt đất (hệ quy chiếu quán tính) hoặc hệ quy chiếu gắn với lăng
trụ (hệ quy chiếu phi quán tính)

Lời giải cụ thể như sau:
Hệ quy chiếu: Tọa đô Oxy gắn với lăng trụ
Ox: phương ngang, cùng chiều a 0
Oy: phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên.
Vật đứng n.
Ta có hình vẽ
Các lực tác dụng vào vật:
y

N
m

x

Fq
P

α

a0


+ Trọng lực: P
+ Phản áp lực từ mặt lăng trụ: N
+ Lực quán tính: Fq
Apa dụng Định luật II Niu tơn: Fhl = P cos α P + N cos α N + Fms cos α ms + Fk cos α k
Vật cân bằng: Fhl = 0
Theo 0x:
N cos(90 − α ) + P cos O + Fqt cos180 = 0 ⇒ N.sinα - Fq = 0 → N.sinα = Fq
Theo Oy: N cos α + P cos180 + Fqt cos 90 = 0 ⇒ N.cosα - P = 0 → N.cosα = P

P

mg

g

g

Nên: tan α = F = ma = a ⇒ a0 = tan α
q
0
0
2.3.5.2 Vận dụng phương pháp giải trên vào một vật chuyển động tròn.
Các thao tác giải vẫn được giữ như trên, tuy nhiên cần được vận dụng một
cách linh hoạt hơn vì trong chuyển động tròn lực tác dụng vào vật, gia tốc của
vật tại các điểm khác nhau ít nhất về hướng. Nên cần có sự linh hoạt trong
hướng dẫn học sinh vận dụng:
Phương pháp giải:
Bước 1: Chọn loại hệ quy chiếu.
Bước 2: Biểu diễn các lực tác dụng lên vật.
Bước 3: Viết biểu thức định luật II Niu-Tơn.
Bước 4: Chọn phương chiếu và chuyển biểu thức vectơ thành biểu thức đại số,
tính đại lượng yêu cầu.
Lưu ý: Nếu vật chuyển động tròn đều, gia tốc của vật là gia tốc hướng tâm. Nếu
vật chuyển động trịn khơng đều, gia tốc của vật có hai thành phần: Gia tốc tiếp
tuyến và gia tốc hướng tâm. Khi chiếu lên phương vng góc với quỹ đạo thì
được thành phần gia tốc hướng tâm.
Bài 1: Một hòn đá nặng 100g, buộc vào sợi dây rồi quay trịn trong mp thẳng
đứng với bán kính quỹ đạo 50cm và tốc độ góc khơng đổi 8rad/s. Lực căng của
sợi dây bằng bao nhiêu khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn?

HD:
a = ω 2 R = 32 ⇒ Fhl = ma = 3,2 N


Chọn trục ox hướng vào tâm
Có 1 lực t/d vào hòn đá là lực căng sợi dây tạo với ox góc 0 0

Áp dụng Định luật II Niu tơn:

Fhl = P cos α P + N cos α N + Fms cos α ms + Fk cos α k

Trên ox Fhl = T cos 0 ⇒ T = Fhl = 3,2 N ĐS: 3,2 N
Bài 2 : Một người đang đi xe máy với tốc độ 72 km/h thì vào một đoạn đường
cua chuyển động theo một cung trịn có bán kính 200m trên mặt phẳng ngang.
Lấy g = 10m/s2.
a/ Tính góc nghiêng của người và xe so với phương thẳng đứng?
b/ Hệ số ma sát nghỉ giữa bánh xe và mặt đường là 0,4. Hỏi người đó đi với tốc
độ bao nhiêu thì bị văng ra khỏi đường?
Giải
Khi vào đường cua xe máy chuyển động tròn đều bán. Quỹ đạo là cung
tròn của đường trên mặt phẳng ngang. Cần hướng dẫn học sinh hình tượng
được hiện tượng trong bài và nêu cách vẽ hình. Hướng dẫn học sinh tìm hiểu về
tác dụng của mặt đường vào xe, thể hiện được góc nghiêng của người và xe so
với phương thẳng đứng trên hình vẽ. Hướng dẫn học sinh phân tích để nêu được
cách xác định góc nghiêng này.
Đối với câu b cần phân tích cho học sinh để có thể chuyển động được
trên đường thì điểm bánh xe tiếp xúc với mặt đường không được trượt. Nếu
điểm bánh xe tiếp xúc với mặt đường bị trượt thì xe bị văng ra khỏi đường.
Lời giải cụ thể của bài như sau:

N

a ht

Fms
P
Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất.trục 0x hướng vào tâm, 0y hướng theo phản
lực
Khi xe và người chưa bị văng ra khỏi đường:
Các lực tác dụng vào người và xe:
Phản áp lực: N
Lực ma sát nghỉ: Fms


Trọng lực:
P
Áp dụng định luật II Niu-Tơn: Fhl = P cos α P + N cos α N + Fms cos α ms + Fk cos α k
Trên oy:
P cos 0 + N cos 180+ = 0 ⇒ P – N = 0 → N = P = mg
Chiếu lên phương ngang, chiều từ vật hướng vào tâm của đường:
N cos 90 + P cos 90 + Fmsn cos 0 = ma ht ⇒ Fmsn = ma ht

Fmsn ma ht
v2
20 2
=
=
=
= 0,2
a/ Từ hình: tan α =

N
mg
r.g 200.10

Vậy xe nghiêng so với phương thẳng đứng một góc α với tanα = 0,2
b/ Xét khi người và xe chưa bị văng ra khỏi đườg thì điểm bánh xe tiếp xúc với
mặt đường không bị trượt trên mặt đường. Như vậy Fmsn là lực ma nghỉ:
→ Fmsn ≤ µ.N → maht ≤ µ.mg.
v2
→
≤ µg → v 2 ≤ rµg → v ≤ 20 2 ( m / s )
r
Ngược lại, để xe bị văng ra khỏi đường: tốc độ của xe là v ≥ 20 2 ( m / s ) .
Đáp số:
tanα = 0,2
v ≥ 20 2 ( m / s )

2.3.5.3 Bài toán hệ vật.
Phương pháp giải:
Bước 1: Chọn hệ quy chiếu cho từng vật.
Bước 2: Viết biểu thức định luật II Niu-Tơn cho từng vật.
Bước 3: Tìm liên hệ giữa các lực và các gia tốc.
Bước 4: Tính đại lượng u cầu.
Hướng dẫn giải bài tốn dạng này có kế thừa các kỹ năng mà học sinh đã
có khi giải bài toán một vật. Việc thực hiện các thao tác của bài toán được thực
hiện trên từng vật trong hệ. Só sự thể hiện của hệ vật ở chỗ tìm liên hệ giữa các
lực và các gia tốc được phân tích hiện tượng, liên hệ giữa các chuyển động và
cấu trúc của hệ đã cho. Bài toán dạng này rất phong phú và nhiều trường hợp.
Trong phạm vi của sáng kiến kinh nghiệm này tôi nêu nên cách vận dụng để giải
những bài tập có tính phức tạp cao, giúp các học sinh khá, giỏi có điều kiện

phát triển năng lực tư duy qua một vài ví dụ minh họa sau:
Bài1 : Trên một mặt phẳng ngang có hai vật ban đầu cách nhau một khoảng là l,
đó là một phiến nặng và một động cơ. Trên đầu trục của động cơ có quấn một
sợi dây mà đầu kia buộc vào phiến nặng. Khi động cơ hoạt động, cả hai cùng
trượt và phiến nặng có gia tốc khơng đổi là a 0. Hệ số ma sát trượt ở cả hai vật
với mặt phẳng ngang là µ. Khối lượng của phiến nặng gấp đôi khối lượng của
động cơ. Bỏ qua khối lượng của dây.
a/ Sau bao lâu hai vật va vào nhau?
b/ Áp dụng bằng số: l = 18m; a0 = 2m/s2; µ = 0,3; g = 10m/s2.


ĐC

Phiến

Bài giải
Đây là bài tốn hệ vật có diễn biến khác lạ với những trường hợp cơ bản
có trong sách giáo khoa và sách bài tập. Giáo viên cần mô tả chi tiết diễn biến
của hiện tượng để học sinh nắm được, trên cơ sở đó có thể phát huy được khả
năng của mình và huy động được những kiến thức, kỹ năng cần thiết cho việc
giải bài tập. Hướng dẫn học sinh trả lời được các câu hỏi sau:
- Khi động cơ hoạt động, trục của động cơ quay, sẽ có hiện tượng nào diễn ra?
Các vật chuyển động theo chiều nào. Giáo viên cần làm cho học sinh biết được:
Khi động cơ hoạt động dây bị quấn lại và ngắn dần, tạo ra lực kéo hai vật
chuyển động lại gần nhau.
- Dùng biện pháp nào để xác định được thời điểm hai vật va vào nhau?
- Giải bài tốn viết phương trình chuyển động và bài tốn hệ vật như thế nào?
- Hệ quy chiếu trong bài toán viết phương trình chuyển động của vật cần có
những u cầu nào? Trong bài này nên chọn hệ quy chiếu như thế nào?
Giáo viên định hướng học sinh dùng bài tốn viết phương trình chuyển

động kế hợp với bài tốn hệ vật và hướng dẫn học sinh thực hiện được sự kết
hợp này.
Lời giải cụ thể của bài như sau:
y

N1
ĐC

Fms1

P1

T1

N2
O

x

T2

Phiến

Fms 2

P2

Hệ quy chiếu: Tọa độ Oxy:
Ox: phương ngang, chiều từ vị trí ban đầu của động cơ đến vị trí ban đầu của
phiến nặng.

Oy: phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên.
Gốc tọa độ O: tại vị trí ban đầu của động cơ.
Mốc thời gian: t = 0: lúc vật bắt đầu chuyển động.
Giáo viên hướng dẫn học sinh xác định các thơng số cần thiết cho việc
giải bài tốn viết phương trình chuyển động của vật đã được học trong phần


Động học chất điểm. Đồng thời tìm hiểu những thơng số nào đã biết, thông số
nào chưa biết và nêu được cách xác định thông số chưa biết trong bài.
Thời điểm ban đầu:
Tọa độ ban đầu:
Vận tốc ban đầu:
Gia tốc:

Động cơ
t01 = 0
x01 = 0
v01 = 0
a1

Các lực tác dụng vào động cơ:
P1
Trọng lực:
Phản áp lực:

Phiến nặng
t02 = 0
x02 = l
v02 = 0
a2 = - a0

N1

Lực ma sát: Fms1
Lực căng của dây: T1
Áp dụng định luật II Niu-Tơn:
Theo Ox: N1 cos 90 + P1 cos 90 + T1 cos 0 + Fms1 cos180 = m1 a ⇒ T1 - Fms1 = m1a1 →
T1 = Fms1 + m1a1 (1)
Theo 0y: N1 cos 0 + P1 cos180 + Fms1 cos 90 + T1 cos 90 = 0 ⇒ N1 - P1 = 0 → N1 = P1
Fms1 = µ.N1 = µm1g
1

Các lực tác dụng vào phiến nặng
Trọng lực:
Phản áp lực:
P2

N2

Lực ma sát: Fms 2
Lực căng của dây: T2
Áp dụng định luật II Niu-Tơn:

Fhl = P cos α P + N cos α N + Fms cos α mst + Fk cos α k
Theo 0x: N 2 cos 90 + P2 cos 90 + Fms 2 cos 0 + T2 cos180 = m2 a 2 ⇒ Fms2 - T2 = m2a2

→ T2 = Fms2 + m2a0 (2)
Theo 0y: N2 – P2 = 0 → N2 = P2
Fms2 = µ.N2 = µm2g
Bỏ qua khối lượng của dây: T1 = T2 và m2 = 2m1

Từ (1) và (2): µm1g + m1a1 = 2µm1g + 2m1a0
→ a1 = µg + 2a0
1
Chuyển động thẳng biến đổi đều: x = x 0 + v 0 .t + a.t 2
2
1
Đối với động cơ: x 1 = x 01 + v 01 .t + a 1 .t 2
2
1
→ x 1 = ( 2a 0 + µg ).t 2
2


1
Đối với phiến nặng: x 2 = x 02 + v 02 .t + a 2 .t 2
2
1
→ x 2 = l − a 0 .t 2
2
Khi động cơ va vào phiến nặng: x1 = x2
1
1
→ ( 2a 0 + µg ).t 2 = l − a 0 .t 2
2
2
2l
2l
2
→t=
→t =

3a 0 + µg
3a 0 + µg
Thay số: t =

2.18
= 2( s )
3.2 + 0,3.10
Đáp số: 2s
3: KẾT LUẬN

3.1/Kết luận
Sau khi hướng dẫn học sinh nắm được những kỹ năng cơ bản để học bộ
mơn vật lý nói chung và sử dụng Định luật II Niu tơn nói riêng để giải bài tập
phần động lực học chất điểm nói riêng, cần tạo điều kiện cho các em học sinh có
khả năng nhận thức tốt có điều kiện phát triển tư duy và có thể chiếm lĩnh được
những tri thức, linh hoạt hơn trong việc vận dụng kiến thức, kỹ năng vào những
vấn đề phức tạp hơn trong quá trình học tập bộ môn vật lý, tăng cường được sự
vận dụng kiến thức tốn học vào học tập bộ mơn vật lý nói chung và giải các bài
tập động lực học chất điểm nói riêng. Sau nhiều năm áp dụng đề tài vào hướng
dẫn học sinh giải bài tập vật lý phần động lực học chất điểm ở lớp 10 của trường
THPT Tiệu sơn 5 – Triệu sơn, tôi nhận thấy kỹ năng thực hiện các thao tác tư
duy đặc trưng trong học tập vật lý của học sinh các lớp do tôi phụ trách được
nâng lên rõ rệt và làm học sinh say mê với bộ môn vật lý là bộ mơn khoa học
rất có giá trị cho bản thân các học sinh sau này trong tư duy, suy luận các vấn đề
của cuộc sống một cách khoa học, và logíc, giúp mỗi con người thực hiện nhiệm
vụ của bản thân với sự say mê, có được sáng tạo có lợi và đạt được năng suất,
chất lượng cao. Từng phần, từng chương tôi luôn suy nghĩ và đưa ra những giải
pháp giúp học sinh thực hiện nhiệm vụ học tập một cách thuận lợi, tránh cho học
sinh có cảm giác sợ bộ mơn vật lý. Trên cơ sở đó tạo cho học sinh sự say mê học
tập và học tập tốt bộ môn vật lý. Sau nhiều năm thực hiện đề tài này ở các lớp

học sinh tại trường THPT Triệu sơn 5. Tôi nhận thấy việc học tập bộ mơn Vật lý
sơi nổi hơn và học sinh có khả năng vận dụng kiến thức Vật lý nói chung và việc
giải các bài toán về động lực học chất điểm khá thuần thục, những bài tập có
tính phức tạp cao tạo được hứng thú cho những học sinh khá, giỏi. Tư duy vật lý
của học sinh được nâng cao một bước, việc kết hợp kiến thức toán học vào giải


bài tập vật lý khơng cịn là khó khăn cho học sinh . Các thao tác tư duy đặc
trưng trong học tập bộ mơn vật lý nói chung được học sinh tiến hành thuận lợi
và linh hoạt. Vì vậy kết quả học tập của học sinh lớp 10 của trường đạt khá cao.
3.2/Thống kê kết quả triển khai đề tài qua các năm học:
Năm học: 2016 – 2017
Nội dung thống kê
Lớp đại trà 10B4
Giỏi Khá
Tỷ lệ học sinh khi giải bài tập phần động
lực học chất điểm áp dụng Định luật II Niu 4
tơn dạng đại số ra kết quả nhanh
Tỷ lệ học sinh khi vận dụng Định luật II
NIU tơn dạng véc tơ có sư dụng phương 0
pháp hình chiếu ra kết quả
Năm học: 2019 – 2020
Nội dung thống kê

TB

Y

Kém Sĩ số

10

16

1

0

41

5

14

12

10

41

Lớp đại trà 10B5
Giỏi Khá

Tỷ lệ học sinh khi giải bài tập phần động
lực học chất điểm áp dụng Định luật II Niu 5
tơn dạng đại số ra kết quả nhanh
Tỷ lệ học sinh khi vận dụng Định luật II
NIU tơn dạng véc tơ có sư dụng phương 0
pháp hình chiếu ra kết quả
Năm học: 2020 – 2021`

Nội dung thống kê

TB Y

Kém Sĩ số

8

28

2

0

43

2

30

8

5

43

Lớp đại trà 10A4

Giỏi Khá
Tỷ lệ học sinh khi giải bài tập phần động

lực học chất điểm áp dụng Định luật II Niu
tơn dạng đại số ra kết quả nhanh
5
20
Tỷ lệ học sinh khi vận dụng Định luật II
NIU tơn dạng véc tơ có sư dụng phương 0
pháp hình chiếu ra kết quả

4

TB Y

Kém Sĩ số

16

2

0

41

20

11

6

41

3.3/ Hướng phát triển của đề tài:
+ Đề tài này đã tạo cho học sinh những kỹ năng vận dụng kiến thức cũng như kỹ
năng, các thao tác cần thực hiện khi có nhiệm vụ giải quyết các bài tập phần
động lực học chất điểm ở lớp 10, chuẩn bị rất tốt cho học sinh khi học phần cơ
học ở chương trình vật lý lớp 12, là phần kiến thức quan trọng được sử dụng
nhiều trong các kỳ thi. Đặc biệt là kỳ thi Đại học, cao đẳng, là kỳ thi quan trọng
nhất của cuộc đời của mỗi học sinh. Với cách hướng dẫn như trên đã cung cấp
cho người học những thao tác chính của việc suy nghĩ, tư duy trong từng công
việc cụ thể để giải quyết từng nhiệm vụ của các bài toán phần này. Trong thời
gian tới tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu để vận dụng cách hướng dẫn học sinh như trên
vào các loại bài toán nâng cao, chuyên sâu, yêu cầu sự vận dụng kiến thức phức
tạp.
+ Trên đây là những suy nghĩ của cá nhân tơi về một vấn đề cụ thể, ít nhiều cũng
mang tính chủ quan và khơng thể tránh khỏi những sai sót.
Rất mong được sự đánh giá, góp ý của các đồng nghiệp!
3.4/ Kiến nghị

- Kính đề nghị các cấp lãnh đạo tạo điều kiện thường xuyên để các
thầy cơ giáo đồng mơn có nhiều thời gian giao lưu, trao đổi kinh nghiệm
giảng dạy với nhau. Có như vậy mới tạo ra sự hứng thú, sáng tạo trong học
tập của học sinh.
- Sở giáo dục và đào tạo tỉnh Thanh Hóa có nhiều chính sách hơn nữa
nhằm động viên, khuyến khích thầy cơ giáo chun tâm chun mơn, tự tìm tịi,
sáng tạo nhằm tạo ra nhiều sáng kiến hay, có chiều sâu.
- Đối với Trường, các tổ chun mơn nghiên cứu nội dung mơn học từng
bài có nội dung phù hợp với kiến thức để có thể dạy tốt bài học, khơng chỉ trong
mơn Vật lí mà cịn trong các bộ mơn khác góp phần bồi dưỡng thêm kiến thức
cho học sinh.Từ đó có thái độ, ý thức hơn trong việc học tập.

MỤC LỤC
1. MỞ ĐẦU .................................................................................................……1
1.1.Lí do chọn đề tài …………………………………………………………...1
1.2.Mục đích nghiên cứu……………………………………………………….2
1.3.Đối tượng nghiên cứu………………………………………………………2
1.4.Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………..2
2. NỘI DUNG ………………………………………………………………….3
2.1.Cơ sở lí luận…………………………………………………………….......3
2.2.Thực trạng vấn đề ……………………………………………………...….4
2.3.Giai pháp thực hiện...............................................................................……4
2.3.1/ Các khái niệm cơ bản .......................................................................……4
2.3.2/ Các định luật Niu Tơn ......................................................................……6
2.3.3/ Phương pháp giải bài tập Vật lý .....................................................……6
2.3.4/ Phương pháp giải bài tập phần Động lực học chất điểm ..............……6
2.3.5/ Chia dạng bài tập .............................................................................……7
Dạng 1: Bài toán thuận ..............................................................................……7
Dạng 2: Bài toán ngược…………………………………………………….......7
2.3.5.1/ Vận dụng phương pháp trên vào một vật chuyển động thẳng ..……7
2.3.5.2/ Vận dụng phương pháp trên vào một vật chuyển động trịn ....….11
2.3.5.3/ Bài tốn hệ vật ...............................................................................….13
3.KẾT LUẬN ………………………………………………………………...16
3.1/ Kết luận…………………………………………………………………..16
3.2/Kết quả thực hiện đề tài ………………………………………………….17
3.3/ Hướng phát triển của đề tài................................................................…..18
3.4/ Kiến nghị…………………………………………………………………18


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.Lương Duyên Bình và các tác giả, Vật lý 10, NXB Giáo Dục, 2006.
2.Nguyễn Thế Khôi, Sách giáo viên Vật lý 10, NXB Giáo Dục, 2006.
3.Lê TRọng Tường, Bài tập Vật lý 10, NXB Giáo Dục, 2006
4.vatly247.com/phuong-phap-giai-bai-tap-dong-luc-hoc-a637.html
5.vatly247.com/phuong-phap-giai-bai-tap-dong-luc-hoc-chat-dieme325.html
6.vatly247.com/cong-thuc-giai-nhanh-dong-luc-hoc-chat-diem-a648.html
7.123doc.org › Giáo án - Bài giảng › Cao đẳng - Đại học
8.giaoducthoidai.vn › Trao đổi
9. />