Phân loại bài tập chương động học chất điểm PHÂN LOẠI BÀI TẬP CHƯƠNG “ ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” SGK- Vật lí 10 nâng cao Nhóm sinh viên thực hiện: Vũ Thị Loan. Bùi Thị Ngọc Mai. Lâm Thị Hồng Nhung. Nguyễn Thị Thu. Trần Thị Yến. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Phân loại bài tập chương động học chất điểm PHÂN LOẠI BÀI TẬP CHƯƠNG “ ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIÊM” SGK-VL10 NC A. Lí thuyết I. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU 1) Định nghĩa : - Là chuyển động thẳng trên một đường thẳng trong đó vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kì. - Là chuyển động thẳng trong đó 2) Vận tốc: - Vận tốc của chuyển động thẳng đều là đại lượng Vật Lý đặc trưng cho sự nhanh hay chậm của chuyển động và đo bằng thương số giữa quãng đường đi được và khoảng thời gian để đi hết quãng đường đó. - Biểu thức: trong đó s: quãng đường. t: thời gian Trong đời sống gọi độ lớn của vận tốc là tốc độ. Đơn vị : m/s, km/h, cm/s. 3) Gia tốc: nên 4) Phương trình chuyển động: x = x 0 +v ( t – t 0 ) Hay : x = x 0 + v.t ( t 0 = 0) s = v.t ( đường thẳng) II. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU 1) Chuyển động thẳng biến đổi đều : a) Định nghĩa: - Là chuyển động thẳng trong đó vận tốc biến thiên (tăng hoặc giảm) được những lượng bằng nhau trong những khoảng thời gian bất kì. b) Vận tốc : Vận tốc trung bình: - Vận tốc trung bình của một chuyển động thẳng biến đổi đều trên một quãng đường nhất định là một đại lượng đo bằng thương số giữa quãng đường đi được và khoảng thời gian để đi hết quãng đường đó. Biểu thức : hay - Đơn vị : m/s , km/h. Vận tốc tức thời: - Vận tốc tức thời hay vận tốc tại một điểm đã cho trên quỹ đạo đo bằng thương số giữa quãng đường đi rất nhỏ tính từ điểm đã cho và khoảng thời gian rất nhỏ để đi hết quãng đường đó. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Phân loại bài tập chương động học chất điểm - Biểu thức : hay c) Gia tốc: - Gia tốc là một đại lượng Vật Lý đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm của vận tốc và đo bằng thương số giữa độ biến thiên của vận tốc và khoảng thời gian xảy ra sự biến thiên đó. - Biểu thức: +) Gia tốc là một đại lượng vectơ: trong đó: là vận tốc ở thời điểm t 0 , là vận tốc ở thời điểm t . Hướng:  Độ lớn: - Phương trình chuyển động: +) Công thức vận tốc: Phương trình chuyển động: +) Công thức vận tốc: +) Công thức đường đi: +) Phương trình chuyển động: +) Liên hệ giữa a,v,s: 2) Sự rơi tự do: a) Định nghĩa : - Sự rơi tự do là sự rơi của các vật trong chân không chỉ dưới tác dụng của trọng lực. Khi không có sức cản của không khí: +) Các vật có hình dạng và khối lượng khác nhau đều rơi như nhau. +) Mọi vật chuyển động ở gần mặt đất đều có gia tốc rơi tự do. Vật rơi tự do chuyển động theo phương thẳng đứng. Chuyển động rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều. - Phương trình chuyển động: ; ; ; Chọn vị trí ban đầu của vật làm gốc tọa độ, chiều dương hướng từ trên xuống dưới. Ở cùng một nơi trên Trái Đất các vật rơi tự do có cùng gia tốc, gọi là gia tốc rơi tự do. Thường lấy g = 9,8m/s 2 . III. CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU : 1) Định nghĩa: Chuyển động tròn đều là chuyển động theo quỹ đạo tròn với vận tốc có độ lớn không đổi chỉ thay đổi phương. 2) Vận tốc : Vận tốc dài: Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Phân loại bài tập chương động học chất điểm ( m/s ), trong đó Δs là độ dài cung tròn mà chất điểm đi được trong khoảng thời gian Δt Vận tốc góc: là đại lượng đo bằng thương số giữa góc quay của bán kính vật chuyển động ở tâm vòng tròn quỹ đạo và thời gian để quay góc đó , => trong đó f là số vòng quay trong 1s và T là khoảng thời gian đi hết một vòng trên vòng tròn. 3) Gia tốc : - Đinh nghĩa: Gia tốc của chất điểm chuyển động tròn đều gọi là gia tốc hướng tâm, có phương vuông góc với tiếp tuyến quỹ đạo tại vị trí của chất điểm, có chiều hướng vào tâm đường tròn và có giá trị bằng - Biểu thức: ; với R là bán kính quỹ đạo. IV. GHI CHÚ: - Chất điểm : Trong trường hợp kích thước của vật nhỏ so với phạm vi chuyển động của nó ta có thể coi vật như một chất điểm, tức là vật có kích thước như một điểm hình học. - Chuyển động tịnh tiến : Chuyển động của một vật là tịnh tiến khi đoạn thẳng nối hai điểm bất kì của vật luôn song song với một phương nhất định. - Hệ quy chiếu: Khi ta chọn một vật làm mốc và gắn vào đó một trục tọa độ tức là ta đã chọn một hệ quy chiếu để xác định vị trí của một chất điểm. - Quỹ đạo: Khi chất điểm chuyển động vạch nên một đường trong không gian gọi là quỹ đạo. - Tính tương đối của chuyển động: Mọi chuyển động và mọi trạng thái đứng yên đều có tính chất tương đối. +) Tính tương đối của tọa độ : Đối với hệ quy chiếu ( hệ tọa độ ) khác nhau thì tọa độ của vật sẽ khác nhau. +) Tính tương đối của vận tốc: Vận tốc của cùng một vật đối với hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau. +) Công thức cộng vận tốc:  Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Phân loại bài tập chương động học chất điểm B. Phân loại bài tập Động học chất điểm Chuyển động thẳng đều Chuyển động thẳng biến đổi đều Chuyển động tròn đều Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Phân loại bài tập chương động học chất điểm 1. Chuyển động thẳng đều. Các dạng bài tập gồm: Loại1: Bài toán về quãng đường đi. Loại2: Định vị trí và thời điểm gặp nhau của các chuyển động. Loại3: Vẽ đồ thị. Dùng đồ thị để giải bài toán về các chuyển động. Loại4: Đổi hệ quy chiếu để nghiên cứu chuyển động thẳng đều (công thức cộng vận tốc). 1. LOẠI 1: BÀI TOÁN VỀ QUÃNG ĐƯỜNG ĐI. Đây là loại toán đơn giản về vận tốc và quãng đường đi. Loại toán này giúp học sinh làm quen, hình thành logic giải những bài toán về chuyển động. A. CÁC BÀI TOÁN VÍ DỤ. Bài 1: Một ôtô và một môtô chuyển động thẳng đều trên cùng một đường thẳng với các vận tốc không đổi . -Nếu đi ngược chiều thì sau 10′ khoảng cách giữa hai xe giảm 25km . -Nếu đi cùng chiều thì sau 10′ khoảng cách giữa hai xe chỉ giảm 5km . Tính vận tốc của mỗi xe . 1- Mục đích của bài tập. Vận dụng công thức đường đi s = vt 2- Hướng dẫn giải. a) Tóm tắt. Cùng chiều : s 1 + s 2 = 25 (km) Ngược chiều: s 1 – s 2 = 5 (km) b) Xác lập các mối quan hệ. - Quãng đường mỗi xe đi được là s = vt - Gọi s 1 , s 2 là lần lượt quãng đường ô tô và mô tô đi được sau 10’ Nếu hai xe đi ngược chiều thì khoảng cách giữa hai xe là: s 1 + s 2 = v 1 t + v 2 t = ( v 1 + v 2 )t = 25 Nếu hai xe đi cùng chiều thì khoảng cách giữa hai xe là : s 2 – s 1 = v 2 t – v 1 t = ( v 2 – v 1 )t = 5 (1) (2) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Phân loại bài tập chương động học chất điểm c) Sơ đồ luận giải: 3- Khó khăn của học sinh. - Khó khăn khi xác định độ giảm khoảng cách của 2 xe trong các trường hợp (ngược chiều và cùng chiều). 4- Định hướng tư duy học sinh. - Vẽ hình biểu diễn các vecto vận tốc. - Xác định quãng đường mỗi xe đi được trong cùng một khoảng thời gian. - Xác định độ giảm khoảng cách khi 2 xe ngược chiều và cùng chiều. Từ đó xác lập mối quan hệ. Bài 2: Một canô rời bến chuyển động thẳng đều. Canô đi theo hướng Nam - Bắc trong thời gian 2 phút 42 giây rồi tức thì rẽ sang hướng Đông – Tây và chạy thêm 2phút với vận tốc như trước và dừng lại . Khoảng cách từ nơi xuất phát tới nơi dừng là 1km . Tính vận tốc của canô ? 1- Mục đích của bài tập. - Giúp học sinh phân biệt hai khái niệm quãng đường và độ dời. - 2- Hướng dẫn giải. a) Tóm tắt. b) Xác lập các mối quan hệ. Giả sử vận tốc của xe là v Ta có AO = vt 1 (1) OB = vt 2 (2) AB 2 = AO 2 + OB 2 = 1 (3) c) Sơ đồ luận giải. 1 v 1 +v 2 2 v 2 – v 1 v 1 , v 2 A O B Bắc Nam Tây Đông 1 2 3 v Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Phân loại bài tập chương động học chất điểm 2. Khó khăn của học sinh khi giải toán. - HS gặp khó khăn khi định hướng các hướng Bắc – Nam- Đông – Tây. - Khó khăn khi phân biệt độ dời và quãng đường. 3. Định hướng tư duy. - Yêu cầu HS vẽ hình minh họa quĩ đạo của Cano. - Xác định trên hình vẽ quãng đường Ca nô đi được và độ dời. - Tìm mối liên hệ. Angorit giải 1. Tóm tắt đề bài, xác định đại lượng đã cho và đại lượng cần tìm, vẽ hình(nếu cần); xác định định tính quá trình mà vật chuyển động cùng các điều kiện ban đầu và điều kiện cuối. 2. Chọn trục tọa độ, gốc thời gian. 3. Xác lập mối quan hệ giữa các đại lượng đã cho và các đại lượng cần tìm. - Xem đề bài cho gì và phải tìm gì → nghĩ đến việc áp dụng công thức nào? Để áp dụng công thức đó thì cần phải tìm thêm các đại lượng nào khác nữa? Nếu vật chuyển động gồm nhiều giai đoạn thì chia giai đoạn chuyển động của vật thành nhiều bài toán nhỏ, chú ý phân biệt khái niệm quãng đường và độ dời. B. BÀI TẬP ÁP DỤNG. Bài 1 a) Một ô tô xuất phát từ A lúc 7 giờ sáng, chuyển động thẳng đều tới B, cách A 120km. Tính vận tốc của ô tô, biết rằng ô tô tới B lúc 9 giờ 20 phút. b) Sau 20 phút đỗ tại B, ô tô chạy ngược về A với vận tốc 72 km/h. Hỏi vào lúc mấy giờ ô tô sẽ về tới A? Bài 2 Hai vật cùng chuyển động đều trên một đường thẳng. Vật thứ nhất đi từ A đến B trong 10s. Vât thứ hai cũng xuất phát tại A cùng lúc với vật thứ nhất nhưng đến B chậm hơn 2s. Biết AB = 32m. a) Tính vận tốc của các vật. b) Khi vật thứ nhất đến B thì vật thứ hai đã đi được quãng đường bao nhiêu? Bài 3: Hai vật chuyển động thẳng đều xuất phát từ cùng 1điểm với vận tốc lần lượt là v1 = 15m/s, v2 = 36km/h. Tìm khoảng cách của 2 xe sau 4s nếu: a.2 xe chuyển động cùng chiều. b.2 xe chuyển động ngược chiều. c.2 xe chuyển động theo 2 hướng hợp với nhau 1 góc 60 độ. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Phân loại bài tập chương động học chất điểm C. BÀI TẬP NÂNG CAO. Bài 1: Trên một tuyến xe buýt, các xe coi như chuyển động thẳng đều với vận tốc v = 36km/h. Hai chuyến xe liên tiếp khởi hành cách nhau 15p. Một người đi xe máy theo chiều ngược lại gặp 2 chuyến xe buýt liên tiếp cách nhau một khoảng thời gian 10p. Tính vận tốc người đi xe máy. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Phân loại bài tập chương động học chất điểm LOẠI 2: ĐỊNH VỊ TRÍ VÀ THỜI ĐIỂM GẶP NHAU CỦA CÁC CHUYỂN ĐỘNG. Các bài toán được chọn nhằm ôn tập kiến thức về phương trình chuyển động, thời điểm gặp nhau, vị trí gặp nhau và khoảng cách của các chuyển động. A. CÁC VÍ DỤ. Bài 1: Một ôtô đi qua địa điểm A lúc 8h sáng đi tới địa điểm B cách A 110km, chuyển động thẳng đều với vận tốc 40km/h .Một xe khách đi qua B lúc 8h30ph sáng đi về A , chuyển động thẳng đều với vận tốc 50km/h . a)Tính khoảng cách giữa hai xe lúc 9h sáng ? b)Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ và ở đâu ? 1. Mục đích của bài tập. - Vận dụng được các công thức của chuyển động thẳng đều. - Vận dụng phương pháp tọa độ để tìm vị trí và thời điểm gặp nhau. 2. Hướng dẫn giải. a) Tóm tắt. AB = 110 Km v 1 = 40 Km/h v 2 = 50 Km/h a. X A - X B = ? b. Thời điểm và vị trí gặp nhau ? b) Xác lập các mối quan hệ. -Chọn gốc toạ độ là A . -Chiều dương là chiều từ A đến B . -Gốc thời gian là lúc ô tô qua A (t 0 = 0) Phương trình chuyển động của các xe: X A = 40t (1) X B = - 50(t - 0,5) + 110 (2) Khoảng cách giữa hai xe lúc 9h sáng ( t = 1): X A - X B Khi 2 xe gặp nhau : X A = X B Thời điểm gặp nhau : T = 8 + t Sơ đồ luận giải. A v 1 B v 2 O x (3) 1 2 X A - X B X A = X B , t Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. [...]... Foxit PDF Creator © Foxit Software Phân loại bài tập chương evaluation only http://www.foxitsoftware.com For động học chất điểm 2 Chuyển động thẳng biến đổi đều Các dạng bài tập gồm: Loại 1: Bài toán về một chuyển động Loại 2: Bài toán liên quan đến nhiều chuyển động Loại 3: Vận tốc trung bình Loại 4: Bài tập đồ thị Loại 5: Rơi tự do LOẠI 1: BÀI TOÁN VỀ MỘT CHUYỂN ĐỘNG Loại bài toán này giúp học sinh... cách của 2 xe là bao nhiêu? Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software Phân loại bài tập chương evaluation only http://www.foxitsoftware.com For động học chất điểm LOẠI 3: : VẼ ĐỒ THỊ VÀ DÙNG ĐỒ THỊ ĐỂ GIẢI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG Bài tập đồ thị là những bài tập mà trong dữ kiện đã cho của đề bài và trong tiến trình giải có sử dụng đồ thị Bài tập này sẽ giúp học sinh nắm được phương pháp quan trọng biểu... vật chuyển động gồm nhiều giai đoạn với các tính chất chuyển động khác nhau thì chia giai đoạn chuyển động của vật thành nhiều bài toán nhỏ, chú ý vận tốc cuối quãng đường này lại là vận tốc đầu quãng đường kia Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software Phân loại bài tập chương evaluation only http://www.foxitsoftware.com For động học chất điểm B BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 5: Một vật chuyển động thẳng... Foxit PDF Creator © Foxit Software Phân loại bài tập chương evaluation only http://www.foxitsoftware.com For động học chất điểm → Bài tập này có thể giải bằng cách chọn trục tọa độ khác nhau, cũng có thể giải bằng cách viết phương trình quãng đường đi được của hai xe hay giải bài toán bằng đồ thị Dạng bài tập này có thể liên quan đến nhiều chuyển động hoặc có thể có bài toán ngược, 3- Khó khăn của học. .. tốc của giai đoạn chuyển động đều b) Suy ra quãng đường đi được trong mỗi giai đoạn và thời gian tương ứng Đ/s: a) 25m/s; b)62,5m;375m;62,5m Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software Phân loại bài tập chương evaluation only http://www.foxitsoftware.com For động học chất điểm LOẠI 4: BÀI TẬP VỀ ĐỒ THỊ Các bài tập thuộc dạng này nhằm củng cố dạng đồ thị x-t, v-t của chuyển động thẳng biến đổi đều:... phanh để hai xe không va vào nhau Đ/s:126m Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software Phân loại bài tập chương evaluation only http://www.foxitsoftware.com For động học chất điểm LOẠI 3: BÀI TOÁN VỀ VẬN TỐC TRUNG BÌNH Loại bài tập này nhằm củng cố cho học sinh công thức về vận tốc trung bình, tốc độ trung bình, phân biệt quãng đường và độ dời Angorit giải: Từ các dữ kiện đã cho, xác định s; x và... đó vật chuyển động thẳng đều với vận tốc trí xuất phát ở thời điểm t5 - Ta có : và trở lại vị Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software Phân loại bài tập chương evaluation only http://www.foxitsoftware.com For động học chất điểm 3 Khó khăn của học sinh khi giải toán - Chuyển động của vật khá phức tạp do thay đổi tốc độ và chiều nên làm học sinh thấy bối rối khi phân tích chuyển động 4 Định hướng... kiện làm sáng tỏ một cách sâu sắc bản chất vật lý của các quá trình và các hiện tượng Đây là một biện pháp tích cực hoá quá trình học tập của học sinh Tuỳ theo mục đích có thể có những loại bài tập đồ thị sau: * Đọc đồ thị và khai thác đồ thị đã cho * Vẽ đồ thị theo dữ kiện đã cho của bài tập * Dùng đồ thị để giải bài tập A CÁC BÀI TOÁN VÍ DỤ Bài 1: Một vật chuyển động có đồ thị toạ độ theo thời gian...   - Yêu cầu học sinh tóm tắt, vẽ hình, vẽ các vecto a; v , mô tả quá trình chuyển động của vật: thấy được với cùng một phương trình chuyển động, ban đầu vật chuyển động chậm dần đều theo chiều âm rồi sau đó lại chuyển động nhanh dần đều theo chiều dương Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software Phân loại bài tập chương evaluation only http://www.foxitsoftware.com For động học chất điểm - Trên... v12 - v23 1 v12 v23 v12 v13 B Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software Phân loại bài tập chương evaluation only http://www.foxitsoftware.com For động học chất điểm 3 Khó khăn của học sinh khi giải bài tập - Khó xác định được hướng của các vecto , ,, khi xuôi dòng và khi ngược dòng 4 Giúp học sinh vượt qua khó khăn - Xác định các giá trị cho trong bài là các giá trị vận tốc nào - Kí hiệu các vecto . Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Phân loại bài tập chương động học chất điểm PHÂN LOẠI BÀI TẬP CHƯƠNG “ ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIÊM” SGK-VL10. Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Phân loại bài tập chương động học chất điểm B. Phân loại bài tập Động học chất điểm Chuyển động. Phân loại bài tập chương động học chất điểm PHÂN LOẠI BÀI TẬP CHƯƠNG “ ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” SGK- Vật lí 10 nâng cao