Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Bài tập về lực đàn hồi và lực ma sát

Vấn đề 11: BÀI TẬP VỀ LỰC ĐÀN HỒI VÀ LỰC MA SÁT I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Nắm được công thức tính lực đàn hồi của lò xo và lực ma sát. 2. Kĩ năng: - Vận dụng giải được một số bài toán có liên quan. - Thực hiện chính xác các phép toán số mũ. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Soạn phương pháp giải bài toán. - Giải một số bài tập trong SGK và SBT về lực đàn hồi của lò xo và lực ma sát. 2. Học sinh: Giải các bài toán đã giao về nhà. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Hoạt động 1: Nêu phương pháp giải bài toán về lực đàn hồi – lực ma sát. (15 phút) Phương pháp 1. Lực đàn hồi của lò xo m a. Trường hợp đơn giản áp dụng công thức: - Tóm tắt bài toán và đổi đơn vị về hệ SI - Áp dụng công thức: Fđh = k.Dl b. Khi lò xo treo thẳng đứng: - Vật m chịu tác dụng của hai lực: đó là trọng lựcvà lực đàn hồi - Ở vị trí cân bằng ta có: += « P = Fđh « m.g = k.Dl « Dl = ; m = ; k = b. Trường hợp bài toán động học có lực đàn hồi: Ta giải gống như bài toán động học, nhưng có thêm lực đàn hồi. 2. Lực ma sát a. Trường hợp đơn giản áp dụng công thức: - Tóm tắt bài toán và đổi đơn vị về hệ SI - Áp dụng công thức: Fms = m.N * Chú ý trên mặt phẳng nằm ngang N = P = m.g - = b. Trường hợp bài toán động học có lực ma sát: Ta giải gống như bài toán động học, nhưng có thêm lực ma sát. 2. Hoạt động 2: Giải bài toán mẫu về lực đàn hồi (13 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Đơn vị kiến thức - Tóm tắt bài toán? - Vẽ hình và phân tích lực tác dụng vào vật m? - Khi hệ lò xo và vật m cân bằng ta có điều kiện gì? Từ đó tìm mối liên hệ giữa m, g, k và Dl? - Viết mối quan hệ này cho hai vật có khối lượng m1 và m2? - Lập tỉ số ? - Tìm Dl1? Từ đó tìm Dl2 theo công thức vừa lập? - Viết công thức tính Dl2? Từ đó tìm l2? - Đề cho lò xo dài l0 = 25cm treo thẳng đứng. Nếu treo vật m1 = 20g thì l1 = 25,5cm. Nếu treo vật m2 = 100g thì l2 =? - Lên bảng vẽ hình. - Ở vị trí cân bằng ta có: += « P = Fđh « m.g = k.Dl -Với vật m1: m1.g = k.Dl1. Với vật m2: m1.g = k.Dl2 - Lập tỉ số: - Ta có Dl1 = l1 – l0 = 25,5 – 25 = 0,5cm. ® Dl2 == (cm) - Ta có: Dl2 = l2 – l0 ® l2 = l0 + Dl2 l2 = 25 + 2,5 = 27,5(cm) m 1. Bài tập 12.3 SBT – 37 - Vật m chịu tác dụng của hai lực: đó là trọng lựcvà lực đàn hồi - Ở vị trí cân bằng ta có: += « P = Fđh « m.g = k.Dl + Với vật m1: m1.g = k.Dl1 + Với vật m2: m1.g = k.Dl2 - Lập tỉ số: ® Dl2 == (cm) - Mà Dl2 = l2 – l0 ® l2 = l0 + Dl2 l2 = 25 + 2,5 l2 = 27,5(cm) 3. Hoạt động 3: Giải bài toán mẫu về lực ma sát (15phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Đơn vị kiến thức - Tóm tắt bài toán? - Chọn hệ qui chiếu cho bài toán? - Phân tích lực vẽ hình? - Viết phương trình định luật II Niutơn cho chuyển động của vật? - Từ đó tìm biểu thức tính gia tốc của thùng? - Thay số tìm kết quả? - Đề cho: m = 55kg; Fd = 220N; mt = 0,35. Tính gia tốc của thùng? - Gốc tọa độ O tại vị trí khảo sát, trục tọa độ Ox theo phương chuyển động của vật, chiều dương của trục Ox là chiều chuyển động Mốc thời gian là lúc vật bắt đầu chuyển động. - Lên bảng vẽ. - Định luật II NiuTon ta có: (1) - Chiếu phương trình (1) lên trục Ox ta có: Fd – Fmst = ma ® Gia tốc của thùng là: (2) - Với Fd = 220N; Fmst = 0,35.55.10 =192,5N; m = 55kg thay vào (2) ta được: a = (m/s2) - O x 2. Bài tập 13.7 SBT – 39 = - Gốc tọa độ O tại vị trí khảo sát, trục tọa độ Ox theo phương chuyển động của vật, chiều dương của trục Ox là chiều chuyển động Mốc thời gian là lúc vật bắt đầu chuyển động. - Các lực tác dụng lên thùng như hình vẽ: - Định luật II NiuTon ta có: (1) - Chiếu phương trình (1) lên trục Ox ta có: Fd – Fmst = ma ® Gia tốc của thùng là: (2) - Với Fd = 220N; Fmst = 0,35.55.10 =192,5N; m = 55kg thay vào (2) ta được: a = (m/s2) 4. Hoạt động 4: Dặn dò (2 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh 1. Về nhà làm các bài tập còn lại trong SBT trang 37-39 2. Soạn bài lực đàn hồi. - Ghi nhận vào vở bài tập. - Ghi nhận vào vở soạn bài. IV. Rút kinh nghiệm tiết dạy: