Bài 34 BÀI TẬP VỀ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

Chia sẻ: Abcdef_51 Abcdef_51 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

76
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : Va chạm là gì ? Tại sao hệ hai vật va chạm có thể coi là hệ kín ? + Câu 02 : Phân biệt va chạm đàn hồi và va chạm mềm ? + Câu 03 : Tìm công thức xác định các vận tốc sau va chạm đàn hồi ?

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài 34 BÀI TẬP VỀ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

Bài 34 BÀI TẬP VỀ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN I. MỤC TIÊU - Biết vận dụng các định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng để giải một số bài tập từ căn bản đến nâng cao. II. CHUẨN BỊ - _______________________________________ III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : Va chạm là gì ? Tại sao hệ hai vật va chạm có thể coi là hệ kín ? + Câu 02 : Phân biệt va chạm đàn hồi và va chạm mềm ? + Câu 03 : Tìm công thức xác định các vận tốc sau va chạm đàn hồi ? 2) Nội dung bài giảng : 
Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh Bài 01 : Một chiếc thuyền có Bài 01 chiều dài L = 5,6 m, khối lượng 80 GV : Ta xem hệ người – thuyền là hệ kg chở một người có khối lượng 52 kín (P và FA cân bằng nhau ) kg, cả hai ban đầu đứng yên trên mặt hồ phẳng lặng. Nếu người Ta gọi : bước đều từ mũi thuyền đến đuôi v : Vận tốc người đối với thuyền. thuyền thì thuyền dịch chuyển so với mặt nước được độ dời bằng V : Vận tốc thuyền đối với nước. nhiêu và theo chiều nào ? Bỏ qua GV : Các em cho biết vận tốc người sức cản của nước. đối với nước ? Bài giải HS : v + V Ta xem hệ người – thuyền là hệ GV : Em hạy viết định luật bảo toàn kín (P và FA cân bằng nhau ) động lượng cho hệ kín cho bài toán Ta gọi : này ? v : Vận tốc người đối với thuyền. HS : M(v + V) + MV = 0 V : Vận tốc thuyền đối với nước. V m GV :   M m v  v + V : Vận tốc người đối với Chúng ta biết rằng thời gian để nước. người đi từ đầu đến cuối thuyền cũng Áp dụng định luật bảo toàn động là thời gian để thuyền dịch chuyển
lượng cho hệ kín : Ls được độ dời s : t=  vV M(v + V) + MV = 0 Từ đó ta tìm được : V m   V m M m v s= L=– .L M m v Thời gian để người đi từ đầu đến 52 s=– .5,6 = – 2,2 m cuối thuyền cũng là thời gian để 80  52 thuyền dịch chuyển được độ dời s : Ls t=  vV GV : các em có nhận xét như thế nào Từ đó ta tìm được : về dấu “-“ trong trường hợp này ? V m HS : Dấu “–“ chứng tỏ thuyền chuyển s= L=– .L M m v động người chiều với người. 52 s=– .5,6 = – 2,2 m 80  52 Bài 02 : Nhận xét : dấu “–“ chứng tỏ thuyền chuyển động người chiều với người. Bài 02 : Một quả cầu có khối lượng M = 300 g nằm ở mép bàn. Một viên đạn có khối lượng 10 g bắn theo phương ngang đúng vào
tâm quả cầu, xuyên qua nó và rơi cách mép bàn ở khoảng cách nằm ngang s2 = 15 m, còn quả cầu thì rơi cách mép bàn ở khoảng cách s1 = 6m. Biết chiều cao của bàn so với mặt đất là h = 1m. Tìm : Vận tốc ban đầu của viên a) đạn ? Độ biến thiên động năng của b) hệ trong va chạm ? Câu a) Bài giải GV : các em có thể nhắc lại công thức a) Áp dụng công thức chuyển động tính thời gian của một vật ném xiên ? của vật được ném ngang từ một độ cao h so với mặt đất ta có : 2h HS : t = g g 2h s = v.t = v. hay v = s. 2h g GV : Từ đó các em hãy tính quãng đường vật đi được sau va chạm ? Vận tốc của quả cầu sau va chạm : g 2h HS : s = v.t = v. hay v = s. g 9,8 2h g v1 = s1. = 6. = 13,3 2h 2.1 GV : Vận tốc của quả cầu và viên đạn m/s sau va chạm ? Vận tốc đạn sau va chạm :
g 9,8 g 9,8 v1 = s1. = 6. = 13,3 m/s v2 = s2. = 15. = 33,2 2h 2.1 2h 2.1 m/s g 9,8 v2 = s2. = 15. = 33,2 m/s 2h 2.1 Gọi u là vận tốc ban đầu của đạn, áp dụng định luật bảo toàn động GV : Gọi u là vận tốc ban đầu của đạn, lượng theo phương ngang cho hệ các em hãy áp dụng định luật bảo toàn đạn và quả cầu, ta có : động lượng theo phương ngang cho hệ đạn và quả cầu ! M m.u = M.v1 + mv2  u = v1 + m M HS : m.u = M.v1 + mv2  u = v1 + v2 m v2 0,3 = 13,3 + 33,2 = 432 m/s 0,01 0,3 = 13,3 + 33,2 = 432 m/s 0,01 b) Ta tính biến thiên động năng của hệ trong quá trình va chạm : b) GV : Em hãy tính độ biến thiên động năng của hệ trong quá trình va Wđ = Wđ2 – Wđ1 chạm ? Mv12 mv 2 mu 2 2 =   HS : Wđ = Wđ2 – Wđ1 2 2 2 = 26,5 + 5,5 – 933 = - 901 Mv12 mv 2 mu 2 2 =   2 2 2 (J) = 26,5 + 5,5 – 933 = - 901 (J) Như vậy : Độ giảm động năng chuyển thành nhiệt lượng tỏa ra sau Bài 03 : khi va chạm.
Bài 03 : Một vật được thả tự do từ điểm B ở đỉnh dốc có độ cao h so với mặt phẳng nằm ngang. Sau khi tới điểm C ở chân dốc, nó trượt tiếp rồi dừng lại ở điểm D cách hình chiếu của B một khoảng s. Hãy tìm hệ số ma sát trượt  trong chuyển động của vật, biết rằng hệ số ma sát này là không đổi trên toàn bộ đường đi. Bài giải GV : các em hãy áp dụng định luật bảo Ta gọi : toàn năng lượng trong trường hợp này l : Chiều dài của mặt phẳng ? Và đồng thời suy ra công của lực ma nghiêng. sát ?  : Góc nghiêng của mặt phẳng HS : W2 = W1 + Ams nghiêng.  Ams = W2 – W1 = - W1 Áp dụng định luật bảo toàn năng GV : Công của lực ma sát thực hiện lượng ta có : trên cả quãng đường bằng độ biến W2 = W1 + Ams thiên cơ năng của vật . Mặt khác, qua hình vẽ trên công của lực ma sát được  Ams = W2 – W1 = - W1 (1) tính như thế nào ?
Mặt khác công của lực ma sát : HS : Ams = ABC + ACD Ams = ABC + ACD = - P.cos.l – P(s – l.cos) = - P.cos.l – P(s – = - Ps l.cos) GV hướng dẫn HS phối hợp (1) và (2) h = - Ps (2) = s Từ (1) và (2) ta có : - Ps = - W1 = - Wt1 (Wđ1 = 0) h vậy : Ps = mgh   = s Bài 04 : Một vận động viên nhảy Bài 04 : cao trong một lần thi đầu đã vượt  qua xà ở độ cao 1,95m. Người này    GV : có khối lượng m = 72 kg với vị trí  trọng tâm của mình ở cách mặt đất ____________________ 1 m. _____________________ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ a) Khi nhảy, trọng tâm của người _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ vượt qua một độ cao nằm trên xà _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 10 cm. Hỏi độ biến thiên thế năng _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ của người trong quá trình nhãy _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ bằng bao nhiêu ?
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ b) Trong khi chạy lấy đà, vận động _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ viên đạt vận tốc v1 = 5,5 m/s ở chân _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ xà. Theo lí thuyết thì người đó có _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ thể đạt tời độ cao nào nếu coi rằng _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ toàn bộ động năng ban đầu chuyển _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ thành thế năng ? _____________________ c) Thực tế ở điểm cao nhất ma _____________________ người đã vượt qua xà, vận tốc theo _____________________ phương ngang không hoàn toàn _____________________ triệt tiêu. Hãy tìm giá trị vận tốc v2 _____________________ khi đó. _____________________ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Bài giải _____________________ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ a) Gọi h1 là độ cao của trọng tâm _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ người so với mặt đất trước khi _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ nhảy, h2 là độ cao của trọng tâm _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ khi người vượt qua xà ở tư thế nằm _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ngang. _____________________ h1 = 1 m _____________________ h2 = 1,95 + 0,1 = 2,05 _____________________ _____________________ Độ tăng thế năng bằng : _____________________ _____________________ Wt2 – Wt1 = mg(h2 – h1) = 740,9 _____________________
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (J) _____________________ b) Động năng ban đầu bằng : _____________________ _____________________ mv12 72.(5,5) 2 W đ1 = = = 1089 (J) 2 2 _____________________ _____________________ + Nếu động năng chuyển hoàn _____________________ toàn thành thế năng thì trọng tâm _____________________ người có thể tăng độ cao đến giá trị _____________________ cực đại hmax mà : _____________________ _____________________ mv12 mghmax = 2 _____________________ _____________________ v12 (5,5) 2 hay hmax = = 1,54 m  _____________________ 2 g 2.9,8 _____________________ Người sẽ vượt qua xà với độ cao _____________________ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ của trọng tâm ở cách mặt đất. _____________________ H = hmax + h1 = 1,54 + 1 = 2,54 ________________ m c) Thực tế, trọng tâm của người chỉ đạt độ cao 2,05 m so với mặt đất.  Định luật bảo toàn cơ năng cho ta : Wđ2 - Wđ1 = Wt1 – Wt2
Hay : Wđ2 = Wđ1 - ( Wt2 - Wt1) = 1089 – 740,9 = 348,1 J 2Wd 2 2.348,1  v2 = = = 3,1 m 72 m/s 3) Cũng cố : -________________________________________ _________________________________________ ____________________ . 4) Dặn dò học sinh :