Bài giảng Vật lí 10 - Bài 15: Bài toán về chuyển động ném ngang

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 10 - Bài 15: Bài toán về chuyển động ném ngang

1. Nhiệt liệt chào mừng quý thầy cô về dự giờ thăm lớp 10T1 Giáo viên: Hà Thị Kim Chi
2. ÔN LẠI KIẾN THỨC Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có A. tốc độ trung bình bằng 0. B. tốc độ trung bình biến thiên theo thời gian. C. tốc độ trung bình trên mọi quãng đường là như nhau. D. tốc độ không đổi từ lúc xuất phát đến lúc dừng lại.
3. ÔN LẠI KIẾN THỨC Một vật chuyển động thẳng đều với vận tốc 풗. Chọn trục toạ độ 푶풙 có phương trùng với phương chuyển động, chiều dương là chiều chuyển động, gốc toạ độ 푶 cách vị trí vật xuất phát một khoảng 푶 = 풙 . Phương trình chuyển động của vật là: A. = 푣푡. B. = 0 + 푣푡. 1 C. = + 푣 푡 + 푡2. 0 0 2 1 D. = + 푣 푡 − 푡2. 0 0 2
4. ÔN LẠI KIẾN THỨC Sự rơi tự do là sự rơi A. chỉ dưới tác dụng của trọng lực, có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới, là chuyển động thẳng đều. B. chỉ dưới tác dụng của trọng lực, có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới, là chuyển động thẳng chậm dần đều. C. chỉ dưới tác dụng của trọng lực, có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới, là chuyển động thẳng nhanh dần đều. D. chỉ dưới tác dụng của trọng lực, có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới, là chuyển động tròn đều.
5. ÔN LẠI KIẾN THỨC Đặc điểm nào dưới đây không phải là đặc điểm của vật chuyển động rơi tự do? A. Công thức tính vận tốc của vật rơi tự do là 푣 = 𝑔푡2. B. Công tính tính quãng đường đi được của 1 vật rơi tự do là 푆 = 𝑔푡2. 2 C. Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều. D. Tại một vị trí xác định và ở gần mặt đất, mọi vật đều rơi tự do với cùng gia tốc 𝑔.
6. Bài 15 BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG I. Khảo sát chuyển động ném ngang BÀI TOÁN Khảo sát chuyển động của 1 viên bi M được ném ngang với vận tốc ban đầu 푣0 từ một điểm O trên mặt bàn có độ cao ℎ so với mặt đất. Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực (bỏ qua sức cản của không khí)
7. I. Khảo sát chuyển động ném ngang 1. Chọn hệ tọa độ: O x - Chọn hệ tọa độ xOy: 풗푶 + Gốc tọa độ tại vị trí ném 푷 + Trục Ox hướng theo 푣0 h + Trục Oy hướng theo 푃 - Chọn gốc thời gian tại thời điểm ném y
8. I. Khảo sát chuyển động ném ngang 1. Chọn hệ toa độ 2. Phân tích chuyển động ném ngang Mx My M
9. I. Khảo sát chuyển động ném ngang 1. Chọn hệ toa độ 2. Phân tích chuyển động ném ngang
10. I. Khảo sát chuyển động ném ngang 1. Chọn hệ toa độ 2. Phân tích chuyển động ném ngang Chuyển động của điểm M được phân tích thành 2 chuyển động thành phần: Mx + Chuyển động của hình chiếu M theo x M trục Ox My + Chuyển động của hình chiếu My theo trục Oy
11. I. Khảo sát chuyển động ném ngang 1. Chọn hệ toa độ 2. Phân tích chuyển động ném ngang 3. Xác định các chuyển động thành phần
12. x O y Chuyển động thành phần Chuyển động thành phần theo trục Ox của Mx là theo trục Oy của My là .chuyển động thẳng đều. chuyển động rơi tự do. = 𝑔 = 0 푣 = 𝑔푡 푣 = 푣0 1 = 푣 푡 = 𝑔푡2 0 2
13. I. Khảo sát chuyển động ném ngang 1. Chọn hệ toa độ 2. Phân tích chuyển động ném ngang 3. Xác định các chuyển động thành phần Chuyển động thành phần Chuyển động thành phần theo trục Ox của Mx là theo trục Oy của My là chuyển động thẳng đều. chuyển động rơi tự do. 𝑔 = 0 (1) = (4) 𝑔푡 푣 = 푣0 (2) 푣 = (5) 1 = 푣0푡 (3) = 𝑔푡2 (6) 2
14. I. Khảo sát chuyển động ném ngang II. Xác định chuyển động của vật 1. Dạng của quỹ đạo Từ ptMột (3)vật =>nhỏ 푡 =đượcthaycung vàocấp pt (6),vận tatốc được:đầu v0 theo phương ngang푣ở0 độ cao h so với mặt đất. Bỏ qua lực cản của môi trường, hãy khảo sát: 2 a. Quỹ đạo chuyển1 động của vật𝑔 2 = 𝑔 = 2 b. Thời gian chuyển2 động푣0 của vật2푣0 c. Tầm ném xa (Tầm ném xa là khoảng cách từ Quỹhình đạo chiếucủa vậtcủa chuyểnvị trí độngném némlên mặt ngangđất cótới dạngvị trí parabol.chạm đất.)
15. I. Khảo sát chuyển động ném ngang II. Xác định chuyển động của vật 1. Dạng của quỹ đạo 2. Thời gian chuyển động h
16. I. Khảo sát chuyển động ném ngang II. Xác định chuyển động của vật 1. Dạng của quỹ đạo 2. Thời gian chuyển động Thời gian chuyển động của vật bằng thời gian chuyển động thành phần. Khi vật rơi chạm đất thì y = h nên thời gian vật ném ngang chạm đất là: 1 = ℎ = 𝑔푡2 2 2ℎ  푡 = 𝑔
17. I. Khảo sát chuyển động ném ngang II. Xác định chuyển động của vật 1. Dạng của quỹ đạo 2. Thời gian chuyển động 3. Tầm ném xa Tầm ném xa là khoảng cách từ hình chiếu của vị trí ném lên mặt đất tới vị trí chạm đất. 2ℎ 퐿 = 푣 t = 푣 0 0 𝑔 L
18. III. Thí nghiệm kiểm chứng
19. I. Khảo sát chuyển động ném ngang II. Xác định chuyển động của vật III. Thí nghiệm kiểm chứng Thời gian chuyển động ném ngang bằng thời gian Rút ra được rơi tự do ở cùng độ cao điều gì từ thí nghiệm?
20. Luyện tập Quỹ đạo chuyển động của vật ném ngang là A. đường thẳng. B. đường tròn. C. đường gấp khúc. D. đường parabol
21. Luyện tập Hòn bi A có khối lượng lớn gấp đôi bi B. Cùng một lúc tại mái nhà, bi A được thả rơi còn bi B được ném theo phương ngang. Bỏ qua sức cản của không khí. Chọn câu đúng. A. Bi A chạm đất trước. B. Bi A chạm đất sau. C. Bi A Có lúc chạm đất trước, có lúc chạm đất sau D.D Cả hai bi chạm đất cùng một lúc.
22. Luyện tập Một máy bay bay ngang với tốc độ 150 m/s, ở độ cao 490 m thì thả một gói hàng xuống đất. Lấy g = 9,8 m/s2. Tầm bay xa của gói hàng là A. 1000 m. B. 1500 m. C. 7500 m. D. 15000 m.
23. Luyện tập Một vật được ném ngang từ độ cao 5 m ở nơi có g = 10 m/s2, tầm xa vật đạt được là 2m. Vận tốc ban đầu của vật là A. 2 m/s. B. 2,5 m/s. C. 5 m/s. D. 10 m/s.
24. Luyện tập Một vật được ném theo phương ngang với vận tốc ban đầu 30 m/s ở độ cao 80 m. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10 m/s2. Tốc độ của vật lúc vừa chạm đất là A. 30 m/s. B. 40 m/s. C. 50 m/s. D. 60 m/s.
25. Bài tập vận dụng Một vật được ném ngang ở độ cao h = 80 m, với vận 2 tốc đầu v0 = 20 m/s. Lấy g = 10 m/s . a. Tính thời gian chuyển động và tầm bay xa của vật. b. Lập phương trình quỹ đạo Giải Tóm tắt a. Thời gian chuyển động: h= 80 m 2ℎ 2.80 푡 = = = 4s v0 = 20m/s 𝑔 10 2 g= 10 m/s Tầm ném xa: L = v0t = 20.4 = 80 m a. t =?; L =? b. Phương trình quỹ đạo: 𝑔 2 10 2 1 2 = 2 = 2 = b. y =? 2푣0 2. 20 80
26. Bài tập vận dụng Một quả cầu được ném ngang từ độ cao 80m. Sau khi ném 3s vecto vận tốc của quả cầu hợp với phương ngang một góc 450. Lấy g =10m/s2. a) Tính vận tốc ban đầu của quả cầu. b) Quả cầu chạm đất lúc nào? Ở đâu? Với vận tốc bao nhiêu?
27. 푣 푣 푣Ԧ 푣 a) 푡 푛훼 = = 1 푣 = 푣 = 𝑔푡 = 10.3 = 30 /푠 푣 푣0 = 푣 = 30 /푠 1 2ℎ b) Khi chạm đất thì = ℎ = 𝑔푡2 ⇒ 푡 = = 4 푠 2 𝑔 = 퐿 = 푣0푡 = 120 2 2 푣 = 푣0 + 𝑔푡 = 50 /푠 Vậy sau 4s thì quả cầu chạm đất, cách vị trí ném một khoảng 120m với vận tốc 50 m/s
28. Bài tập vận dụng Trong một trận đấu tennis, một đấu thủ giao bóng với tốc độ 86,4 km/h, và quả bóng rời theo phương ngang cao hơn mặt sân là 2,35 m. Lưới cao 0,9 m và cách điểm giao bóng theo phương ngang là 12 m. Hỏi quả bóng có chạm lưới không? Nếu nó qua lưới thì khi tiếp đất nó cách lưới bao xa? Lấy g=9,8 m/s2.
29. Một máy bay bay theo phương ngang ở độ cao 10km với tốc độ 720km/h. Viên phi công phải thả quả bom từ xa cách mục tiêu (theo phương ngang) bao nhiêu để quả bom rơi trúng mục tiêu? Lấy g = 10m/s2 Hướng dẫn giải: -Bài toán phải tìm là tầm ném xa: Ta có L = v0t -Vận tốc đầu đã có: v0 = 720km/h → ta cần tìm t -Tìm t với công thức: 2h t = g -h đã có : h = 10km -g = 10m/s2 *Thay h và g vào công thức để tìm t sau đó thay vào công thức L = v0t để tìm tầm ném xa. *Chú ý phải đổi đơn vị cho phù hợp. 33
30. CỦNG CỐ KIẾN THỨC a =0 0 v0 x x(m) x vx = v0 2h t = x = v0t g y M v y g 2 y(m) y = 2 x 2v0 a y = g v y = gt 1 2h y = gt 2 L = x = v t = v 2 max 0 0 g
31. Một bài toán đặt ra là điểm rơi cách chỗ xe bay đi (theo phương ngang) bằng bao nhiêu và phụ thuộc như thế nào vận vận tốc của xe?