Tiêu đề 15 - KNTT - ĐỊNH LUẬT II NEWTON - GIÁO VIÊN.docx ✅

BÀI 15 ĐỊNH LUẬT II NEWTON  Định luật II Newton:  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.  Biểu thức F a = F = ma mÞ r rr r  Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng 1,..., nFFrr thì Fr là hợp lực của các lực đó, khi đó ta có 1nF = F+ ... + Frrr  Khối lượng và mức quán tính: a. Định nghĩa:  Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.  Ví dụ: Xe tải có khối lượng lớn hơn xe con do đó mức quán tính của xe tải lớn (khả năng thay đổi vận tốc của xe tải khó hơn ô tô) do đó quy định về giới hạn tốc độ của xe tải thường nhỏ hơn xe con. Điều này giúp đảm bảo an toàn cho người điều khiển phương tiện và người tham gia giao thông. b. Tính chất của khối lượng:  Khối lượng của vật là một đại lượng đặc trưng cho mức quán tính (tính ì, tính bảo toàn vận tốc) của vật.  Khối lượng là một đại lượng vô hướng, dương, không đổi đối với mỗi vật và có tính cộng được.  Đơn vị của khối lượng trong hệ SI là kilogam. Để đo khối lượng người ta thường dùng cân.
BÀI TẬP TỰ LUẬN  PHƯƠNG PHÁP:  Tìm gia tốc của vật khi cho biết lực: Loại 1: Vật chiụ tác dụng của một lực .Fr - Sử dụng công thức định luật II Newton F = maa = F mÞ Loại 2: Vật chịu tác dụng của n lực 12F, F,...., F. n uuruuruur  Bước 1. Chọn hệ qui chiếu thích hợp (thường chọn trục Ox trùng với chiều dương). Liệt kê các lực tác dụng lên vật.  Bước 2. Vẽ các lực tác dụng lên vật theo đúng phương và chiều của nó.  Bước 3. Áp dụng định luật II Newton ta được ()12 + +...+ = m*nFFFauuruuruurr  Bước 4. Chọn hệ trục toạ độ Oxy phù hợp. (thường chọn sao cho trục Ox trùng với chiều chuyển động).  Bước 5. Để tính gia tốc a thì ta phải biến đổi phương trình vectơ trên thành phương trình đại số bằng cách chiếu phương trình (*) lên phương Ox (phương chuyển động) để đưa tất cả các véctơ lực về cùng một phương. Lực nào cùng chiều dương thì mang dấu “+” và ngược lại. Từ phương trình đại số đó rút ra được giá trị gia tốc a. - Lưu ý khi chiếu thì gia tốc ar luôn cùng chiều với chiều chuyển động (nếu vật chuyển động nhanh dần đều) và ngược lại. - Mở rộng: Nếu sau khi tính được gia tốc a mà đề còn yêu cầu tính các đại lượng như vận tốc, quãng đường thì ta áp dụng thêm các công thức chuyển động của chương ĐỘNG HỌC. + Vận tốc 0v = v+ at + Công thức liên hệ giữa đường đi, vận tốc và gia tốc 22 0v- v = 2as + Quãng đường đi được 2 0 1 s = vt + at 2  Tìm lực khi biết gia tốc:  Bước 1. Chọn hệ qui chiếu thích hợp (thường chọn Ox trùng với chiều chuyển động).  Bước 2. Dựa vào các phương trình động học tìm gia tốc a.  Bước 3. Áp dụng định luật II Newton tìm hợp lực heFma=  Bước 4. + Xác định các lực tác dụng lên vật, rồi dựa vào F hệ 1 n i i F = =å để xác định lực cần tìm của bài toán. + Dùng phương pháp phân tích lực là chủ yếu.
Dạng 1 XÁC ĐỊNH GIA TỐC KHI VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA NHIỀU LỰC Câu 1: [TTN] Một vật khối lượng 10kg chuyển động không vận tốc đầu dưới tác dụng của lực kéo F=10N. Bỏ qua ma sát trong quá trình chuyển động. Tính gia tốc và cho biết tính chất của chuyển động. Hướng dẫn giải Ta có m = 10 kg F = 10 N ìï ï í ï ïî Vì vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của lực F ur nên lực này đóng vai trò là hợp lực 0.F> Theo định luật II Niu Tơn thì hợp lực F ur tác dụng lên vật có độ lớn là 2 1 m/sF Fmaa m=Þ== 00aavÞ>Û> nên chuyển động của vật là chuyển động thẳng nhanh dần đều. Câu 2: [TTN] Một vật khối lượng 200gam chuyển động với gia tốc 22 m/s chỉ dưới tác dụng của lực F. r Tìm độ lớn của lực này. Hướng dẫn giải Ta có 2 m = 200 gam = 0,2 kg a = 2 m/s ìï ï í ï ïî Vì vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của lực F ur nên lực này đóng vai trò là hợp lực. Theo định luật II Newton ta có 0,2.20,4 .FmaFmaN=Þ=== urr Câu 3: [TTN] Một vật có khối lượng 50kg bắt đầu chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi được 50cm thì đạt vận tốc 0,7 m/s. Tính hợp lực tác dụng vào vật. Hướng dẫn giải Ta có o m = 50 kg s = 50 cm = 0,5 m v = 0,7 m/s. ìï ï ï ï í ï ï ï ïî Gọi F ur là hợp lực tác dụng lên vật. Theo định luật II Newton ta có F FmaFmaa m=Û=Û= urr Áp dụng công thức 2222 20,7022..0,524,5 . 50o FF vvassFN m-=Þ-==Þ= Câu 4: [TTN] Một quả bóng có khối lượng 700 gam đang nằm yên trên sân cỏ. Sau khi bị đá nó đạt vận tốc 10 m/s. Tính lực đá của cầu thủ, biết khoảng thời gian va chạm là .0,02 iâyg Hướng dẫn giải Theo định luật II Newton ta có () ()Δ00v - v F = ma = mFt = mv - v tÞ D () F.0,02 = 0,710 - 0 F = 350 N. ÞÞ Câu 5: [TTN] Một ô tô khối lượng 1 tấn sau khi khởi hành 10 s thì đạt vận tốc 36 km/h. Bỏ qua ma sát, tính lực kéo của ô tô. Hướng dẫn giải
Ta có m = v = 36 km1 1000 kg /h = 0 m/s ìï ï í ï ïî Theo định luật II Newton ta có ()()0v - v10 - 0 F = ma = m 1000 = 1000 N. 10t= D Câu 6: [TTN] Một chiếc ô tô có khối lượng 5 tấn đang chạy thì bị hãm phanh chuyển động thẳng chậm dần đều. Sau 2,5 s thì dừng lại và đã đi được 12 m kể từ lúc vừa hãm phanh. Tìm lực hãm phanh. Hướng dẫn giải + Ta có lực hãm phanh ()5000.3,8419200 N.CFma=-=--= Câu 7: [TTN] Một ô tô có khối lượng 3 tấn, sau khi khởi hành 10 ,s đi được quãng đường 25 .m Bỏ qua ma sát, hãy tìm: a. Lực phát động của động cơ xe. b. Vận tốc và quãng đường sau khi xe đi được sau 20 .s Hướng dẫn giải Chọn chiều dương là chiều chuyển động của ô tô. a. Gia tốc của ô tô 22211 250.100,5 m/s. 22osvtataa=+Û=+Þ= Theo định luật II Newton ta có F = ma = 1000.0,5 = 500 N. b. Vận tốc của xe sau khi đi được 20 giây 0v = v+ at = 0 + 0,5.20 = 10 m/s. Quãng đường xe đi được sau 20 giây 22 0 11 s = vt + at = 0 + .0,5.20 = 100 m. 22 Câu 8: [TTN] Một xe khối lượng 1 tấn đang chạy với tốc độ 36 km/h thì hãm phanh (thắng lại). Biết lực hãm là 250.N Tính quãng đường xe còn chạy thêm được đến khi dừng hẳn. Hướng dẫn giải : Ta có 0 h v = 36 km/h = 10 m/s v = 0 F = 250 N ìï ï ï ï í ï ï ï ïî Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe. Theo định luật II Newton ta có 2h-F-250 a = = = - 0,25 m/s. m1000hFma-=Þ Quãng đường xe đi thêm được đến khi dừng hẳn là () 222 0v- v0 - 10 s = = = 200 m. 2a2-0,25 Câu 9: [TTN] Một vật có khối lượng 250 gam bắt đàu chuyển động nhanh dần đều, nó đi được 1,2 m trong 4 s. Sau quãng đường ấy lực kéo phải bằng bao nhiêu để vật có thể chuyển động thẳng đều? Hướng dẫn giải + Để vật chuyển động thẳng đều thì 2 a=0 m/s. + Theo định luật II Newton ta có 0,04 N.c CFFmaFF+=Þ== ururr Câu 10: [TTN] Một lực F không đổi tác dụng vào vật trong khoảng thời gian 0,6 s theo phương của vận tốc làm vận tốc của nó thay đổi từ 8 m/s còn 5 m/s. Sau đó tăng độ lớn của lực lên gấp đôi trong khoảng thời gian 0,2 s nhưng vẫn giữ nguyên hướng của lực. Xác định vận tốc của vật tại thời điểm cuối. Hướng dẫn giải