Tiêu đề CHỦ ĐỀ 20 - MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ CÁCH GIẢI CÁC BÀI TOÁN THUỘC PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC - HS.Image.Marked.pdf ✅

1 Chủ đề 20: MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ CÁCH GIẢI CÁC BÀI TOÁN THUỘC PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT – PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP 1. Tóm tắt lý thuyết. 1.1. Tổng hợp và phân tích lực Khái niệm về lực: Lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật kháC. Kết quả làm thay đổi chuyển động của vật hoặc làm vật bị biến dạng. Tổng hợp lực: Một vật chịu tác dụng của nhiều lực F1;F2 ;F3;...;Fn     thì hợp lực tác dụng lên vật là: Fhl  F1  F2  F3 ...  Fn      Trường hợp vật chịu tác dụng của hai lực thành phần , góc giữa hai lực là . Hợp lực tác dụng lên vật tính theo công thức: 2 2 2 1 2 1 2 2 cos Fhl  F  F  FF  - Hai lực cùng phương, cùng chiều: Fhl max  F1  F2 - Hai lực cùng phương ngược chiều: Fhl max  F1  F2 - Hai lực vuông góc nhau: 2 2 Fhl max  F1  F2 Cặp lực cân bằng: Là hai lực có cùng độ lớn, cùng giá, ngược chiều và đặt trên cùng một vật. Phân tích lực: Phân tích lực là phép thay thế một lực bằng hai lực thành phần vuông góc với nhau, có tác dụng giống hệt lực đó. F  Fx  Fy    Trường hợp đặc biệt phân tích một lực theo hai thành phần vuông góc - Fy = F.sinα - Fx = F.cosα 1.2. Các định luật Newton Định luật I: Khi hợp lực tác dụng lên vật bằng 0  , vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều. - Quán tính là tính chất bảo toàn trạng thái đứng yên hay chuyển động của vật. - Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật. Vật có khối lượng lớn có quán tính lớn, ngược lại vật có khối lượng nhỏ sẽ có quán tính nhỏ. y x y x
2 - Định luật I Newton còn được gọi là định luật quán tính. Định luật II: Gia tốc mà vật thu được cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực tác dụng và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật. F a m    trong đó m (kg) là khối lượng của vật. F (N) là lực tác dụng lên vật. a (m/s2 ) là gia tốc của vật. - Lực không phải nguyên nhân gây ra chuyển động. Lực là nguyên nhân làm biến đổi chuyển động của vật. - Ta có các công thức:   0 2 2 0 0 2 0 2 2 1 2 v v at v v aS v v S t S v t at         Định luật III: Khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng lên vật A một lựC. Hai lực này là hai lực trực đối. Đặc điểm của cặp lực trực đối: - Hai lực trực đối là hai lực có cùng độ lớn, cùng giá, ngược chiều và đặt trên hai vật khác nhau. - Hai lực trực đối xuất hiện và mất đi đồng thời. - Hai lực trực đối luôn cùng bản chất. Trọng lực: Trọng lực là lực hút Trái đất tác dụng lên vật. Trọng lực tác dụng lên vật có đặc điểm: - Điểm đặt tại trọng tâm của vật. - Hướng thẳng vào tâm Trái Đất và vuông góc với bề mặt Trái Đất. - Độ lớn P = m.g Trong đó m (kg) là khối lượng của vật; g  9,8 (m/s2 ) là gia tốc rơi tự do. Lực căng dây
3 Khi một sợi dây được kéo căng nó sẽ tác dụng lên hai vật gắn với hai đầu dây những lực căng có đặc điểm: - Điểm đặt là điểm mà đầu dây tiếp xúc với vật. - Phương trùng với chính sợi dây. - Chiều hướng từ hai đầu dây vào phần giữa của sợi dây. - Độ lớn của lực căng dây được xác định dựa vào điều kiện cụ thể của cơ hệ. Lực ma sát trượt và ma sát lăn. - Lực ma sát trượt (lăn) xuất hiên khi vật này trượt (lăn) trên bề mặt của vật khác. - Lực ma sát trượt có điểm đặt trên vật và ngay tại vị trí tiếp xúc của hai bề mặt, phương tiếp tuyến và ngược chiều với chiều chuyển động của vật. - Độ lớn lực ma sát trượt: + Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ chuyển động của vật. + Phụ thuộc vào vật liệu và tính chất của hai bề mặt tiếp xúc + Tỉ lệ với độ lớn của áp lực giữa hai bề mặt tiếp xúc : Fms  N - Hệ số ma sát trượt μ, phụ thuộc vào vật liệu và tính chất bề mặt tiếp xúc. - N là độ lớn áp lực giữa hai bề mặt tiếp xúc. Phương pháp giải các dạng bài tập Dạng 1: Phân tích được các lực tác dụng lên vật. Phân tích lực theo các trục toạ độ. Dạng 2: Viết được phương trình định luật II Newton cho vật chuyển động. Tính được vận tốc, gia tốc và quãng đường chuyển động của vật. Ví dụ 1. Một ô tô đang chuyển động thẳng đều trên mặt đường nằm ngang với tốc độ 10 m/s, dưới tác dụng một lực kéo của động cơ là 1950 N. Khi gần tới nút giao thông, tài xế thấy đèn đỏ liền ngắt lực phát động của động cơ (về số P). Xe chuyển động chậm dần rồi dừng lại. Hệ số ma sát lăn giữa bánh xe và mặt đường là 0,2. Lấy g = 10 m/s2 . a) Khi xe đang chuyển động thẳng đều, lực ma sát mặt đường tác dụng lên xe là bao nhiêu? b) Tính gia tốc của xe sau khi ngắt lực phát động. c) Xe chạy được bao xa từ lúc ngắt lực phát động đến khi thì dừng lại? Hướng dẫn a) Chọn hệ trục tọa độ Oxy; các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ. Hình 5 : Hướng chuyển động của vật
4 F  là lực phát động của động cơ. Trọng lực P  và lực nâng N  là hai lực cân bằng N  P  mg Fms  là lực ma sát do mặt đường tác dụng lên xe. Độ lớn lực ma sát: Fms  N  mg Áp dụng định luật II Newton cho xe ô tô P  N  F  Fms  ma      Chiếu lên phương Ox ta được: F  Fms  ma Ô tô chuyển động thẳng đều nên gia tốc a = 0. Fms  F  1950N b) Khi không còn lực phát động, xe chuyển động chậm dần đều và dừng lại dưới tác dụng của lực ma sát. Áp dụng định luật II Newton cho xe ô tô P  N  Fms  ma     Chiếu lên phương Ox ta được:   2 0,2.10 2 / Fms ma mg ma a g m s             c) Quãng đường xe chạy từ lúc ngắt lực phát động đến khi dừng lại là:   2 2 2 2 0 0 10 25 2 2.( 2) v v S m a      Ví dụ 2. Một quyển sách được đặt trên mặt bàn nghiêng và được thả cho trượt xuống không vận tốc đầu. Biết góc nghiêng 300 so với phương ngang và hệ số ma sát trượt giữa quyển sách và mặt bàn là 0,3. Lấy g = 9,8 m/s2 . Tính gia tốc của quyển sách và quãng đường nó đi được sau thời gian 2s. Hướng dẫn Chọn hệ trục tọa độ Oxy; các lực tác dụng được biểu diễn như hình vẽ.  Fms  N P  F  y x