Bài tập nâng cao định luật Newton

Chuyên đề ứng dụng các định luật Niu-tơn và các lực cơ học bồi dưỡng HSG Vật lí 10 gồm 104 trang, được trích dẫn từ cuốn sách Công Phá Đề Thi Học Sinh Giỏi Vật Lí Lớp 10 của tác giả Nguyễn Phú Đồng.

A. TÓM TẮT KIẾN THỨC
B. NHỮNG CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP VỀ KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG: – Cần chọn hệ quy chiếu thích hợp để việc giải bài toán được đơn giản. Nhiều trường hợp có thể chọn hệ trục tọa độ là hệ trục hai chiều không vuông góc nhau. – Cần xác định đầy đủ các lực tác dụng vào vật và thực hiện chính xác các phép chiếu lên các trục tọa độ đã chọn, chú ý dấu của các thành phần khi chiếu. – Với chuyển động trên mặt phẳng nghiêng, hệ tọa độ thường chọn là hệ tọa độ Đề-các hai chiều vuông góc với Ox trùng với mặt phẳng nghiêng, Oy vuông góc với mặt phẳng nghiêng. Chú ý đến hệ thức giữa và tan về điều kiện để vật đứng yên, vật trượt. – Với các chuyển động của vật ném ngang, ném xiên cần phối hợp với phương pháp tọa độ khi giải quyết các bài toán về gặp nhau giữa các vật khi ném. – Với các chuyển động tròn cần phối hợp với các công thức động học của chuyển động tròn để giải – Với chuyển động của hệ vật: + Nếu các vật trong hệ liên kết với nhau bằng dây nối, dây không dãn, nhẹ thì các vật trong hệ sẽ chuyển động với cùng gia tốc gọi là gia tốc của hệ là các ngoại lực tác dụng lên các vật trong hệ). Khảo sát riêng rẽ từng vật của hệ từ đó xác định các đại lượng khác theo yêu cầu của đề bài. + Nếu các vật trong hệ liên kết với nhau qua ròng rọc cần chú ý: đầu dây luồn qua ròng rọc động đi được quãng đường s thì trục ròng rọc và do đó vật treo vào trục ròng rọc động đi được quãng đường là vận tốc và gia tốc cũng theo tỉ lệ đó. + Nếu hệ gồm hai vật chồng lên nhau thì khi có chuyển động tương đối ta cần khảo sát từng vật riêng rẽ; khi không có chuyển động tương đối ta có thể coi hệ là một vật khi khảo sát. VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI: 1. Với dạng bài tập về chuyển động trên mặt phẳng. Phương pháp giải là (Phương pháp động lực học): – Chọn hệ quy chiếu thích hợp: thường là hệ tọa độ Đề-các Oxy. – Xác định các lực tác dụng vào vật. – Sử dụng phương trình định luật II Niu-tơn. – Chiếu hệ thức vectơ trên lên chiều (+) đã chọn, tính được a. – Kết hợp với các điều kiện ban đầu, xác định các đại lượng theo yêu cầu của bài. 2. Với dạng bài tập về chuyển động của vật bị ném. Phương pháp giải là (Phương pháp tọa độ): – Chọn hệ quy chiếu thích hợp: thường là hệ tọa độ Đề-các Oxy. – Phân tích chuyển động của vật M thành hai thành phần đơn giản Mx, My theo hai trục tọa độ Ox và Oy. – Xác định tính chất của từng chuyển động thành phần (Mx, My): vận tốc (vx, vy), gia tốc (ax, ay), phương trình chuyển động (x, y). – Xác định chuyển động tổng hợp của vật M. 3. Với dạng bài tập về chuyển động tròn. Phương pháp giải là: – Với chuyển động tròn đều. – Với chuyển động tròn không đều. 4. Với dạng bài tập về chuyển động của hệ vật. Phương pháp giải là: – Xác định hệ vật cần khảo sát. – Chọn hệ quy chiếu thích hợp. – Xác định các ngoại lực tác dụng vào hệ vật (ngoại lực: các lực do các vật ngoài hệ tác dụng lên các vật trong hệ). Vẽ hình. – Sử dụng phương trình định luật II Niu-tơn là tổng vectơ các ngoại lực tác dụng lên hệ, m là tổng khối lượng các vật của hệ. – Chiếu hệ thức vectơ trên lên chiều (+) đã chọn, tính được a. – Kết hợp với các điều kiện ban đầu, xác định các đại lượng khác theo yêu cầu của bài.

C. CÁC BÀI TẬP VẬN DỤNG