Chào mừng các bạn đến với forum 12a


 
Trang ChínhTrang Chính  CalendarCalendar  Trợ giúpTrợ giúp  Tìm kiếmTìm kiếm  Thành viênThành viên  NhómNhóm  Đăng kýĐăng ký  Đăng Nhập  

Share | 
 

 [b]Dành cho các Mem lớp 10[/b]

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Go down 
Tác giảThông điệp
hoangkhuong_md*
Hiệu truởng
Hiệu truởng
avatar

Points : 140
Thanked : 4
Join date : 27/09/2011
Age : 22
Đến từ : ĐÔNG SƠN Kingdom

Bài gửiTiêu đề: [b]Dành cho các Mem lớp 10[/b]   Thu Oct 13, 2011 9:40 am

Chuyên đề phương pháp động lực học
II - CÁC BÀI TẬP THÍ DỤ - CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN

Dạng 1: Bài toán áp dụng định luật II Niu-tơn
Bài 1. Một vật nhỏ khối lượng m chuyển động theo trục Ox (trên một mặt ngang), dưới tác dụng của lực nằm ngang có độ lớn không đổi. Xác định gia tốc chuyển động của vật trong hai trường hợp:
a) Không có ma sát.
b) Hệ số ma sát trượt trên mặt ngang bằng
Bài giải:
- Các lực tác dụng lên vật: Lực kéo , lực ma sát , trọng lực , phản lực
- Chọn hệ trục tọa độ: Ox nằm ngang, Oy thẳng đứng hướng lên trên.

Phương trình định luật II Niu-tơn dưới dạng vectơ:
+ + + = m. (1)
Chiếu (1) lên trục Ox:
F – Fms = ma (2)
Chiếu (1) lên trục Oy:
-P + N = 0 (3)
N = P và Fms = .N
Vậy:
+ gia tốc a của vật khi có ma sát là:


+ gia tốc a của vật khi không có ma sát là:



Bài 2. Một học sinh đẩy một hộp đựng sách trượt trên sàn nhà. Lực đẩy ngang là 180N. Hộp có khối lượng 35 kg. Hệ số ma sát trượt giữa hộp và sàn là 0,27. Hãy tìm gia tốc của hộp. Lấy g = 9,8m/s2.
Bài giải:
Hộp chịu tác dụng của 4 lực: Trọng lực , lực đẩy , lực pháp tuyến và lực ma sát trượt của sàn.



Áp dụng định luật II Niu-tơn theo hai trục toạ độ:



Giải hệ phương trình:
N = P = mg = 35.9,8 = 343 N
= 0,27.343 = 92,6 N

a = 2,5m/s2 hướng sang phải.
Bài 3. Một vật nhỏ khối lượng m chuyển động theo trục Ox trên mặt phẳng nằm ngang dưới tác dụng của lực kéo theo hướng hợp với Ox góc . Hệ số ma sát trượt trên mặt ngang bằng . Xác định gia tốc chuyển động của vật.

Bài giải:
Các lực tác dụng lên vật: Lực kéo , lực ma sát , trọng lực , phản lực
Chọn hệ trục tọa độ: Ox nằm ngang, Oy thẳng đứng hướng lên trên.
Phương trình định luật II Niu-tơn dưới dạng vectơ:
+ + + = m. (1)
Chiếu (1) lên Ox : ma = F2 - Fms
ma = F - Fms (2)
Chiếu (1) lên Oy : 0 = F1 + N – P
N = P - F (3)
Từ (2) và (3) ta có :
ma = F - (mg - F ) = F( + ) -
Vậy :


Bài 4. Một người dùng dây buộc vào một thùng gỗ và kéo nó trượt trên sân bằng một lực 90,0N theo hướng nghiêng 30,0o so với mặt sân. Thùng có khối lượng 20,0 kg. Hệ số ma sát trượt giữa đáy thùng và sân là 0,50. Tìm gia tốc của thùng. Lấy g = 9.8 m/s2.
Bài giải:
Thùng chịu tác dụng của bốn lực :Trọng lực , lực kéo , lực pháp tuyến và lực ma sát của sàn.



Áp dụng định luật II Niu-tơn theo hai trục toạ độ:



Giải hệ phương trình:
N = P - Fsin : 20,0.9,8 - 90,0.0,50
N = 151 (N).
= 0,50.151 = 75,5 N.

a = 0.12m/s2, hướng sang phải.
Bài 5. Một quyển sách được thả trượt từ đỉnh của một bàn nghiêng một góc =35o so với phương ngang. Hệ số ma sát trượt giữa mặt dưới của quyển sách với mặt bàn là = 0,5. Tìm gia tốc của quyển sách. Lấy g = 9.8m/s2.
Bài giải:
Quyển sách chịu tác dụng của ba lực: trọng lực , lực pháp tuyến và lực ma sát của mặt bàn.
Áp dụng định luật II Niu-tơn theo hai trục toạ độ.



Giải hệ phương trình ta được:
a = g(sin - cos )
= 9,8(sin35o - 0,50.cos35o)
a = l,6m/s2, hướng dọc theo bàn xuống dưới.

Bài 6.
Một vật đặt ở chân mặt phẳng nghiêng một góc a = 300 so với phương nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là m = 0,2. Vật được truyền một vận tốc ban đầu v0 = 2 m/s theo phương song song với mặt phẳng nghiêng và hướng lên phía trên.
a) Sau bao lâu vật lên tới vị trí cao nhất?
b) Quãng đường vật đi được cho tới vị trí cao nhất là bao nhiêu?
Bài giải:
Ta chọn:
- Gốc toạ độ O: tại vị trí vật bắt đầu chuyển động .
- Chiều dương Ox: Theo chiều chuyển động của vật.
- MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động ( t0 = 0)
* Các lực tác dụng lên vật:
- Trọng lực tác dụng lên vật, được phân tích thành hai lực thành phần Px và Py
Px = P.sin = mgsin
Py = P.cos = mgcos
- Lực ma sát tác dụng lên vật
Fms = m.N = m.Py = m.mgcos
* Áp dụng định luật II Niu-tơn cho vật:
hl = m.
+ ms = m.
Chiếu phương trình trên lên chiều chuyển động của vật ta có:
- Px – Fms = ma
- mgsin - m.mgcos = ma
 a = - g(sin - mcos) = - 6,6 m/s2
Giả sử vật đến vị trí D cao nhất trên mặt phẳng nghiêng.
a) Thời gian để vật lên đến vị trí cao nhất:
t = = 0,3
b) Quãng đường vật đi được:
s = = = 0,3 m.

Dạng 2: Dùng phương pháp hệ vật
- Xác định được Fk, là lực kéo cùng chiều chuyển động (nếu có lực xiên thì dùng phép chiếu để xác định thành phần tiếp tuyến Fx = Fcos
- Xác định được Fc, là lực cản ngược chiều chuyển động
- Gia tốc của hệ : a = ; tổng các lực kéo, tổng các lực cản, khối lượng các vật trong hệ.
* Lưu ý :
1. Tìm gia tốc a từ các dữ kiện động học.
2. Để tìm nội lực, vận dụng a = ; Fk tổng các lực kéo tác dụng lên vật, Fc tổng các lực cản tác dụng lên vật.
3. Khi hệ có ròng rọc: đầu dây luồn qua ròng rọc động đi đoạn đường s thì trục ròng rọc đi đoạn đường s/2, độ lớn các vận tốc và gia tốc cũng theo tỉ lệ đó.
4. Nếu hệ có 2 vật đặt lên nhau, khi có ma sát trượt thì khảo sát chuyển động của từng vật ( vẫn dùng công thức a = ).
5. Nếu hệ có 2 vật đặt lên nhau, khi có ma sát nghỉ thì hệ có thể xem là 1 vật.
Bài 1.Hai vật A và B có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang và được nối với nhau bằng dây không dẫn, khối lượng không đáng kể. Khối lượng 2 vật là mA = 2 kg, mB = 1 kg, ta tác dụng vào vật A một lực F = 9 N theo phương song song với mặt bàn. Hệ số ma sát giữa hai vật với mặt bàn là m = 0,2. Lấy g = 10 m/s2. Hãy tính gia tốc chuyển động.
Bài giải:

Đối với vật A ta có:

Chiếu xuống Ox ta có: F - T1 - F1ms = m1a1
Chiếu xuống Oy ta được: -m1g + N1 = 0
Với F1ms = kN1 = km1g
 F - T1 - k m1g = m1a1 (1)
* Đối với vật B:

Chiếu xuống Ox ta có: T2 - F2ms = m2a2
Chiếu xuống Oy ta được: -m2g + N2 = 0
Với F2ms = k N2 = k m2g
 T2 - k m2g = m2a2 (2)
 Vì T1 = T2 = T và a1 = a2 = a nên:
F - T - k m1g = m1a (3)
T - k m2g = m2a (4)
Cộng (3) và (4) ta được F - k(m1 + m2)g = (m1+ m2)a


Bài 2.Trên một mặt bàn nằm ngang có hai vật 1 và 2 được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn, mỗi vật có khối lượng 2,0 kg. Một lực kéo 9,0 N đăt vào vật 1 theo phương song song với mặt bàn. Hệ số ma sát trượt giữa vật và bàn là 0,20. Lấy g = 9,8 m/s2. Tính gia tốc của mỗi vật và lực căng của dây nối.
Bài giải:
Dưới tác dụng của lực , vật 1 thu gia tốc và chuyển động. Khi vật 1 chuyển động, nó kéo vật 2 bằng lực căng . Vật 2 cũng kéo lại vật 1 bằng lực căng .
Hình 14.4b và 14.4c là những giãn đồ vectơ lực cho từng vật. Chọn trục x hướng theo lực rồi áp dụng định luật II Niu-tơn cho từng vật:
Vật 1:


Vật 2:


Mặt khác ta lại có:
T1 = T2 = T
P1 = P2 = mg
Fms1 = N1
Fms2 = N2
ax1 = ax2 = a (do dây không dãn)
Giải hệ phương trình ta được




= 2,0(0,29 + 0,20.9,8) = 4,5N
a1 = a2 = 0,29m/s2 (hướng sang phải)
T = 4,5N

Bài 3.Hai vật cùng khối lượng m = 1 kg được nối với nhau bằng sợi dây không dẫn và khối lượng không đáng kể. Một trong 2 vật chịu tác động của lực kéo hợp với phương ngang góc a = 300 . Hai vật có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang góc  = 300. Hệ số ma sát giữa vật và bàn là 0,268. Biết rằng dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 10 N. Tính lực kéo lớn nhất để dây không đứt. Lấy = 1,732.

Bài giải:


Vật 1 có:

Chiếu xuống Ox ta có: F.cos 300 - T1 - F1ms = m1a1
Chiếu xuống Oy: Fsin 300 - P1 + N1 = 0
Và F1ms = k N1 = k(mg - Fsin 300)
 F.cos 300 - T1k(mg - Fsin 300) = m1a1 (1)
Vật 2:

Chiếu xuống Ox ta có: T - F2ms = m2a2
Chiếu xuống Oy: -P2 + N2 = 0
mà F2ms = k N2 = km2g
 T2 - k m2g = m2a2
Hơn nữa vì m1 = m2 = m; T1 = T2 = T ; a1 = a2 = a
 F.cos 300 - T - k(mg - Fsin 300) = ma (3)
 T - kmg = ma (4)
Từ (3) và (4)


Vậy Fmax = 20 N.

Bài 4. Hai vật A và B có khối lượng lần lượt là mA = 600 g, mB = 400 g được nối với nhau bằng sợi dây nhẹ không dãn và vắt qua ròng rọc cố định như hình vẽ. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc và lực ma sát giữa dây với ròng rọc. Lấy g = 10 m/s2. Tính gia tốc chuyển động của mối vật.

Bài giải:

Khi thả vật A sẽ đi xuống và B sẽ đi lên do mA > mB và
TA = TB = T
aA = aB = a
Đối với vật A: mAg - T = mA.a
Đối với vật B: -mBg + T = mB.a
* (mA - mB).g = (mA + mB).a

Bài 5.Ba vật có cùng khối lượng m = 20 0g được nối với nhau bằng dây nối không dãn như hình vẽ. Hệ số ma sát trượt gjữa vật và mặt bàn là m = 0,2. Lấy g = 10 m/s2. Tính gia tốc khi hệ chuyển động.

Bài giải:

Chọn chiều như hình vẽ. Ta có:

Do vậy khi chiếu lên các hệ trục ta có:






Bài 3. Xem hệ cơ liên kết như hình vẽ. Cho biết m1 = 3 kg; m2 = 1 kg; hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là m = 0,1 ; a = 300; g = 10 m/s2. Tính sức căng của dây?

Bài giải:

Giả thiết m1 trượt xuống mặt phẳng nghiêng và m2 đi lên, lúc đó hệ lực có chiều như hình vẽ. Vật chuyển động nhanh dần đều nên với chiều dương đã chọn, nếu ta tính được a > 0 thì chiều chuyển động đã giả thiết là đúng.
Đối với vật 1:

Chiếu hệ xOy ta có: m1gsin - T - mN = ma
- m1g cos + N = 0
* m1gsin - T - m m1g cos = ma (1)
Đối với vật 2:

 -m2g + T = m2a (2)
Cộng (1) và (2)  m1gsin - m m1g cos = (m1 + m2)a

Vì a > 0, vậy chiều chuyển động đã chọn là đúng
* T = m2 (g + a) = 1(10 + 0,6) = 10,6 N
Chữ Ký
Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên
 

[b]Dành cho các Mem lớp 10[/b]

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Về Đầu Trang 
Trang 1 trong tổng số 1 trang

Permissions in this forum:Bạn không có quyền trả lời bài viết
Chào mừng các bạn đến với forum 12a :: Góc học tập! :: Vật Lí-