31 trang
7 lượt tải
Bài 17 18 19 Trọng Lực - Lực Căng - Lực Ma Sát - Lực Cản - Lực Nâng | Vật lí 11
13
Bài 17 18 19 Trọng Lực - Lực Căng - Lực Ma Sát - Lực Cản - Lực Nâng | Vật lí 11. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời đọc đón xem!
Chủ đề: Tài liệu chung Vật Lí 11 45 tài liệu
Môn: Vật Lí 11 426 tài liệu
Tác giả:
Danh sách Quiz
1. Đ c đi mặ ể
Tr ng l c là l c h p d n gi a Trái Đ t và v t. Tr ng l c là m t tr ngọ ự ự ấ ẫ ữ ấ ậ ọ ự ộ ườ
h p riêng c a l c h p d nợ ủ ự ấ ẫ
Tr ng l c đ c kí hi u là vecto ọ ự ượ ệ
+ Ph ng th ng đ ngươ ẳ ứ
+ Chi u h ng v tâm Trái Đ tế ướ ề ấ
+ Đi m đ t c a tr ng l c g i là ể ặ ủ ọ ự ọ
tr ng ọ tâm c a v tủ ậ
+ Đ l n: ộ ớ
Tr ng tâm c a m t v t ph ng, m ng và có d ng hình h c đ i x ng n m tâm đ i x ng c aọ ủ ộ ậ ẳ ỏ ạ ọ ố ứ ằ ở ố ư ủ
v t. V trí c a tr ng tâm ph thu c vào s phân b kh i l ngậ ị ủ ọ ụ ộ ự ổ ố ượ
c a v t, có th n m bên trong v t ho c n m bên ngoài v t.ủ ậ ể ằ ậ ặ ằ ậ
2. Tr ng l ngọ ượ
Khi v t đ ng yên trên m t đ t, ậ ứ ặ ấ tr ng l ngọ ượ c a v t b ng đủ ậ ằ ộ
l n c a tr ng l c tác d ng lên v tớ ủ ọ ự ụ ậ
g n m t đ t, gia t c r i t do có giá tr g n đúng Ở ầ ặ ấ ố ơ ự ị ầ
Ví d : ụ Đo tr ng l ng c a m t v t m t đ a đi m trên Trái Đ t có gia t c r i t do làọ ượ ủ ộ ậ ở ộ ị ể ấ ố ơ ự
, ta đ c ượ . N u đem v t này t i m t đ a đi m khác có giá t c r i t doế ậ ớ ộ ị ể ố ơ ự
thì kh i l ng và tr ng l ng c a nó đo đ c là bao nhiêu ?ố ượ ọ ượ ủ ượ
I
TR NG L CỌ Ự
CHÚ Ý
- Tr ng l ng c a v t ọ ượ ủ ậ
thay đ i khi đem v t đ n ổ ậ ế
n i có gia t c r i t do ơ ố ơ ự
thay đ i so v i lúc đ u.ổ ớ ầ
- Kh i l ng là s đo ố ượ ố
l ng ch t c a v t. Vì ượ ấ ủ ậ
v y, kh i l ng v t ậ ố ượ ậ
không thay đ i.ổ
Khi m t s i dây b kéo thì t i m i đi m trên dây, k c hai đ u dây s xu t hi n l c độ ợ ị ở ạ ọ ể ể ả ầ ẽ ấ ệ ự ể
ch ng l i s kéo, l c này g i là ố ạ ự ự ọ l c căngự
Ví d 1: ụ M t bóng đèn có kh i l ng 500g đ c treo th ng đ ng vào tr n nhàộ ố ượ ượ ẳ ứ ầ
b ng m t s i dây và đang tr ng thái cân b ng.ằ ộ ợ ở ạ ằ
a) Bi u di n các l c tác d ng lên bóng đèn.ể ễ ự ụ
b) Tính đ l n c a l c căng.ộ ớ ủ ự
c) N u dây treo ch ch u tác d ng c a m t l c căng gi i h n là 5,5 N thì nó ế ỉ ị ụ ủ ộ ự ớ ạ
có b đ t không ? Vì sao ?ị ứ
H ng d n gi iướ ẫ ả
a)
- Tr ng l c ph ng th ng đ ng h ng xu ngọ ự ươ ẳ ứ ướ ố
- L c căng dây ph ng th ng đ ng h ng lên.ự ươ ẳ ứ ướ
b) Vì bóng đèn đang tr ng thái cân b ng nên: ở ạ ằ
c) Dây không b đ t vì l c căng mà dây ph i ch u là 4,9 N nh h n l c căng gi i h nị ứ ự ả ị ỏ ơ ự ớ ạ
Ví d 2: ụ M t thùng g kh i l ng 10kg đ c treo vào m t s iộ ỗ ố ượ ượ ộ ơ
dây n m cân b ng trên m t ph ng nghiêng 30ằ ằ ặ ẳ
0
so v i ph ngớ ươ
ngang. B qua ma sát, l y ỏ ấ m/s
2
. Tính l c căng dâyự
H ng d n gi iướ ẫ ả
- V t n m cân b ng trên m t ph ng nên: ậ ằ ằ ặ ẳ (1)
- Ch n h t a đ Oxy nh hình vọ ệ ọ ộ ư ẽ
- Chi u (1)/Ox, ta có:ế
Ví d 3: ụ M t chi c áo có kh i l ng 500g đ c treo vàoộ ế ố ượ ượ
đi m chính gi a c a m t s i dây căng ngang, dây bể ữ ủ ộ ợ ị
chùng xu ng, hai n a s i dây có chi u dài nh nhau vàố ử ợ ề ư
h p v i nhau m t góc 120ợ ớ ộ
0
nh hình v . L y g = 9,8ư ẽ ấ
m/s
2
.
II
L C CĂNGỰ
L c căng đ c kí hi u là vecto ự ượ ệ
+ Đi m đ t là đi m mà đ u dây ti p xúc v iể ặ ể ầ ế ớ
v t.ậ
+ Ph ng trùng v i chính s i dây.ươ ớ ợ
+ Chi u h ng t hai đ u dây và ph n gi aế ướ ừ ầ ầ ữ
c a s i dây.ủ ợ
a) Bi u di n các l c tác d ng vào chi c áo ?ể ễ ự ụ ế
b) Tính l c căng dây ? ự
H ng d n gi iướ ẫ ả
Vì chi c áo đang n m cân b ng nên: ế ằ ằ
- Đi m treo áo n m chính gi a dây, do đó:ể ằ ữ
- Đ l n h p l c c a ộ ớ ợ ự ủ và là:
- T đi u ki n cân b ng, ta có: ừ ề ệ ằ
Ví d 4: ụ M t v t kh i l ng ộ ậ ố ượ đ c gi b ng m t s iượ ữ ằ ộ ợ
dây trên m t m t ph ng nghiêng không ma sát. N u ộ ặ ẳ ế
thì l c căng c a s i dây là bao nhiêu ? M t ph ng nghiêng tácự ủ ợ ặ ẳ
d ng lên v t m t l c là bao nhiêu ?ụ ậ ộ ự
H ng d n gi iướ ẫ ả
- V t đ c gi đ ng yên b i s i dây trên m t ph ng nghiêng, nên gia t c c a v t ậ ượ ữ ứ ở ợ ặ ẳ ố ủ ậ
- Áp d ng đ nh lu t II Newton, ta cóụ ị ậ
(1)
- Ch n h tr c Oxy nh hình vọ ệ ụ ư ẽ
- Chi u (1)/Ox:ế
- Chi u (2)/Oy:ế
1. L c ma sát tr tự ượ
L c ma sát tr t xu t hi n m t ti p xúc khi v t tr t trên m t b m t.ự ượ ấ ệ ở ặ ế ậ ượ ộ ề ặ
III
L C MA SÁTỰ
Các tr ng h p th ng g p khi tính đ l n áp l cườ ợ ườ ặ ộ ớ ự
-
Tr ng h p 1: V t chuy n đ ng trên m t ph ng ngangườ ợ ậ ể ộ ặ ẳ
Áp d ng đ nh lu t II Newtonụ ị ậ
Chi u (1)/Oy, ta có:ế
V y, khi chuy n đ ng trên m t ph ng ngang, đ l n áp l c c a v t lên m t ph ng ngang làậ ể ộ ặ ẳ ộ ớ ự ủ ậ ặ ẳ
- Tr ng h p 2: V t chuy n đ g trên m t ph ng nghiêngườ ợ ậ ể ộ ặ ẳ
Áp d ng đ nh lu t II Newtonụ ị ậ
Chi u (1) / Oy, ta cóế
V y, khi chuy n đ ng trên m t ph ng nghiêng, đ l n áp l cậ ể ộ ặ ẳ ộ ớ ự
c a v t lên m t ph ng ngang làủ ậ ặ ẳ
2. L c ma sát nghự ỉ
Ma sát ngh xu t hi n m t ti p xúc khi v t ch u tác d ng c a m t ngo i l c. L c ma sátỉ ấ ệ ở ặ ế ậ ị ụ ủ ộ ạ ự ự
ngh tri t tiêu ngo i l c này làm v t v n đ ng yênỉ ệ ạ ự ậ ẫ ứ
- L c ma sát tr t có đi m đ t trên v t và ngay t i v tríự ượ ể ặ ậ ạ ị
ti p xúc c a hai b m t, ph ng ti p tuy n và ng cế ủ ề ặ ươ ế ế ượ
chi u v i chi u chuy n đ ng c a v t.ề ớ ề ể ộ ủ ậ
- Đ l n l c ma sát tr t:ộ ớ ự ượ
+ Không ph thu c vào di n tích ti p xúc và t c đụ ộ ệ ế ố ộ
chuy n đ ng c a v tể ộ ủ ậ
+ Ph thu c vào v t li u và tính ch t c a hai bụ ộ ậ ệ ấ ủ ề
m tặ
ti p xúcế
+ T l v i đ l n c a áp l c gi a hai b m t ti pỉ ệ ớ ộ ớ ủ ự ữ ề ặ ế
xúc
- là h s ma sát tr t, ph thu c vào v t li u và tínhệ ố ượ ụ ộ ậ ệ
tr ng b m t ti p xúc, đ i l ng này không có đ n vạ ề ặ ế ạ ượ ơ ị
- là đ l n áp l c gi a hai b m t ti p xúc.ộ ớ ự ữ ề ặ ế
- L c ma sát ngh có đi m đ t trên v t và ngayự ỉ ể ặ ậ
t i v trí ti p xúc gi a hai b m t, ph ng ti pạ ị ế ữ ề ặ ươ ế
tuy n và ng c chi u v i xu h ng chuy nế ượ ề ớ ướ ể
đ ng t ng đ i c a hai b m t ti p xúc.ộ ươ ố ủ ề ặ ế
- Đ l n l c ma sát ngh b ng đ l n c a l cộ ớ ự ỉ ằ ộ ớ ủ ự
tác d ng gây ra xu h ng chuy n đ ngụ ướ ể ộ
- L c ma sát ngh khi v t b t đ u chuy n đ ngự ỉ ậ ắ ầ ể ộ
g i là l c ma sát ngh c c đ iọ ự ỉ ự ạ
- Khi v t tr t, l c ma sát tr t nh h n l c maậ ượ ự ượ ỏ ơ ự
sát ngh c c đ iỉ ự ạ
3. L c ma sát lănự
Ma sát lăn xu t hi n m t ti p xúc khi v t lăn trên m t b m tấ ệ ở ặ ế ậ ộ ề ặ
4. L c ma sát trong đ i s ngự ờ ố
L c ma sát trong đ i s ng v a có l i v a có h i.ự ờ ố ừ ợ ừ ạ
Que diêm ma sát v i bìa nhám c a h pớ ủ ộ
diêm sinh nhi t làm ch t hóa h c đ uệ ấ ọ ở ầ
que diêm cháy
L c ma sát gi a ph n và b ng giúp ta dự ữ ấ ả ễ
dàng vi t đ c trên b ngế ượ ả
Khi xe phanh g p, l c ma sát tr t gi aấ ự ượ ữ
m t đ ng và l p xe khi n l p xe b mònặ ườ ố ế ố ị
d n đi, nh ng đ ng th i nó cũng giúp xeầ ư ồ ờ
gi m t c đ và bám đ ng h n.ả ố ộ ườ ơ
L c ma sát làm mòn đ i, líp và xích c a xeự ạ ủ
đ pạ
Ví d 1 (Sgk K t n i tri th c): ụ ế ố ứ Ng i ta đ y m t cái thùng có kh i l ng 55 kg theoườ ẩ ộ ố ượ
ph ng ngang v i l c 220N làm thùng chuy n đ ng trên m t ph ng ngang. H s ma sátươ ớ ự ể ộ ặ ẳ ệ ố
gi a thùng và m t ph ng là 0,35. Tính gia t c c a thùng. L y g = 9,8 m/sữ ặ ẳ ố ủ ấ
2
Bài tập ví dụ
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Áp d ng đ nh lu t II Newton, ta cóụ ị ậ
(1)
- Ch n h Oxy nh hình vọ ệ ư ẽ
- Chi u (1)/Oy, ta có: ế
- Chi u (2)/Ox, ta có: ế
Ví d 2: ụ M t v t có kh i l ng 15 kg đ c kéo tr t trên m t ph ng n m ngang b ng l cộ ậ ố ượ ượ ượ ặ ẳ ằ ằ ự
kéo 45 N theo ph ng ngang k t tr ng thái ngh . H s ma sát tr t gi a v t và m tươ ể ừ ạ ỉ ệ ố ượ ữ ậ ặ
ph ng ngang là ẳ . L y ấ m/s
2
. Tính quãng đ ng v t đi đ c sau 5 giây k tườ ậ ượ ể ừ
lúc b t đ u chuy n đ ng.ắ ầ ể ộ
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Áp d ng đ nh lu t II Newton, ta có:ụ ị ậ
(1)
- Ch n tr c Oxy nh hình vọ ụ ư ẽ
- Chi u (1)/Oy, ta có: ế
- Chi u (2)/Ox, ta có: ế
- Quãng đ ng v t đi đ ng sau 5s: ườ ậ ươ
Ví d 3 (Sgk K t n i tri th c): ụ ế ố ứ M t quy n sách đ t trên m t bàn nghiêng và đ c th choộ ể ặ ặ ượ ả
tru t xu ng. Cho bi t góc nghiêng ợ ố ế so v i ph ng ngang và h s ma sát gi a quy nớ ươ ệ ố ữ ể
sách và m t bàn là ặ L y ấ m/s
2
. Tính gia t c c a quy n sách và quãng đ ngố ủ ể ườ
đi đ c c a nó sau 2s.ượ ủ
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Áp d ng đ nh lu t II Newton, ta có: ụ ị ậ
(1)
- Ch n h Oxy nh hình vọ ệ ư ẽ
- Chi u (1)/Oy, ta có: ế
- Chi u (2)/Ox, ta có:ế
- Quãng đ ng quy n sách đi đ c sau 2s: ườ ể ượ
Ví d 4 : ụ M t v t có kh i l ng m = 2kg đang n m yên trên m t bàn n m ngang thì đ cộ ậ ố ượ ằ ặ ằ ượ
kéo b ng m t l c có đ l n F = 10 N theo h ng t o v i m t ph ng ngang m t góc ằ ộ ứ ộ ớ ướ ạ ớ ặ ẳ ộ .
Bi t l c ma sát gi a v t và m t sàn là ế ự ữ ậ ặ . Tìm v n t c c a v t sau 5 giây k t lúcậ ố ủ ậ ể ừ
b t đ u ch u l c tác d ng ắ ầ ị ự ụ
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Áp d ng đ nh lu t II Newton: ụ ị ậ
- Ch n h Oxy nh hình vọ ệ ư ẽ
- Chi u (1)/Ox, ta có:ế
a
- V n t c c a v t sau 5s: ậ ố ủ ậ
Ví d 5 : ụ M t ô tô có kh i l ng 2 t n đang chuy n đ ng th ng đ u v i v n t c 72 km/h thìộ ố ượ ấ ể ộ ẳ ề ớ ậ ố
hãm phanh chuy n đ ng th ng ch m d n đ u và ch y thêm đ c 50 m thì d ng h n. Tínhể ộ ẳ ậ ầ ề ạ ượ ừ ẳ
gia t c và th i gian ô tô đi đ c quãng đ ng trên và đ l n l c hãm phanh.ố ờ ượ ườ ộ ớ ự
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Đ i 2 t n = 2000 kg; 72 km/h = 20 m/s.ổ ấ
- Gia t c c a ô tô: ố ủ
- Th i gian ô tô chuy n đ ng đ c 50m: ờ ể ộ ượ
- Đ l n l c hãm phanh: ộ ớ ự
Ví d 6 : ụ M t đoàn tàu đang đi v i v n t c 18 km/h thì xu ng d c, chuy n đ ng th ngộ ớ ậ ố ố ố ể ộ ẳ
nhanh d n đ u v i gia t c 0,5 m/s². Chi u dài c a d c là 400 m.ầ ề ớ ố ế ủ ố
a) Tính v n t c c a tàu cu i d c và th i gian khi tàu xu ng h t d c.ậ ố ủ ở ố ố ờ ố ế ố
b) Đoàn tàu chuy n đ ng v i l c phát đ ng 6000 N, ch u l c c n 1000 N. Tính kh i ể ộ ớ ự ộ ị ự ả ố
l ng c a đoàn tàu.ượ ủ
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Đ i 18 km/h = 5 m/sổ
a) V n t c c a tàu cu i chân d c: ậ ố ủ ở ố ố
- Th i gian v t đi h t d c: ờ ậ ế ố
b) Áp d ng đ nh lu t II Newton: ụ ị ậ
Chi u (1)/ chi u chuy n đ ng: ế ề ể ộ 10 t nấ
Ví d 7 (Sgk K t n i tri th c): ụ ế ố ứ M t h c sinh dùng dây kéo m t thùng sách n ng 10 kgộ ọ ộ ặ
chuy n đ ng trên m t sàn n m ngang. Dây nghiêng m t góc ch ch lên trên 45ể ộ ặ ằ ộ ế
0
so v iớ
ph ng ngang. H s ma sát tr t gi a dây thùng và m t sàn là ươ ệ ố ượ ữ ặ (l y ấ m/s
2
).
Hãy xác đ nh đ l n c a l c kéo đ thùng sách chuy n đ ng th ng đ uị ộ ớ ủ ự ể ể ộ ẳ ề
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Thùng sách chuy n đ ng th ng đ u nên ể ộ ẳ ề
- Áp d ng đ nh lu t II Newton, ta có: ụ ị ậ (1)
- Chi u (1)/Oy, ta có:ế
- Chi u (2)/Ox, ta có:ế
Ví d 8 (Sgk K t n i tri th c): ụ ế ố ứ M t ng i đi xe đ p có kh i l ng t ng c ng m = 86 kgộ ườ ạ ố ượ ổ ộ
đang chuy n đ ng trên đ ng n m ngang v i v n t c v = 4 m/s. N u ng i đi xe ng ngể ộ ườ ằ ớ ậ ố ế ườ ừ
đ p và hãm phanh đ gi không cho các bánh xe quay, xe tr t đi m t đo n 2 m thì d ng l iạ ể ữ ượ ộ ạ ừ ạ
a) L c nào đã gây ra gia t c cho xe ? Tính l c nàyự ố ự
b) Tính h s ma sát tr t gi a m t đ ng và l p xe ? L y g = 10 m/sệ ố ượ ữ ặ ườ ố ấ
2
H ng d n gi iướ ẫ ả
a) Khi ng i đ p xe hãm phanh, l c gây ra gia t c cho xe là l c ma sát gi a bánh xe v i m tườ ạ ự ố ự ữ ớ ặ
đ ngườ
- Gia t c c a xe:ố ủ
(d u “-“ ch ng t gia t c ng c v i chi u chuy n đ ng)ấ ứ ỏ ố ượ ớ ề ể ộ
- Theo đ nh lu t II Newton: ị ậ
b) Đ l n l c ma sát: ộ ớ ự
Ví d 9: ụ Khi hãm phanh g p thì bánh xe ô tô b “khóa” l i (không quay đ c) làm cho xeấ ị ạ ượ
tr t trên đ ng. K l c v d u tr t dài nh t là d u tr t trên đ ng cao t c M1 Anhượ ườ ỷ ụ ề ấ ượ ấ ấ ượ ườ ố ở
c a m t xe Jaguar x y ra vào năm 1960, nó dài t i 290 m. Giá s h s ma sát tr t ủ ộ ả ớ ử ệ ố ượ
thì v n t c c a xe ô tô này lúc b t đ u b khóa là bao nhiêu ?ậ ố ủ ắ ầ ị
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Áp d ng đ nh lu t II Newtonụ ị ậ
(1)
- Chi u (1)/Oy, ta có: ế
- Chi u (1)/Ox, ta có: ế
- Gi thuy t r ng v n t c cu i d u tr t là ả ế ằ ậ ố ở ố ấ ượ , ta có:
Ví d 10 (Sgk K t n i tri th c): ụ ế ố ứ Đ đ y chi c t , c n tác d ng m tể ẩ ế ủ ầ ụ ộ
l c kéo theo ph ng n m ngang có giá tr t i thi u 300 N đ th ngự ươ ằ ị ố ể ể ắ
l c ma sát ngh . N u ng i kéo t v i l c 35 N và ng i kia đ y tự ỉ ế ườ ủ ớ ự ườ ẩ ủ
v i l c 260 N, có th làm d ch chuy n t đ c không ?ớ ự ể ị ể ủ ượ
H ng d n gi iướ ẫ ả
- H p l c tác d ng lên t theo ph ng ngang làợ ự ụ ủ ươ
- Vì l c F có đ l n nh h n 300N nên không th ng đ c l c ma sát ngh , do đó không th làmự ộ ớ ỏ ơ ắ ượ ự ỉ ể
d ch chuy n t .ị ể ủ
Ví d 11 (Sgk K t n i tri th c): ụ ế ố ứ Ng i ta đ y m t cái thùng có kh i l ng 55 kg theoườ ẩ ộ ố ượ
ph ng ngang v i l c 220N làm thùng chuy n đ ng trên m t ph ng ngang. H s ma sátươ ớ ự ể ộ ặ ẳ ệ ố
gi a thùng và m t ph ng là 0,35. Tính gia t c c a thùng. L y g = 9,8 m/sữ ặ ẳ ố ủ ấ
2
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Áp d ng đ nh lu t II Newton: ụ ị ậ
- Ch n h Oxy nh hình vọ ệ ư ẽ
- Chi u (1)/Oy, ta có: ế
- Chi u (1)/Ox, ta có:ế
Ví d 12: ụ M t v t có kh i l ng m = 3 kg đang n m yên trên m t sàn n m ngang thì đ cộ ậ ố ượ ằ ặ ằ ượ
kéo v i m t l c có đ l n 20 N theo ph ng t o v i m t ph ng ngang m t góc 30ớ ộ ự ộ ớ ươ ạ ớ ặ ẳ ộ
0
. Tính gia
t c c a v t, bi t r ng h s ma sát c a v t v i m t sàn là ố ủ ậ ế ằ ệ ố ủ ậ ớ ặ
- Áp d ng đ nh lu t II Newtonụ ị ậ
- Ch n h Oxy nh hình vọ ệ ư ẽ
- Chi u (1)/Oy, ta có: ế
- Chi u (1)/Ox, ta cóế
:
Ví d 13 (Sgk Cánh Di u): ụ ề M t thùng hàng tr ng l ng 500 N đang tr t xu ng d c. M tộ ọ ượ ượ ố ố ặ
d c t o v i ph ng ngang m t góc 30ố ạ ớ ươ ộ
0
. Chon h t a đ vuông góc xOy sao cho tr c Ox theoệ ọ ộ ụ
h ng chuy n đ ng c a thùngướ ể ộ ủ
a) V gi n đ vecto l c tác d ng lên thùng.ẽ ả ồ ự ụ
b) Tính các thành ph n c a tr ng l c theo các tr c t a đ vuông gócầ ủ ọ ự ụ ọ ộ
c) Gi i thích t i sao l c pháp tuy n c a d c lên thùng hàng không có tác d ng kéo ả ạ ự ế ủ ố ụ
thùng hàng xu ng d c ?ố ố
d) Xác đ nh h s ma sát tr t gi a m t d c và thùng hàng n u đo đ c gia t cị ệ ố ượ ữ ặ ố ế ượ ố
chuy n ể đ ng c a thùng là 2 m/sộ ủ
2
. B qua ma sát c a không khí lên thùng.ỏ ủ
H ng d n gi iướ ẫ ả
b) T gi n đ vecto l c:ừ ả ồ ự
- Thành ph n tr ng l c theo ph ng song song v i m t ph ng nghiêng (h ng chuy n đ ngầ ọ ự ươ ớ ặ ẳ ướ ể ộ
c a thùng) có đ l n:ủ ộ ớ
- Thành ph n tr ng l c theo ph ng vuông góc v i m t ph ng nghiêng (pháp tuy n) có đ l n:ầ ọ ự ươ ớ ặ ẳ ế ộ ớ
c) L c pháp tuy n c a d c lên thùng hàng cân b ng v i thànhự ế ủ ố ằ ớ
ph n tr ng l c ầ ọ ự nên không có tác d ng kéo thùng hàng xuôngụ
d cố
d) Áp d ng đ nh lu t II Newtonụ ị ậ
- Ch n h Oxy nh hình vọ ệ ư ẽ
- Chi u (1)/Oy, ta có: ế
- Chi u (2)/Ox, ta có: ế
Ví d 14: ụ M t ô tô có kh i l ng 1,2 t n đang lên d c, bi tộ ố ượ ấ ố ế
d c nghiêng 30ố
0
so v i m t ph ng ngang. L c phát đ ngớ ặ ẳ ự ộ
gây ra b i đ ng c ô tô có đ l n 8000 N. H s ma sát lănở ộ ơ ộ ớ ệ ố
gi a bánh xe và m t đ ng là ữ ặ ườ . Cho m/s
2
.
Tính gia t c c a xe khi lên d c ?ố ủ ố
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Áp d ng đ nh lu t II Newton, ta có: ụ ị ậ (1)
- Ch n h Oxy nh hình vọ ệ ư ẽ
- Chi u (1)/Oy , ta có: ế
- Chi u (1)/Ox, ta có: ế
Ví d 15: ụ M t v t đ ng viênộ ậ ộ
tr t tuy t có cân n ng 70kgượ ế ặ
tr t không v n t c đ u t đ nhượ ậ ố ầ ừ ỉ
đ i cao 25m, quãng đ ng tr tồ ườ ượ
t đ nh xu ng chân đ i là 50m.ừ ỉ ố ồ
Cho g = 10 m/s
2
, h s ma sátệ ố
gi a ván tr t và m t tuy t là ữ ượ ặ ế
a) Tính gia t c và v n t c c a v n đ ng viên t i chân đ i.ố ậ ố ủ ậ ộ ạ ồ
b) Khi xu ng đ n chân đ i núi, v n đ ng viên ti p t c tr t trên m t đ ng n m ố ế ồ ậ ộ ế ụ ượ ặ ườ ằ
ngang, h s ma sát lúc này là ệ ố . Tính t lúc tr t trên m t đ ng n m ngang, ừ ượ ặ ườ ằ
sau bao lâu thì v n đ ng viên d ng l i ?ậ ộ ừ ạ
H ng d n gi iướ ẫ ả
a) Góc h p b i m t đ ng tuy t và m t ph ng ngang làợ ở ặ ườ ế ặ ẳ
- Áp d ng đ nh lu t II Newton, ta có: ụ ị ậ
- Ch n h Oxy nh hình v .ọ ệ ư ẽ
- Chi u (1)/Oy ta có: ế
- Chi u (1)/Ox ta có:ế
- V n t c c a v n đ ng viên cu i chân d c làậ ố ủ ậ ộ ở ố ố
b) Khi tr t trên m t đ ng n m ngang, gia t c c a v n đ ng biên làượ ặ ườ ằ ố ủ ậ ộ
(D u “-“ cho bi t gia t c ng c chi u chuy n đ ng)ấ ế ố ượ ề ể ộ
- Th i gian tính t lúc tr t trên m t đ ng tuy t n m ngang đ n lúc d ng l i làờ ừ ượ ặ ườ ế ằ ế ừ ạ
Ví d 1: ụ Cho c h nh hình v . V t A có kh i l ng ơ ệ ư ẽ ậ ố ượ , v tậ
B có kh i l ng ố ượ n i v i nhau b i m t s i dây nh , khôngố ớ ở ộ ợ ẹ
dãn. Bi t h s ma sát tr t gi a hai v t và m t ph ng ngang làế ệ ố ượ ữ ậ ặ ẳ
. Tác d ng vào A m t l c kéo ụ ộ ự theo ph ng ngang. L y ươ ấ m/s
2
.
a) Tính gia t c chuy n đ ng c a hố ể ộ ủ ệ
b) Tính đ l n l c căng dây n i hai v t A và B.ộ ớ ự ố ậ
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Đ i ổ ;
- Áp d ng đ nh lu t II Newton cho h v t: ụ ị ậ ệ ậ
Bài tập cơ hệ nhiều vật
- Ch n h Oxy nh hình v ọ ệ ư ẽ
- Chi u (1)/Ox, ta cóế
b) L c căng dây ự , áp d ng đ nh lu t II Newton cho v t A: ụ ị ậ ậ
Chi u (2)/Ox, ta có: ế
Ví d 2: ụ Cho c h nh hình v . V t th nh t có kh i l ngơ ệ ư ẽ ậ ứ ấ ố ượ
, v t th hai có kh i l ng ậ ứ ố ượ n i v i nhau b iố ớ ở
m t s i dây nh , không dãn. Bi t h s ma sát tr t gi a hai v tộ ợ ẹ ế ệ ố ượ ữ ậ
và m t ph ng ngang là ặ ẳ . Tác d ng vào A m t l c kéo ụ ộ ự theo ph ng h p v iươ ợ ớ
ph ng ngang m t góc ươ ộ . L y g = 9,8 m/sấ
2
. Tìm l c căng c a dây n i hai v t ự ủ ố ậ
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Áp d ng đ nh lu t II Newton cho h v t: ụ ị ậ ệ ậ
- Ch n tr c Oxy nh hình vọ ụ ư ẽ
- D th y: ễ ấ ;
- Chi u (1)ế /Ox:
- Áp d ng đ nh lu t II Newton cho v t mụ ị ậ ậ
1
:
Ví d 3: ụ M t chi c xe mô hình kh i l ng ộ ế ố ượ và qu n ngả ặ
có kh i l ng ố ượ đ c n i v i nhau b ng m t s i dây v tượ ố ớ ằ ộ ợ ắ
qua ròng tóc nh hình v . Bi t răng s i dây không dãn, kh iư ẽ ế ợ ố
l ng c a dây và ròng r c không đáng k . H s ma sát ượ ủ ọ ể ệ ố , l y ấ m/s
2
, góc
. Tìm gia t c chuy n đ ng và l c căng dây.ố ể ộ ự
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Áp d ng đ nh lu t II Newton cho hai v t:ụ ị ậ ậ
+ Chi c xe mô hình: ế
+ Qu n ng: ả ặ
- Ta có: và . Vì nên xe tr t xu ng d c vàượ ố ố
qu n ng chuy n đ ng lên trên v i cùng gia t cả ặ ể ộ ớ ố
và
- Ch n chi u (+) nh hình vọ ề ư ẽ
- Chi u (1) và (2) lên chi u (+) ta có: ế ề
- Áp d ng đ nh lu t II Newton lên qu n ng: ụ ị ậ ả ặ
Ví d 4: ụ Cho h v t nh v . Hai v t n ng cùng kh i l ng ệ ậ ư ẽ ậ ặ ố ượ có độ
cao chênh nhau m t kho ng 2 m. Đ t thêm v t ộ ả ặ ậ lên v t ậ , b qua maỏ
sát, kh i l ng c a dây và ròng r c. Tìm v n t c c a các v t khi hai v t ố ượ ủ ọ ậ ố ủ ậ ậ và
ngang nhau. Cho ở m/s
2
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Vì nên và đo xu ng, ố đi lên. Ch n chi u d ng là chi u chuy n đ ngọ ề ươ ề ể ộ
c a h v tủ ệ ậ
- Áp d ng đ nh lu t II Newton lên h v t ta có: ụ ị ậ ệ ậ
- Chi u (1)/(+): ế
- Khi hai v t ngang nhau, m i v t đã đi đ c theo chi u d ng m tậ ỗ ậ ượ ề ươ ộ
quãng đ ng ườ
- V n t c c a các v t lúc này: ậ ố ủ ậ
Ví d 5: ụ M t xe t i kh i l ng 1,5 t n kéo m t xe con (b ch t máy) có kh i l ng 1 t n trênộ ả ố ượ ấ ộ ị ế ố ượ ấ
đ ng n m ngang b ng m t s i dây không dãn và kh i l ng không đáng k . Hai xe cùngườ ằ ằ ộ ợ ố ượ ể
kh i hành. Sau 10 s đi đ c 100m. H s ma sát gi a xe và m t đ ng là ở ượ ệ ố ữ ặ ườ . L yấ
a) Tính gia t c và t c đ hai xe sau 10 s chuy n đ ng.ố ố ộ ể ộ
b) Tính l c căng dây n i hai xe và l c kéo đ ng c xe t i.ự ố ự ộ ơ ả
c) Sau quãng đ ng trên thì dây n i b đ t. Tìm quãng đ ng và th i gian xe con đi thêmườ ố ị ứ ườ ờ
đ c đ n khi d ng l i.ượ ế ừ ạ
H ng d n gi iướ ẫ ả
a) G i (I) là xe t i và (II) là xe con.ọ ả
- Ch n h Oxy nh hình vọ ệ ư ẽ
- Gia t c c a hai xe là:ố ủ
- T c đ c a hai xe:ố ộ ủ
- Áp d ng đ nh lu t II Newton cho m i xe:ụ ị ậ ỗ
+ Xe I :
+ Xe II:
- Kh i l ng c a dây không đáng k nên: ố ượ ủ ể
- Dây không dãn, suy ra:
- Chi u (1)/Oy, ta có: ế
- Chi u (1)/Ox, ta có: ế
- T (3) và (4), ta có: ừ
=>
=>
=>
- L c căng dây: ự
(1)
c) Sau khi đi đ c quãng đ ng 100m thì dây n i b đ t, suy ra: T = 0ượ ườ ố ị ứ
- Xe con chuy n đ ng v i gia t c m i a’ể ộ ớ ố ớ
- T (4) => ừ
- T c đ c a xe con ngay tr c lúc dây b đ t là ố ộ ủ ướ ị ứ m/s
+ Quãng đ ng xe con đi thêm đ c đ n khi d ng l i:ườ ượ ế ừ ạ
+ Th i gian xe con đi thêm đ c đ n khi d ng l i:ờ ượ ế ừ ạ
Ví d 6: ụ Cho h th ng nh hình v , bi t v t ệ ố ư ẽ ế ậ , , h s ma sát tr t gi a ệ ố ượ ữ
và m t ph ng ngang là ặ ẳ Cho . Dây
không giãn, kh i l ng dây và ròng r c không đáng k .ố ượ ọ ể
a) Tính gia t c c a m i v t l c căng dây.ố ủ ỗ ậ ự
b) Tính quãng đ ng, t c đ m i v t đ t đ c 1s sau khiườ ố ộ ỗ ậ ạ ượ
b t đ u chuy n đ ng.ắ ầ ể ộ
c) Tính l c nén lên tr c c a ròng r c.ự ụ ủ ọ
H ng d n gi iướ ẫ ả
- Ch n chi u (+) theo chuy n chuy n đ ngọ ề ề ể ộ
- Ta có ;
- Do: nên v t ậ đi xu ng và ố tr t trên m t ph ng ngang.ượ ặ ẳ
- Áp đ ng đ nh lu t II Newton cho t ng v t: ụ ị ậ ừ ậ
- Kh i l ng dây không đáng k nên: ố ượ ể và
- Dây không dãn, suy ra:
- Chi u (1) lên chi u chuy n đ ng, ta đ c:ế ề ể ộ ượ
- T (1) và (2) ừ - L c căng ự
dây:
b) Quãng đ ng, t c đ m i v t đ t đ c sau 1 s k t lúc b t đ u chuy nườ ố ộ ỗ ậ ạ ượ ể ừ ắ ầ ể
đ ngộ
+ Quãng đ ng: ườ
+ T c đ : ố ộ
c) L c nén ự tác d ng lên tr c c a ròng r c có đ l n là: ụ ụ ủ ọ ộ ớ
Ví d 7: ụ Cho v t ậ ; h s ma sát tr t gi a v t ệ ố ượ ữ ậ và
m t sàn là ặ . L y ấ dây n i không dãn và kh iố ố
l ng không đáng k ; b qua kh i l ng ròng r c.ượ ể ỏ ố ượ ọ
a) Tính gia t c m i v t và l c căng dây.ố ỗ ậ ự
b) Ban đ u hai v t đ ng yên. Sau bao lây chúng đ t t c đ 6 m/s ?ầ ậ ứ ạ ố ộ
c) V a đ t t c đ 6 m/s thì dây b đ t và v t mừ ạ ố ộ ị ứ ậ
2
cách m t đ t 4,25 m. H i sau khi mặ ấ ỏ
2
ch mạ
đ t thì mấ
1
còn chuy n đ ng đ c trong th i gian bao lâu ?ể ộ ượ ờ
H ng d n gi iướ ẫ ả
a) Ch n chi u d ng nh hình vọ ề ươ ư ẽ
- Áp d ng đ nh lu t II Newton cho t ng v tụ ị ậ ừ ậ
- Do kh i l ng dây không đáng k nên: ố ượ ể và
- Dây không dãn, suy ra:
- Chi u (1) lên ph ng th ng đ ng: ế ươ ẳ ứ
- Chi u lên chi u d ng: ế ề ươ
- T (3) và (4) ta có:ừ
- L c căng dây ự
b) Ban đ u v t đ ng yên nên ầ ậ ứ , sau th i gian t v t đ t t c đ ờ ậ ạ ố ộ
c) Xét v t ậ
- Sau khi dây đ t, v t ứ ậ r i t do v i v n t c đ u ơ ự ớ ậ ố ầ
- Th i gian tờ
2
t lúc đ t dây đ n khi mừ ứ ế
2
ch m đ t:ạ ấ
- Ta có:
- Xét v t mậ
1
- Sau khi dây đ t, áp d ng đ nh lu t II Newton, ta có:ứ ụ ị ậ
- Chi u lên ph ng chuy n đ ng, ta đ c:ế ươ ể ộ ượ
- V y, v t mậ ậ
1
chuy n đ ng ch m d n đ u v i gia t c aể ộ ậ ầ ề ớ ố
1
- Th i gian tờ
1
k t khi dây đ t (v t mể ừ ứ ậ
1
có t c đ v = 6 m/s) đ n khi v t mố ộ ế ậ
1
d ng l i (vừ ạ
1
= 0)
- Ta có:
- Sau khi m
2
ch m đ t thì mạ ấ
1
còn chuy n đ ng thêm m t kho ng th i gian: ể ộ ộ ả ờ
Ví d 8: ụ Hai v t ậ và đ c treo hai đ u m t dây nhượ ở ầ ộ ẹ
không co dãn đ c v t qua m t ròng r c nh (hình v ). Lúc đ u v t mượ ắ ộ ọ ẹ ẽ ầ ậ
2
ở
đ cao 4 m so v i m t đ t. H b t đ u chuy n đ ng, v n t c ban đ uộ ớ ặ ấ ệ ắ ầ ể ộ ậ ố ầ
b ng 0. B qua ma sát.ằ ỏ
a) Tính gia t c hai v t và l c căng dây. L y g = 10 m/số ậ ự ấ
2
.
b) V n t c và đ ng đi c a m i v t sau khi chuy n đ ng đ c 1s là baoậ ố ườ ủ ỗ ậ ể ộ ượ
nhiêu ?
c) Sau khi kh i hành đ c 1s, thì dây đ t. K t lúc đo sau bao lây thì v tở ượ ứ ể ừ ậ
m
2
ch m đ t.ạ ấ
H ng d n gi iướ ẫ ả
a)- Tr ng l ng c a v t mọ ượ ủ ậ
1
và m
2
l n l t là: ầ ượ ;
- Do nên v t mậ
2
đi xu ng và v t mố ậ
1
đi lên
- Ch n chi u d ng theo chi u chuy n đ ngọ ề ươ ề ể ộ
- Áp d ng đ nh lu t II Newton cho t ng v t: ụ ị ậ ừ ậ
- Do kh i l ng dây không đáng k : ố ượ ể
- Dây không dãn, suy ra:
- Chi u (1) lên chi u chuy n đ ng: ế ề ể ộ
b) V n t c c a hai v t sau khi đi đ c 1s: ậ ố ủ ậ ượ
- Quãng đ ng hai v t đi đ c sau 1 s k t lúc b t đ u chuy n đ ng:ườ ậ ượ ể ừ ắ ầ ể ộ
c) Sau khi chuy n đ ng đ c 1s v t mể ộ ượ ậ
2
đã đi đ c 1 m, nên còn cách m t đ t 3m, và có v n t c ượ ặ ấ ậ ố
2m/s.
- Khi dây đ t; ứ nên gia t c c a v t mố ủ ậ
2
là
- Th i gian v t mờ ậ
2
chuy n đ ng t lúc dây đ t đ n khi ch m đ t:ể ộ ừ ứ ế ạ ấ
v i ớ
Bấm Tải xuống để xem toàn bộ.
