[SGK Vật Lí Lớp 10 Kết nối tri thức] Bài 20. Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học trang 80, 81, 82 Vật Lí 10 Kết nối tri thức
Hướng dẫn học bài: Bài 20. Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học trang 80, 81, 82 Vật Lí 10 Kết nối tri thức - Môn Vật lí Lớp 10 Lớp 10. Đây là sách giáo khoa nằm trong bộ sách 'SGK Vật Lí Lớp 10 Kết nối tri thức Lớp 10' được biên soạn theo chương trình đổi mới của Bộ giáo dục. Hi vọng, với cách hướng dẫn cụ thể và giải chi tiết các bé sẽ nắm bài học tốt hơn.
câu hỏi tr 82 b1
| 1. người ta đẩy một cái thùng có khối lượng 55 kg theo phương ngang với lực 220 n làm thùng chuyển động trên mặt phẳng ngang. hệ số ma sát trượt giữa thùng và mặt phẳng là 0,35. tính gia tốc của thùng. lấy g = 9,8 m/s2 . |
phương pháp giải:
các bước giải bài toán phần động lực học:
+ bước 1: phân tích lực tác dụng lên vật
+ bước 2: chọn hệ quy chiếu
+ bước 3: viết phương trình theo định luật 2 newton: \(\sum {\overrightarrow f } = m.\overrightarrow a \)
+ bước 4: chiếu phương trình định luật 2 newton lên trục ox và oy => đại lượng cần tính
lời giải chi tiết:
vật chịu tác dụng của 4 lực: lực đẩy \(\overrightarrow f \), lực ma sát \(\overrightarrow {{f_{ms}}} \), trọng lực \(\overrightarrow p \), phản lực \(\overrightarrow n \)
chọn hệ quy chiếu và các lực có chiều như hình vẽ
theo định luật 2 newton, ta có: \(\overrightarrow f + \overrightarrow {{f_{ms}}} + \overrightarrow p + \overrightarrow n = m.\overrightarrow a \) (1)
chiếu (1) lên trục ox ta có: \(f - {f_{ms}} = ma \leftrightarrow f - \mu n = ma\) (2)
chiếu (1) lên oy, ta có:
\(\begin{array}{l}p - n = 0\\ \leftrightarrow n = p = mg\end{array}\)
thay n = mg vào (2), ta có:
\(\begin{array}{l}f - \mu mg = ma\\ \leftrightarrow a = \frac{{f - \mu mg}}{m}\\ \leftrightarrow a = \frac{{220 - 0,35.55.9,8}}{{55}} = 0,57(m/{s^2})\end{array}\)
câu hỏi tr 82 b2
| 2. một quyển sách đặt trên mặt bàn nghiêng và được thả cho trượt xuống. cho biết góc nghiêng \(\alpha = {30^ \circ }\) so với phương ngang và hệ số ma sát giữa quyển sách và mặt bàn là \(\mu = 0,3\). lấy g = 9,8 m/s2 . tính gia tốc của quyển sách và quãng đường đi được của nó sau 2 s. |
phương pháp giải:
các bước giải bài toán phần động lực học:
+ bước 1: phân tích lực tác dụng lên vật
+ bước 2: chọn hệ quy chiếu
+ bước 3: viết phương trình theo định luật 2 newton: \(\sum {\overrightarrow f } = m.\overrightarrow a \)
+ bước 4: chiếu phương trình định luật 2 newton lên trục ox và oy => đại lượng cần tính
lời giải chi tiết:
quyển sách (coi là chất điểm) chịu tác dụng của ba lực: lực ma sát \(\overrightarrow {{f_{ms}}} \), trọng lực \(\overrightarrow p \), phản lực \(\overrightarrow n \)
theo định luật 2 newton, ta có:
\(\overrightarrow {{f_{ms}}} + \overrightarrow p + \overrightarrow n = m.\overrightarrow a \) (1)
chiếu (1) lên ox, ta có:
\({p_x} - {f_{ms}} = ma\)
\( \leftrightarrow mg\sin \alpha - \mu n = ma\) (2)
chiếu (1) lên oy, ta có:
\(\begin{array}{l}n - {p_y} = 0\\ \leftrightarrow n - mg\cos \alpha = 0\\ \leftrightarrow n = mg\cos \alpha \end{array}\)
thay \(n = mg\cos \alpha \) vào (2), ta có:
\(\begin{array}{l}mg\sin \alpha - \mu mg\cos \alpha = ma\\ \leftrightarrow g\sin \alpha - \mu g\cos \alpha = a\\ \leftrightarrow a = 9,8.\sin {30^ \circ } - 0,3.9,8.\cos {30^ \circ }\\ \leftrightarrow a \approx 2,35(m/{s^2})\end{array}\)
quãng đường vật đi được sau 2 s là:
\(s = \frac{1}{2}a{t^2} = \frac{1}{2}.2,{35.2^2} = 4,7(m)\)
câu hỏi tr 82 b3
| 3. một học sinh dùng dây kéo một thùng sách nặng 10 kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang. dây nghiêng một góc chếch lên trên 300 so với phương ngang. hệ số ma sát trượt giữa đáy thùng và mặt sàn là \(\mu = 0,2\)(lấy \(g = 9,8m/{s^2}\)). hãy xác định độ lớn của lực kéo để thùng sâchs chuyển động thẳng đều. |
phương pháp giải:
các bước giải bài toán phần động lực học:
+ bước 1: phân tích lực tác dụng lên vật
+ bước 2: chọn hệ quy chiếu
+ bước 3: viết phương trình theo định luật 2 newton: \(\sum {\overrightarrow f } = m.\overrightarrow a \)
+ bước 4: chiếu phương trình định luật 2 newton lên trục ox và oy => đại lượng cần tính
lời giải chi tiết:
thùng sách (được coi là chất điểm) chịu tác dụng bởi 4 lực: lực ma sát \(\overrightarrow {{f_{ms}}} \), trọng lực \(\overrightarrow p \), phản lực \(\overrightarrow n \), lực kéo \(\overrightarrow f \)
chọn hệ quy chiếu như hình vẽ
theo định luật 2 newton, ta có:
\(\overrightarrow f + \overrightarrow {{f_{ms}}} + \overrightarrow p + \overrightarrow n = m.\overrightarrow a \) (1)
chiếu (1) lên ox, ta có:
\({f_x} - {f_{ms}} = ma\)
\( \leftrightarrow f.\cos \alpha - \mu n = ma\)
do vật chuyển động thẳng đều nên a = 0
\( \rightarrow f.\cos \alpha - \mu n = 0\) (2)
chiếu (1) lên oy, ta có:
\(\begin{array}{l}{f_y} + n - p = 0\\ \leftrightarrow n = p - {f_y}\\ \leftrightarrow n = p - f.\sin \alpha \\ \leftrightarrow n = mg - f.\sin \alpha \end{array}\)
thay \(n = mg - f.\sin \alpha \)vào (2), ta có:
\(\begin{array}{l}f.\cos \alpha - \mu (mg - f.\sin \alpha ) = 0\\ \leftrightarrow f.\cos \alpha - \mu mg + f.\mu .\sin \alpha = 0\\ \leftrightarrow f(\cos \alpha + \mu .\sin \alpha ) = \mu mg\\ \leftrightarrow f = \frac{{\mu mg}}{{\cos \alpha + \mu .\sin \alpha }}\\ \leftrightarrow f = \frac{{0,2.10.9,8}}{{\cos {{30}^0} + 0,2.\sin {{30}^0}}}\\ \leftrightarrow f \approx 20,29(n)\end{array}\)
câu hỏi tr 82 b4
| 4. hai vật có khối lượng lần lượt là m1 = 5 kg và m2 = 10 kg được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn và được đặt trên một mặt sàn nằm ngang. kéo vật 1 bằng một lực \(\overrightarrow f \)nằm ngang có độ lớn f = 45 n. hệ số ma sát giữa mỗi vật và mặt sàn là \(\mu = 0,2\). lấy \(g = 9,8m/{s^2}\). tính gia tốc của mỗi vật và lực căng của dây nối. |
phương pháp giải:
các bước giải bài toán phần động lực học:
+ bước 1: phân tích lực tác dụng lên vật
+ bước 2: chọn hệ quy chiếu
+ bước 3: viết phương trình theo định luật 2 newton: \(\sum {\overrightarrow f } = m.\overrightarrow a \)
+ bước 4: chiếu phương trình định luật 2 newton lên trục ox và oy => đại lượng cần tính
lời giải chi tiết:
chọn hệ quy chiếu như hình vẽ:
theo định luật 2 newton cho hệ vật, ta có:
\(\overrightarrow {{p_1}} + \overrightarrow {{p_2}} + \overrightarrow {{n_1}} + \overrightarrow {{n_2}} + \overrightarrow f + \overrightarrow {{f_{ms1}}} + \overrightarrow {{f_{ms2}}} + \overrightarrow {{t_1}} + \overrightarrow {{t_2}} = ({m_1} + {m_2}).\overrightarrow a \) (1)
chiếu (1) lên ox, ta có
\(\begin{array}{l}f - {f_{ms1}} - {f_{ms2}} - {t_1} + {t_2} = ({m_1} + {m_2}).a\\ \leftrightarrow f - \mu ({n_1} + {n_2}) = ({m_1} + {m_2}).a\end{array}\)
\( \leftrightarrow a = \frac{{f - \mu ({n_1} + {n_2})}}{{{m_1} + {m_2}}}\) (2)
(do \({t_1} = {t_2}\))
chiếu (1) lên oy, ta có:
\(\begin{array}{l}{n_1} + {n_2} - {p_1} - {p_2} = 0\\ \leftrightarrow {n_1} + {n_2} = {p_1} + {p_2}\\ \leftrightarrow {n_1} + {n_2} = ({m_1} + {m_2}).g\end{array}\)
thay \({n_1} + {n_2} = ({m_1} + {m_2}).g\) vào (2), ta có:
\(\begin{array}{l}a = \frac{{f - \mu .g({m_1} + {m_2})}}{{{m_1} + {m_2}}}\\ \leftrightarrow a = \frac{{45 - 0,2.9,8.(5 + 10)}}{{5 + 10}}\\ \leftrightarrow a = 1,04(m/{s^2})\end{array}\)
xét vật 1
theo định luật 2 newton, ta có
\(\overrightarrow {{p_1}} + \overrightarrow {{n_1}} + \overrightarrow f + \overrightarrow {{f_{ms1}}} + \overrightarrow {{t_1}} = {m_1}.\overrightarrow a \) (3)
chiếu (3) lên ox, có
\(\begin{array}{l}f - {f_{ms1}} - {t_1} = {m_1}.a\\ \leftrightarrow {t_1} = f - \mu {n_1} - {m_1}.a\end{array}\)
chiếu (3) lên oy, ta có \({n_1} = {p_1} = {m_1}.g\)
\(\begin{array}{l} \rightarrow {t_1} = f - \mu {m_1}g - {m_1}.a\\ \leftrightarrow {t_1} = 45 - 0,2.5.9,8 - 5.1,04\\ \leftrightarrow {t_1} = 30(n)\end{array}\)
vậy gia tốc của hai vật là 1,04 m/s2 và lực căng của dây nối là 30 n.
Giải bài tập những môn khác
Môn Ngữ văn Lớp 10
Môn Vật lí Lớp 10
Môn Tiếng Anh Lớp 10
Môn Hóa học Lớp 10
Môn Sinh học Lớp 10
Môn Lịch sử Lớp 10
Môn Địa lí Lớp 10
Môn Toán học Lớp 10
Môn GD kinh tế và pháp luật Lớp 10
Lời giải và bài tập Lớp 10 đang được quan tâm
