Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 36: Bài tập về chuyển động của một vật trên mặt phẳng nghiêng

Tiết 36 BÀI TẬP VỀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA MỘT VẬT TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Viết được công thức định luật II Niuton cho vật. 2. Kĩ năng: - Áp dụng được định luật II Niuton cho chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị một số ví dụ về chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng. 2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về định luật II Niuton, lực ma sát. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Hoạt động 1: Giải bài toán mẫu (43 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Đơn vị kiến thức 1. Bài tập 21.6 SBT – trang 50 - Chọn hệ quy chiếu? - Hãy phân tích lực tác dụng vào vật và vẽ hình? - Ở câu a có bao nhiêu lực tác dụng vào vật? Viết phương trình định luật II Niuton? - Hãy chiếu phương trình (1) lên trục Ox? Tìm công thức tính gia tốc a? - Viết công thức tính quãng đường vật đi được? - Từ tìm góc nghiêng a? - Ở câu b có bao nhiêu lực tác dụng vào vật? Viết phương trình định luật II Niuton cho vật? - Chiếu phương trình (2) lên trục Ox và tìm công thức tính a? - Chiếu phương trình (2) lên trục Oy? Và tìm công thức tính lực ma sát trượt? - Từ đó tìm gia tốc a? Và quãng đường s? - Hãy chọn hệ quy chiếu cho chuyển động của thuyền? - Cho biết tính chất chuyển động của thuyền? - Viết phương trình định luật II Niuton? - Chiếu phương trình (1) lên trục Ox và tìm lực cản F3? - Chọn hệ trục Oxy, gốc tọa độ tại O, trục Ox song song với mặt phẳng nghiêng, trục Oy vuông góc với mặt phẳng ngiêng. Mốc thời gian là lúc vật bắt đầu chuyển động. - Lên thực hiện theo yêu cầu. - Có hai lực tác dụng vào vật: trọng lực , phản lực . Áp dụng định luật II Niuton:+ - Chiếu phương trình (1) lên trục Ox ta có: Psina = ma.® a = g.sina - Quãng đưường: s = v0.t +a.t2 - Lên bảng tìm. - Có 3 lực tác dụng vào vật. Áp dụng định luật II Niuton: ++(2) - Chiếu phương trình (2) lên trục Ox ta có: P.sina - Fmst = m.a ® a = (3) - Chiếu phương trình (2) lên trục Oy ta có: N’ – Pcosa ® N’ = mgcosa. Theo định luật III Niuton áp lực của vật lên mặt phẳng nghiêng là N = N’ = mgcosa ® Fmst = mtmgcosa (4) - Tự giải. - Chọn trục Ox trùng với phương chuyển động của thuyền, gốc tọa độ O tại vị trí khảo sát, chiều dương là chiều chuyển động của thuyền. - Thuyền chuyển động với vận tốc không đổi nên . - Áp dụng định luật II Niuton: ++= (1) - Tự giải. 1. Bài tập 21.6 SBT – trang 50. - Chọn hệ trục Oxy, gốc tọa độ tại O, trục Ox song song với mặt phẳng nghiêng, trục Oy vuông góc với mặt phẳng ngiêng. Mốc thời gian là lúc vật bắt đầu chuyển động. O a y x a. Có hai lực tác dụng vào vật: trọng lực , phản lực . - Áp dụng định luật II Niuton: + - Chiếu phương trình (1) lên trục Ox ta có: Psina = ma. ® a = = g.sina a. Quãng đường vật đi được trong một gây đầu tiên (t = 1s) là: s = v0.t +a.t2 = 0 +g.sina ® sina = « a = 300. b. Giữa mặt phẳng nghiêng và vật có lực ma sát trượt. - Áp dụng định luật II Niuton: ++(2) - Chiếu phương trình (2) lên trục Ox ta có: P.sina - Fmst = m.a ® a = (3) - Chiếu phương trình (2) lên trục Oy ta có: N’ – Pcosa ® N’ = mgcosa. Theo định luật III Niuton áp lực của vật lên mặt phẳng nghiêng là N = N’ = mgcosa ® Fmst = mtmgcosa (4) - Thay (4) vào (3) ta có: a = g(sina - mtcosa) « a = 9,8(sin300 – 0,27cos300) « a = 9,8(0.5 – 0,27.0,83) = 2,7(m/s2) - Quãng đường vật đi được trong một gây đầu tiên (t = 1s) là:s = v0.t +a.t2 « s = 0.1+.2,7.1 = 1,35(m) 2. Bài tập 21.7 SBT – trang 50. O x 300 300 Chiều chuyển động - Chọn trục Ox trùng với phương chuyển động của thuyền, gốc tọa độ O tại vị trí khảo sát, chiều dương là chiều chuyển động của thuyền. - Vì thuyền chuyển động với vận tốc không đổi nên . - Áp dụng định luật II Niuton: ++= (1) - Chiếu phương trình (1) lên trục Ox ta có: F1.cos300 + F2.cos300 – F3 = 0 ® F3 = 2F1.cos300 = 2.600.0,83 « F3 = 498(N) 2. Hoạt động 2: Dặn dò (2 phút) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Về nhà làm các bài tập III.7, III.8 phần ôn tập chương III. Ghi nhận vào vở bài tập. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY: