PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM
1. KIẾN THỨC LIÊN QUAN
+ Chọn hệ trục tọa độ xOy (gốc O tại vị trí ném, trục Ox hướng theo vận tốc đầu v, trục Oy hướng theo véctơ t / lực P):
- Chuyển động theo trục Ox có: ax = 0; vx = v0; x = v0t.
- Chuyển động theo trục Oy có: ay = g; vy = gt; y = 1/2gt2.
+ Quỹ đạo chuyển động ném ngang có dạng parabol.
+ T/g từ lúc ném đến lúc chạm đất: t = √2h/g
+Tốc độ của vật lúc chạm đất:v = √(vo2+2gh)
+Tầm ném xa:L= v0t = v0 √2h/g.
2. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
+ Chọn hệ trục tọa độ, gốc thời gian.
+ Viết các phương trình vận tốc, phương trình chuyển động, phương trình tọa độ theo các số liệu đã cho có liên quan đến các đại lượng cần tìm.
+ Giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm các đại lượng cần tìm.
3. BÀI TẬP VÍ DỤ
Bài 1: Một vật khối lượng m, được ném ngang từ độ cao h với vận tốc ban đầu vo. Tầm bay xa của nó phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
A. m và vo B. m và h
C. vo và h C. m, vo và h
Giải
Chọn C
(Khi ném ngang thì \(\alpha = 0 \to x = {v_0}t,y = - {{g{t^2}} \over 2};\) lúc tới đất y = -h nên \(t = \sqrt {{{2h} \over g}} \text{ và }L = {v_0}\sqrt {{{2h} \over g}} \)).
Bài 2: Một vật được ném từ mặt đất với \({v_0} = 10\,m/s\) và góc ném \(\alpha \) . Tính toán và điền kết quả vào bảng sau đây . Lấy \(g = 10\,m/{s^2}\).
Giải
Trong thực tế, do có lực cản không khí nên các giá trị thực tế thường nhỏ hơn các giá trị trong bảng.
Trường hợp ném xuôi gió lại có thể có kết quả lớn hơn giá trị trong bảng.
Bài 3: Từ độ cao 15 m so với mặt đất , một vật được ném chếch lên với vectơ vận tốc đầu 20 m/s hợp với phương nằm ngang một góc 300. Hãy tính:
a) Thời gian từ lúc ném đến lúc vật chạm đất.
b) Độ cao lớn nhất ( so với mặt đất ) mà vật đạt tới.
c) Tầm bay xa của vật (khoảng cách từ hình chiếu của điểm ném trên mặt đất đến điểm rơi) . Lấy \(g = 10\,m/{s^2}\).
Giải
Chọn Ox ở mặt đất, Oy hướng lên đi quá điểm ném.
\(\eqalign{ & x = {v_0}c{\rm{os}}\alpha {\rm{.t}}\,{\rm{ = 10}}\sqrt 3 t\,(m;s) \cr & y = h + ({v_0}\sin \alpha )t - {{g{t^2}} \over 2} = 15 + 10t - 5{t^2}(m;s) \cr} \)
a) Lúc chạm đất : \(y = 0 <=> 15 + 10t -5t^2 = 0 => t = 3 (s) \). Thời gian bay là 3 (s)
b) Độ cao cực đại: \(H = {y_{\max }} = - {\Delta \over {4a}} = - {{{{10}^2} + 4.5.15} \over {4.( - 5)}} = 20\,(m)\)
c) Tầm bay xa: \(L = {x_{\max }} = 10\sqrt 3 .3 \approx 52\,m.\)
Bài 4: Một vật được ném ngang với vận tốc \({v_0} = 30\,(m/s)\), ở độ cao h = 80 m.
a) Vẽ quỹ đạo chuyển động.
b) Xác định tầm bay xa của vật.
c) Xác định vận tốc của vật lúc chạm đất.
Giải
a) Vật ném ngang \({v_0} = 30\,(m/s)\) ; h = 80 m. Chọn Ox tại mặt đất, Oy hướng lên đi qua điểm ném.
Phương trình quỹ đạo :
\(\left. \matrix{ y = h - {{g{t^2}} \over 2} = 80 - 5{t^2} \hfill \cr x = {v_0}t = 30t \hfill \cr} \right\} = > y = 80 - {{{x^2}} \over {180}}(m)\)
b) Tầm bay xa : Khi y = 0 thì \(L = {x_{\max }} = \sqrt {180.80} = 120\,(m)\)
c) Thời gian chạm đất \(t\, = \sqrt {{{2h} \over g}} = 4\,(s)\)
Vận tốc chạm đất: \(\eqalign{ & v = \sqrt {v_0^2 + v_y^2} = \sqrt {v_0^2 + {{(gt)}^2}} \cr & v = \sqrt {{{30}^2} + {{(10.4)}^2}} = 50\,(m/s) \cr} \)
Hướng vật chạm đất \(tg\alpha = {{{v_y}} \over {{v_0}}} = {4 \over 3} = > \alpha \approx {53^0}\)
4. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
1. Một người đứng ở một vách đá nhô ra biển và ném một hòn đá theo phương ngang xuống biển với tốc độ 18 m/s. Vách đá cao 50 m so với mặt nước. Lấy g = 9,8 m/s2.
a) Sau bao lâu thì hòn đá chạm mặt nước?
b) Tính tốc độ của hòn đá lúc chạm mặt nước.
2. Một vật được ném theo phương ngang từ độ cao h = 20 m so với mặt đất. Sau khi chuyển động được 1 giây thì véc tơ vận tốc của vật hợp với phương ngang một góc 450. Lấy g = 10 m/s2. Bỏ qua sức cản không khí.
a) Tính vận tốc ban đầu của vật.
b) Xác định vị trí vật chạm đất theo phương ngang.
3. Một máy bay, bay ngang với tốc độ v0 ở độ cao h so với mặt đất và thả một vật. Bỏ qua lực cản không khí.
a) Với h = 2,5 km; v0 = 120 m/s. Lập phương trình quỹ đạo của vật, xác định thời gian từ lúc thả đến lúc chạm đất, tìm quãng đường L (tầm bay xa) theo phương ngang kể từ lúc thả đến lúc chạm đất.
b) Khi h = 1000 m. Tính v0 để L = 1500 m.
4. Một vật được ném theo phương ngang ở đỉnh tháp cao 125m với vận tốc ban đầu là 50m/s. Tính
a) Thời gian vật bay trong không khí
b)Khoảng cách từ điểm vật chạm đất đến chân tháp
c)Vận tốc chạm đất của vật
5. Một máy bay ném bom bay theo phương ngang ở độ cao 2km với v = 504km/h. Hỏi viên phi công phải thả bom từ xa cách mục tiêu ( theo phương ngang) bao nhiêu Km để bơm rơi trúng mục tiêu ?
6. Từ sân thượng cao 20m một người đã ném một hòn sỏi theo phương ngang với v0 = 4m/s, g = 10m/s2.
a/ Viết pt chuyển động của hòn sỏi theo trục Ox, Oy.
b/ Viết pt quỹ đạo của hòn sỏi.
c/ Hòn sỏi đạt tầm xa bằng bao nhiêu? Vận tốc của nó khi vừa chạm đất.
...
---(Nội dung đầy đủ và chi tiết của tài liệu, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)---
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Chuyển động của vật bị ném môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
