Tiêu đề 17 - KNTT - TRỌNG LỰC VÀ LỰC CĂNG - GIÁO VIÊN.docx ✅

BÀI 17 TRỌNG LỰC VÀ LỰC CĂNG I. TRỌNG LỰC:  Trọng lực:  Trọng lực là lực hút của Trái Đất tác dụng vào vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do.  Trọng lực được kí hiệu là P→  Ở gần Trái đất trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống.  Điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật gọi là trọng tâm của vật.  Áp dụng định luật II Newton vào một vật rơi tự do, ta tìm được công thức của trọng lực P = mg →→  Trọng lượng:  Độ lớn của trọng lực tác dụng lên một vật gọi là trọng lượng của vật, kí hiệu là P.  Trọng lượng của vật được đo bằng lực kế.  Ở gần mặt đất, gia tốc rơi tự do có giá trị gần đúng 2g9,8 m/s.  Phân biệt trọng lượng và khối lượng:  Trọng lượng của vật thay đổi khi đem vật từ nơi này đến nơi khác có gia tốc rơi tự do thay đổi.  Khối lượng là số đo lượng chất của vật, khối lượng không thay đổi khi đem vật từ nơi này đến nơi khác.  Ví dụ: phân biệt trọng lượng và khối lượng: Trên Trái đất, 1 hòn đá có khối lượng m; trọng lượng là P. Khi đưa hòn đá lên Mặt trăng, khối lượng hòn đá không đổi nhưng trọng lượng thay đổi (vì gia tốc rơi tự do ở Trái đất khác gia tốc ở Mặt trăng)  Trọng tâm của vật:  Trọng tâm của một vật phẳng, mỏng và có dạng hình học đối xứng nằm ở tâm đối xưng của vật.  Vị trí của trọng tâm phụ thuộc vào sự phân bổ khối lượng của vật, có thể nằm bên trong vật hoặc nằm bên ngoài vật.  Ở mỗi vật rắn đều tồn tại một điểm gọi là trọng tâm, đó là điểm đặt trọng lực của vật.  Vật rắn phẳng và đồng chất có dạng hình học thì trọng tâm trùng với tâm hình học của vật. (hình vẽ a, b, c dưới đây).  Trọng tâm cũng có thể là một điểm nằm ở ngoài phần vật chất của vật (hình d). II. LỰC CĂNG:  Khi một sợi dây bị kéo thì ở tại mọi điểm trên dây, kể cả hai đầu dây sẽ xuất hiện lực để chống lại sự kéo, lực này gọi là lực căng.
 Lực căng được kí hiệu là vecto .Tr  Điểm đặt là điểm mà đầu dây tiếp xúc với vật.  Phương trùng với chính sợi dây.  Chiều hướng từ hai đầu dây và phần giữa của sợi dây.
BÀI TẬP TỰ LUẬN Dạng 1 BÀI TẬP VỀ TRỌNG LỰC Câu 1: [TTN] Một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 80 kg trên Trái Đất. Biết gia tốc rơi tự do trên Trái đất là 29,8 /. TÐgms= a. Xác định độ lớn lực hút của Trái Đất lên nhà du hành. b. Khi lên sao Hỏa, trọng lượng của nhà du hành này là 296 N. Xác định gia tốc trên sao Hỏa. c. Khi lên sao Kim thì trọng lượng của nhà du hành tăng hay giảm so với khi ở trên Trái Đất bao nhiêu lần biết gia tốc ở sao Kim là 28,7 /. SKgms= . Hướng dẫn giải a. Độ lớn lực hút Trái Đất lên nhà du hành là trọng lượng của nhà du hành. + Áp dụng công thức 80.9,8784 . TÐTÐPmgN=== b. Gia tốc trên sao Hỏa 2296 3,7 /. 80 SH SH P gms m=== c. Khi đi từ nơi này sang nơi khác, khối lượng không đổi nên ta có 9,8 1,13. 8,7 TÐSKTÐTÐ TÐSHSKSK PPPg m ggPg==Þ==» + Vậy khi lên sao Kim, trọng lượng nhà du hành giảm 1,13 lần so với khi ở Trái Đất Câu 2: [TTN] Trong phòng thí nghiệm vật lý ở 1 trường THPT X có 1 số quả nặng bị mờ số chỉ khối lượng. Một học sinh Y cần dùng số quả nặng đó để làm thí nghiệm. Để xác định khối lượng của các quả nặng đó, học sinh này đã lấy 1 lực kế 10 N và lần lượt treo từng quả nặng vào lực kế, đọc số chỉ lực kế và thu được bảng số liệu dưới. Biết gia tốc rơi tự do tại đây là 210 /.gms= Lần treo Số chỉ lực kế Quả nặng thứ 1 1 N Quả nặng thứ 2 2 N Quả nặng thứ 3 5 N Quả nặng thứ 4 10 N a. Xác định khối lượng các quả nặng. b. Nếu treo đồng thời quả nặng thứ 1 thứ 2 và thứ 3 thì số chỉ lực kế là bao nhiêu? c. Nếu treo đồng thời 2 quả nặng thứ 3 và 1 quả nặng thứ 2 thì số chỉ lực kế là bao nhiêu? Hướng dẫn giải a. Số chỉ lực kế là trọng lượng các quả nặng. + Áp dụng công thức P Pmgm g=Þ= + Khối lượng các quả nặng Lần treo Khối lượng Quả nặng thứ 1 10,1 100 mkggam== Quả nặng thứ 2 20,2 200 mkggam== Quả nặng thứ 3 30,5 500 mkggam== Quả nặng thứ 4 41 1000 mkggam== b. Số chỉ lực kế là trọng lượng nhóm quả nặng tương đương trọng lượng 1 vật có khối lượng 1230,10,20,50,8 8 mmmmkg PmgN ì=++=++=ï ï í ï== ïî
c) Số chỉ lực kế là trọng lượng nhóm quả nặng tương đương trọng lượng 1 vật có khối lượng / 32 / 22.0,50,21,2 .12 mmmkg PmgN ìï =+=+= ïï í ï== ïïî + Vì /P vượt quá giới hạn đo của lực kế nên lực kế không chỉ đúng trọng lượng thật của nhóm quả nặng. Câu 3: [TTN] Tại cùng 1 nơi trên Trái đất, ba vật có khối lượng lần lượt là 123,,mmm có trọng lượng tương ứng là 1220 ,60 PNPN== và 3.P . Xác định trọng lượng 3P khi khối lượng 3125.mmm=- Hướng dẫn giải + Áp dụng công thức .Pmg= + Ta có ()33125Pmgmmg==- + Hay 31255.206040 .PPPN=-=-= Câu 4: [TTN] Một hòn đá hút Trái Đất bằng 1 lực có độ lớn bằng 30 N. Coi gia tốc rơi tự do ở Trái Đất là 210 /.gms= a. Xác định khối lượng hòn đá. b. Khi đưa hòn đá lên Mặt Trăng thì trọng lượng nó là bao nhiêu? Biết gia tốc ở Mặt Trăng nhỏ hơn gia tốc ở Trái Đất 6 lần. Hướng dẫn giải a. Độ lớn lực hòn đá hút Trái Đất bằng độ lớn lực Trái Đất hút hòn đá và bằng trọng lượng hòn đá. + Áp dụng công thức 30 3 . 10 P Pmgmkg g=Þ=== b. Trọng lượng hòn đá trên Mặt Trăng .3.5 . 6 TÐ MTMT g PmgN=== Câu 5: [TTN] Một người treo 1vật có khối lượng 1m vào 1 lực kế thì lực kế chỉ 9 N. Treo thêm vật thứ hai có khối lượng 2m vào lực kế thì số chỉ lực kế lúc này là 15 N. Biết gia tốc rơi tự do là 2 10 /.gms= Xác định khối lượng mỗi vật. Hướng dẫn giải + Áp dụng công thức 1 1 9 .0,9 . 10 P Pmgmkg g=Þ=== / / 12122 15 ().1,50,6 10 P Pmmgmmkgmkg g=+Þ+===Þ= Câu 6: [TTN] Tại cùng một nơi trên Trái đất, ba vật có khối lượng lần lượt là 122 , 5 kgkgmm== và 3125.mmm=+ Biết vật 1m có trọng lượng là 120 .PN= Xác định trọng lượng vật 3.m Hướng dẫn giải + Ta có 312515mmmkg=+= + Tại cùng 1 nơi, các vật có cùng gia tốc rơi tự do 13 13 PP g mm==320 215 P Þ=3150 .PNÞ= Câu 7: [TTN] Một phi hành gia có khối lượng 80 kg khi đang mặc bộ đồ không gian. Gia tốc rơi tự do trên Mặt trăng bằng 1/6 trên Trái đất. Gia tốc rơi tự do trên trái đất là 9,81 m/s 2 .