Giáo án môn Vật lý 10 - Tiết 7: Bài tập động lực học chất điểm

Ngày soạn: 11/11 Ngày giảng: 16&21/11-10D,A Tiết 7: BÀI TẬP ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM I/ Mục tiêu: 1. Kiến thức - Củng cố và ghi nhớ các kiến thức về 3 định luật Niu tơn, lực đàn hồi, lực ma sát, lực hướng tâm, c/đ ném ngang. - HS vận dụng được các công thức của lực hướng tâm, c/đ ném ngang và ĐL II Niu –tơn... vào giải bt. 2. Kĩ năng - Rèn luyện kĩ năng biểu diễn lực, kĩ năng biến đổi, tính toán cho HS. 3. Thái độ - Giáo dục tính tự giác, tích cực, vượt khó trong học tập cho HS. II/ Chuẩn bị 1. Giáo viên: - SGK, SBT. 2.Học sinh: - Ôn các công thức của 3 ĐL Niu-tơn, ..., lực hướng tâm, c/đ ném ngang và ĐL II Niu -tơn. III/ Tổ chức các hoạt động dạy học Hoạt động 1: Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện xuất phát Hướng dẫn của Giáo viên Hoạt động của HS * Nêu đ/k cân bằng của chất điểm? * Nêu các đ/l Niu-tơn và viết biểu thức? * Viết các c/t lực hấp dẫn, lực đàn hồi đ/l Húc, lực ma sát? * Viết công thức tính lực hướng tâm và các c/t X/Đ c/đ của vật trong c/đ ném ngang? * Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn ? * Thế nào là trọng lực ? * Thế nào là trường hấp dẫn ? * Thế nào là trường trọng lực ? * đ/k CB : F = F1 + F2 +......= 0 * Nêu và lên bảng viết công thức. Hoạt động 2: HD làm một số bài tập cơ bản Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung ghi bảng Tóm tắt m= 2,5kg a = 0,05 m/s2 --------------- F ? Cho biết : m = 50 kg S = 50 cm = 0,5 m v = 0,7 m/s F = ? GV : Để giài bài tập trên các em dùng mấy hệ trục tọa độ và chọn hệt trục tọa độ như thế nào? HS : Ta dùng hai trục tọa độ , Ox và Oy ; Gốc tọa độ tại mặt đất. GV hướng dần HS vận dụng công thức vận tốc của vật ném xiên để tính vận tốc vật vx = v0cosa vy = v0sina - gt với a =0 ta có (Gọi HS lên thực hiện tính vận tốc ) vx = v0 = 20t (1) vy = - gt = -10t (2) GV : Yêu cầu HS lên bảng viết phương trình tọa độ chuyển động của vật : x = v0t = 20t (3) y = h - gt2 = 45 – 5t2 (4) GV : Nhự các em nhận thấy rằng muốn giải bất kỳ một bài toán chuyển động ném xiên hay ném ngang nào thì việc trước tiên các em phải viết phương trình tọa độ và phương trình vận tốc của vật theo hệ trục xOy Để từ đó chúng ta thế các giá trị vào theo yêu cầu của đề toán a) Gọi một HS lên viết phương trình quỹ đạo của vật : HS : Khi x = 20t Þ t = ; Thế t vào (4) ta có phương trình quỹ đạo : y = 45 - b) GV : Khi vật bay đến mặt đất thì giá trị của x, y có gì thay đổi ? HS : Khi đó x có giá trị cực đại còn gọi là tầm bay xa, còn y có giá trị bằng ) Khi vật rơi đến đất ta có y = 0 y = h - gt2 0 = h - gt2 Þ t = = 3 (s) GV : Ở biểu thức tính thời gian của vật ném xiên (ngang) các em cho biết biều thức này giống biểu thức tính thời gian của vật chuyển động gì mà các em đã biết ? HS : Giống biểu thức tính thời gian của vật chuyển động rơi tự do ! GV : Đúng rồi ! Bây giờ các em có thể dựa vào thời gian t để tính tầm xa . HS : Thay t vào phương trình x = 20t ta được tầm xa L = 60 m GV : Với thời gian trên các em có thể nào tính được vận tốc vật. Bài 1: Một vật có khối lượng là 2,5kg, chuyển động với gia tốc 0,05 m/s2 . Tính lực tác dụng vào vật. Bài giải Theo định luật II Newton ta có : = m Độ lớn : F = ma = 2,5 ´ 0,05 = 0,125 ( N ) BÀI 2 : Một vật có khối lượng 50 kg,bắt đầu chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi được 50 cm thì có vận tốc 0,7 m/s. Tính lực tác dụng vào vật Bài Giải Chọn: Chiều dương Ox là chiều chuyển động của vật Gốc tọa độ O tại vị trí vật bắt đầu chuyển bánh Gia tốc của vật: 2as = v2 – v02 Þ a = = = = 0,49 m/s2 Lực tác dụng lên vật: theo định luật II Niuton , ta có: a = ® F = m.a = 50.0,49 = 24,5(N) Bài 3:Một máy bay phản lực có khối lượng 50 tấn , khi hạ cánh chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,5 m/s2. Hãy tính lực hãm . Biểu diễn trên cùng một hình các vec tơ vận tốc, gia tốc, lực . Bài giải Lực hãm tác dụng lên máy bay theo định luật II Newton ta có Þ Fhp = ma = 50000.(-0,5) = -25000 (N) BÀI 4 : Cho biết khối lượng Trái dất là M = 6.1024 Kg, khối lượng của một hòn đá là m = 2,3kg, gia tốc rơi tự do là g = 9,81m/s2. Hỏi hòn đá hút Tráiđất với một lực bằng bao nhiêu ? Bài Giải Với vật có trọng lượng m= 2,3 kg thì Trái Đất tác dụng lên vật một trọng lực là : P = m.g = 2,3.9,81 = 22,6 (N) Theo định luật III Newton, hòn đá sẽ tác dụng lên Trái Đất một lực F = P = 22,6 (N). vx = v0cosa vy = v0sina - gt với a =0 ta có (Gọi HS lên thực hiện tính vận tốc ) vx = v0 = 20t (1) vy = - gt = -10t (2) GV : Yêu cầu HS lên bảng viết phương trình tọa độ chuyển động của vật : x = v0t = 20t (3) y = h - gt2 = 45 – 5t2 (4)