PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT II NIUTON
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
\(\overrightarrow a = \frac{{\overrightarrow F }}{m}\,\,\,hay\,\,\,\overrightarrow F = m.\overrightarrow a \)
Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} ,\overrightarrow {{F_3}} ,...,\overrightarrow {{F_n}} \) thì \(\vec F\) là hợp lực của các lực đó:
\(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} + ... + \overrightarrow {{F_n}} \)
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một ô tô có khối lượng 1 tấn đang chuyển động thì chịu tác dụng của lực hãm F và chuyển động thẳng biến đổi đều. Kể từ lúc hãm, ô tô đi được đoạn đường AB = 36 m và tốc độ của ô tô giảm đi 14,4 km/h. Sau khi tiếp tục đi thêm đoạn đường BC = 28 m, tốc độ của ô tô lại giảm thêm 4 m/s. Độ lớn lực hãm và quãng đường ô tô chuyển động từ C đến khi dừng hẳn lần lượt là
A. 800 N và 64 m.
B. 1000 N và 18 m.
C. 1500 N và 100 m.
D. 2000 N và 36 m.
Giải
Gọi v0 là tốc độ của ô tô tại lúc hãm phanh, ta có:
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} {({v_0} - 4)^2} - {v_0}^2 = 2a{s_1} = 2a.36\\ {({v_0} - 8)^2} - {v_0}^2 = 2a{s_2} = 2a.64 \end{array} \right.\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} 16 - 8{v_0} = 72a\\ 64 - 6{v_0} = 128a \end{array} \right. \end{array}\)
Giải hệ phương trình ta tim được:
v0 = 20 m/s, a = -2 m/s2
=> Độ lớn lực hãm: Fhãm = |ma| = 2000 N.
Quãng đường ô tô đi được từ lúc hãm đến khi dừng hẳn:
\(\begin{array}{l} 0 - {v_0}^2 = 2as\\ \Rightarrow s = - \frac{{{v_0}^2}}{{2a}} = \frac{{{{20}^2}}}{{2.2}} = 100m \end{array}\)
⟹ Quãng đường ô tô còn phải chuyển động tới khi dừng hẳn:
s’ = s – (AB + BC) = 36 m.
Chọn D.
Ví dụ 2: Một xe máy đang chuyển động với tốc độ 36 km/h thì hãm phanh, xe máy chuyển động thẳng chậm dần đều và dừng lại sau khi đi được 25 m. Thời gian để xe máy này đi hết đoạn đường 4 m cuối cùng trước khi dừng hẳn là
A. 0,5 s.
B. 4 s.
C. 1,0 s.
D. 2 s.
Giải
Gia tốc:
\(a = \frac{{{v^2} - {v_0}^2}}{{2s}} = \frac{{0 - {{10}^2}}}{{2.25}} = - 2m/{s^2}\)
Gọi AB là quãng đường 4 m cuối cùng, vA là tốc độ của xe máy tại A, ta có:
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} {0^2} - {v_A}^2 = 2a.AB\\ 0 = {v_A} + a.t \end{array} \right.\\ \Rightarrow t = 2s \end{array}\)
Chọn D.
3. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Một vật có khối lượng m = 15kg được kéo trượt trên mặt phẳng nằm ngang bằng lực kéo F = 45 N theo phương ngang kể từ trạng thái nghỉ. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là μ = 0,05. Lấy g = 10m/s2. Tính quãng đường vật đi được sau 5 giây kể từ lúc bắt đầu chuyển động?
A. 50 m.
B. 75 m.
C. 12,5 m.
D. 25 m.
Hình vẽ hướng dẫn giải:
Câu 2: Một vật có khối lượng m = 2kg đang nằm yên trên mặt bàn nằm ngang thì được kéo bằng một lực có độ lớn F = 10N theo hướng tạo với mặt phẳng ngang một góc α = 30°. Biết hệ số ma sát của vật với mặt sàn là μ = 0,5. Tìm vận tốc của vật sau 5 giây kể từ lúc bắt đầu chịu lực tác dụng. Lấy g = 10m/s2.
A. 2,9 m/s.
B. 1,5 m/s.
C. 7,3 m/s.
D. 2,5 m/s.
Hình vẽ hướng dẫn giải:
Câu 3: Một vật m = 1kg đang nằm yên trên sàn ngang thì chịu tác dụng của lực kéo F = 5N hợp với phương ngang góc α. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là μ = 0,2. Lấy g = 10 m/s2. Tìm góc α để gia tốc của vật lớn nhất.
A. 78,7°.
B. 11,3°.
C. 21,8°.
D. 68,2°.
Hình vẽ hướng dẫn giải
...
------( Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Đinh Luật II Niuton môn Vật Lý 10 năm 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung 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.
Chúc các em học tập tốt !
