Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 42: Bài tập (Tiếp theo)

BÀI TẬP A. Mục tiêu. 1. Kiến thức: - Nêu được định nghĩa của vật rắn và giá của lực, điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của 2 lực và ba lực không song song. 2. Kĩ năng: - Hiểu và vận dụng được kiến thức để làm các bài tập. 3. Thái độ: - Sử dụng được kiến thức để giải quyết các bài toán vật lí trong đời sống hàng ngày B. Chuẩn bị 1. Giáo viên: - Các bài tập làm thêm và hình vẽ minh họa. 2. Học sinh: - Ôn lại quy tắc hình bình hành, điều kiện cân bằng của một chất điểm, chuẩn bị bài ở nhà C. Phương pháp - Diễn giảng, vấn đáp, - Giải quyết vấn đề, thảo luận nhóm D. Tiến trình lên lớp 1. Ổn định tổ chức - Ổn định lớp, điểm danh - Kiểm tra sỉ số 2. Kiểm tra bài củ Câu 1: Viết các phương trình của 2 chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang - Tính chất của mỗi chuyển động thành phần Câu 2: Lập phương trình quỹ đạo của vật chuyển động ném ngang, viết các công thức tính thời gian chuyển động và tầm ném xa ? - Ở cùng một độ cao, cùng lúc cho một vật ném ngang, vât khác cho chuyển động rơi tực do, vật nào chạm đất trước? 3. Bài mới: Đặt vấn đề: Tìm hiểu về điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của các lực, cách xác định trọng tâm của vật 3. Bài mới Hoạt động của thầy và trò Nội dung kiến thức Hoạt động 1: Ôn lại các kiến thức đã học GV: Yêu cầu học sinh liệt kê các công thức đã học lên 1 góc bảng. HS: Chuẩn bị các kiến thức về cân bằng của vật rắn. GV: Cho học sinh vẽ hình và viết biểu thức HS: Theo dõi và ghi chép Hoạt động 2: Vận dụng làm các bài tập GV: Cho học sinh tóm tắt và đọc bài tập 1 HS: Thảo luận nhóm tìm phương án giải bài tập GV: Các lực tác dụng lên vật gồm những lực nào ? HS: Gồm các lực , , GV: Viết điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của ba lực không song song HS: GV: Cho học sinh chọn hệ tọa độ và chiếu các phương trình lên hệ trục tọa độ. HS: Chọn hệ tọa độ Oxy (hình vẽ): Chiếu phương trình lên hệ tọa độ Oxy: Ox: Oy: GV: Từ đó cho học sinh xác định các lực HS: và GV: Gäi c¸c nhãm tr×nh bµy, nhËn xÐt HS: Tr×nh bµy theo nhãm GV: Cho học sinh tóm tắt và đọc bài tập 2 GV: Cho học sinh thảo luận và phân tích các lực tác dụng lên điểm treo HS: Gồm các lực , , GV: Viết điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của ba lực không song song HS: GV: Cho học sinh chọn hệ tọa độ và chiếu các phương trình lên hệ trục tọa độ. HS: Chọn hệ tọa độ Oxy (hình vẽ): Chiếu phương trình lên hệ tọa độ Oxy: Ox: Oy: GV: Từ đó cho học sinh xác định các lực HS: và GV: Gäi c¸c nhãm tr×nh bµy, nhËn xÐt HS: Tr×nh bµy theo nhãm GV: Cho học sinh tóm tắt và đọc bài tập 1 GV: Xác định các lực tác dụng lên vật ? HS: Lực đàn hồi và lực nén GV: Cho học sinh xác định cánh tay đòn của các lực. HS: Dựa vào hình vẽ để xác định cánh tay đòn của hai lực GV: Viết điều kiện cân bằng của vật ? HS: GV: Từ đó xác định lực đàn hồi của lò xo và độ cứng của lò xo ? HS: , GV: Cho học sinh thảo luận và làm các bài tập HS: Thảo luận nhóm tìm phương án giải bài tập GV: Cho học sinh tóm tắt và đọc bài tập 2 GV: Xác định các lực tác dụng lên vật ? HS: Trọng lực P và lực đẩy GV: Cho học sinh xác định cánh tay đòn của các lực. HS: Dựa vào hình vẽ để xác định cánh tay đòn của hai lực GV: Viết điều kiện cân bằng của vật ? HS: GV: Từ đó xác định lực đẩy của người ? HS: GV: Trường hợp lực F hướng thẳng đứng lên trên. Viết điều kiện cân bằng của vật ? HS: GV: Từ đó xác định lực đẩy của người ? HS: GV: Cho học sinh thảo luận và làm các bài tập HS: Thảo luận nhóm tìm phương án giải bài tập A. Hệ thống kiến thức 1. Điều kiện cân bằng : Muốn cho một vật chịu tác dụng của 2 lực ở trạng thái cân bằng thì 2 lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều: 2. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song: - Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy. - Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba 3. Mômen lực: Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó. Đơn vị của momen là: N.m B. Vận dụng kiến thức Bài tập 1: Một vật khối lượng m = 5,0 kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng bằng một sợi dây song song với mặt phẳng nghiêng. Góc nghiêng (H.17.1). Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng; lấy g = 10 m/s2 . Xác định lực căng của dây và phản lực của mặt phẳng nghiêng. Tóm tắt m=5kg ; g = 10 m/s2 T = ? N= ? Hướng dẫn: Từ điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của ba lực không song song: Chọn hệ tọa độ Oxy (hình vẽ): Chiếu phương trình lên hệ tọa độ Oxy: Ox: Oy: Từ đó ta có: và Bài tập 2: Một chiếc đèn có trọng lượng P = 40 N được treo vào tường nhờ một sợi dây xích. Muốn cho đèn ở xa tường người ta dùng một thanh chống nằm ngang, mọt đầu tì vào tường còn đầu kia tì vào điểm B của dây xích (H.17.2). Bỏ qua trọng lượng của thanh chống , dây xích và ma sát ở chỗ thanh tiếp xúc với tường. Cho biết dây xích hợp với tường một góc 450. a) Tính lực căng của các đoạn xích BC và AB. b) Tính phản lực Q của tường lên thanh. Hướng dẫn: Từ điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của ba lực không song song: Chọn hệ tọa độ Oxy (hình vẽ): Chiếu phương trình lên hệ tọa độ Oxy: Ox: Oy: Từ đó ta có: và Bài tập 3: Một bàn đạp có trọng lượng không đáng kể, có chiều dài OA = 20 cm, quay dễ dàng quanh trục O nằm ngang (H.18.1). Một lò x ogắn vào điểm C. Người ta tác dụng lên bàn đạp tại điểm A một lực vuông góc với bàn đạp và có độ lớn 20 N. Bàn đạp ở trạng thái cân bằng khi lò xo có phương vuông góc với OA. a) Xác định lực của lò xo tác dụng lên bàn đạp. b) Tính độ cứng của lò xo. Biết rằng lò xo bị ngắn đi một đoạn 8 cm so với khi không bị nén. Tóm tắt m=5kg ; g = 10 m/s2 T = ? N= ? Hướng dẫn: - Từ điều kiện cân bằng của vật : Từ đó ta có:, Bài tập 4: Một người nâng một tấm gỗ đồng chất, tiết diện đều, có trọng lượng P = 200 N. Người ấy tác dụng một lực vào đầu trên của tấm gỗ để giữ cho nó hợp với mặt đất một góc. Tính độ lớn của lực trong hai trường hợp : a) Lực vuông góc với tấm gỗ (H.18.3a). b) Lực hướng thẳng đứng lên trên (H.18.3b). Hướng dẫn: a. Từ điều kiện cân bằng của vật : Từ đó ta có: b. Từ điều kiện cân bằng của vật : Từ đó ta có: 4. Củng cố và luyện tập. GV: - Nhắc lại điều kiện cân bằng của chất điểm - Cách chiếu các lực lên hệ tọa độ - Nhắc lại các công thức, nội dung của mô men lực - Điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định HS: Ôn lại các kiến thức đã học 5. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà -Học bài, làm tất cả các bài tập còn lại trong SGK -Chuẩn bị bài mới: "Thực hành"