Định luật Newton (Phần 2)

                       ĐỊNH LUẬT NEWTON

A)Tóm tắt lý thuyết:

*Dạng 2: Áp dụng 3 định luật Newton.

Phương pháp giải:

-Áp dụng định luật II Newton: $\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{F}}{m}\Rightarrow $ F = m.a

-Định luật III Newton: $\overrightarrow{{{F}_{AB}}}=-\overrightarrow{{{F}_{BA}}}$

Độ lớn: ${{F}_{AB}}={{F}_{BA}}\Rightarrow {{m}_{A}}.{{a}_{A}}={{m}_{B}}.{{a}_{B}}$

B)Ví dụ minh họa:

                                                              Hướng dẫn

Ta có: v$_{1}$ = 4m/s và v$_{1}^{'}$ = 2m/s

v$_{2}$ = 0m/s và v$_{2}^{'}$ = 2m/s

Gọi t là thời gian tương tác giữa hai quả cầu và chọn chiều dương là chiều chuyển động của quả cầu 1. Áp dụng định luật III Newton ta có:

${{m}_{2}}{{a}_{2}}={{m}_{1}}{{a}_{1}}\Rightarrow \frac{{{m}_{1}}(v_{1}^{'}-{{v}_{1}})}{t}=\frac{{{m}_{2}}(v_{2}^{'}-{{v}_{2}})}{t}\Rightarrow \frac{{{m}_{1}}}{{{m}_{2}}}=1$

Chọn đáp án A.

                                                       Hướng dẫn

Gia tốc chuyển động của bi B

$a=\frac{{{v}_{B}}-{{v}_{0B}}}{\Delta t}=\frac{0,5-0}{0,2}=2,5m/{{s}^{2}}$

Lực tương tác giữa hai viên bi: ${{F}_{AB}}=-{{F}_{BA}}={{m}_{B}}.{{a}_{B}}$ = 0,6.2,5 = 1,5N

Áp dụng định luật III Newton:

$\Rightarrow {{m}_{A}}(\overrightarrow{{{v}_{A}}}-\overrightarrow{{{v}_{0A}}})={{m}_{B}}(\overrightarrow{{{v}_{B}}}-\overrightarrow{{{v}_{0B}}})$

Chọn chiều dương cùng chiều chuyển động ban đầu của viên bi A.

Chiếu lên chiều dương ta có: $0,3.({{v}_{A}}-3)=-0,6.(0,5-0)\Rightarrow {{v}_{A}}$ = 2m/s

Chọn đáp án C.

                                                        Hướng dẫn

Ta có: v$_{1}$ = 5m/s; v$_{1}^{'}$ = 1,5m/s; v$_{2}$ = 0; v$_{2}^{'}$ = 2m/s; m$_{2}$ = 0,4kg

Gọi t là thời gian tương tác giữa hai xe.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xa một trước va chạm.

Áp dụng định luật III Newton ta có:

${{F}_{AB}}=-{{F}_{BA}}\Rightarrow {{m}_{A}}.{{a}_{A}}={{m}_{B}}.{{a}_{B}}$

$\Rightarrow {{m}_{A}}.\frac{{{v}_{A}}-{{v}_{0A}}}{\Delta t}={{m}_{B}}.\frac{{{v}_{B}}-{{v}_{0B}}}{\Delta t}$

$\Rightarrow {{m}_{A}}=\frac{{{m}_{B}}.{{v}_{B}}}{{{v}_{A}}+{{v}_{0A}}}$ = 0,145kg

Chọn đáp án B.

                                                     Hướng dẫn

Chọn chiều dương cùng chiều chuyển động bật ra của quả bóng.

Áp dụng định luật III Newton ta có:

${{F}_{tuong}}={{F}_{bong}}=m.a=m\frac{v-{{v}_{0}}}{t}=0,2.\frac{15-(-25)}{0,05}$ = 160N

Chọn đáp án D.

                                                             Hướng dẫn

Ta có: ${{a}_{A}}=\frac{v-{{v}_{0}}}{\Delta t}=-2,5m/{{s}^{2}}$

Theo định luật III Newton: $\overrightarrow{{{F}_{AB}}}=-\overrightarrow{{{F}_{BA}}}\Rightarrow {{a}_{B}}=5m/{{s}^{2}}$

Chọn đáp án C.

                                                         Hướng dẫn

Ta có: ${{a}_{1}}=\frac{v-{{v}_{0}}}{\Delta t}=0,4m/{{s}^{2}}\Rightarrow {{F}_{1}}=m.{{a}_{1}}=0,4m$

Khi tăng F’ = 2.F$_{1}$ = 0,8m $\Rightarrow {{a}_{2}}=0,8m/{{s}^{2}}\Rightarrow v={{v}_{0}}+at$ = 6,4m/s

Chọn đáp án B.

                                                           Hướng dẫn

Chọn chiều dương là chiều chuyển động, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh.

$\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{F}}{m}\Rightarrow a=\frac{-F}{m}-3m/{{s}^{2}}$

${{v}^{2}}-v_{0}^{2}=2aS\Rightarrow $ S = 37,5m

Chọn đáp án D.

                                                             Hướng dẫn

Ta có: ${{m}_{1}}=\frac{F}{{{a}_{1}}}$ ; ${{m}_{2}}=\frac{F}{{{a}_{2}}}$

${{a}_{3}}=\frac{F}{{{m}_{3}}}=\frac{F}{{{m}_{1}}+{{m}_{2}}}\Rightarrow {{a}_{3}}=1,2m/{{s}^{2}}$

Chọn đáp án A.

                                                            Hướng dẫn

${{v}^{2}}-v_{0}^{2}=2.a.S\Rightarrow -v_{0}^{2}=2.a.S=3,6a$ (1)

$a=\frac{v-{{v}_{0}}}{\Delta t}\Rightarrow -{{v}_{0}}=at$ (2)

Từ (1) và (2) ta có: a = -0,9m/s$^{2}$

Lực hãm: F = m.a = -450N

Chọn đáp án C.

                                                        Hướng dẫn

Ta có: $a=\frac{F}{m}=750m/{{s}^{2}}$

$v={{v}_{0}}+at$ = 11,25m/s

Chọn đáp án A.

C)Bài tập tự luyện:

Câu 1: Câu nào đúng? Trong một cơn lốc xoáy, một hòn đá bay trúng vào một cửa kính, làm vỡ kính.

A.Lực của hòn đá tác dụng vào tấm kính lớn hơn lực của tấm kính tác dụng vào hòn đá.

B.Lực của hòn đá tác dụng vào tấm kính bằng (về độ lớn) lực của tấm kính tác dụng vào hòn đá.

C.Lực của hòn đá tác dụng vào tấm kính nhỏ hơn lực của tấm kính tác dụng vào hòn đá.

D.Viên đá không tương tác với tấm kính khi làm vỡ kính.

Câu 2: Câu nào đúng? Khi một con ngựa kéo xe, lực tác dụng vào con ngựa làm nó chuyển động về phía trước là:

A.Lực mà ngựa tác dụng vào xe.

B.Lực mà xe tác dụng vào ngựa.

C.Lực mà ngựa tác dụng vào mặt đất.

D.Lực mà mặt đất tác dụng vào ngựa.

Câu 3: Câu nào đúng? Một người có trọng lượng 500N đứng trên mặt đất. Lực mà mặt đất tác dụng lên người đó có độ lớn:

A.bằng 500N                                                                   

B. nhỏ hơn 500N

C.lớn hơn 500N                                                             

D.phụ thuộc vào nơi mà người đó đứng trên Trái Đất.

Câu 4: Một trái bóng bàn bay từ xa đến đập vào tường và bật ngược trở lại:

A.Lực của trái bóng tác dụng vào tường nhỏ hơn lực của tường tác dụng vào quả bóng.

B.Lực của trái bóng tác dụng vào tường bằng lực của tường tác dụng vào quả bóng.

C.Lực của trái bóng tác dụng vào tường lớn hơn lực của tường tác dụng vào quả bóng.

D.Không đủ cơ sở để kết luận.

Câu 5: Một vật có khối lượng m = 1kg chuyển động với vận tốc 5m/s đến va chạm vào vật thứ 2 đang đứng yên. Sau va chạm vật thứ nhất chuyển động ngược lại với vận tốc 1m/s, còn vật thứ hai chuyển động với vận tốc 2m/s. Hỏi khối lượng của vật thứ hai là bao nhiêu?

A.1,5kg                            B.3kg                            C.2kg                               D.2,5kg

Câu 6: Một quả bóng, khối lượng 500g bay với tốc độ 20m/s đập vuông góc vào bức tường và bay ngược lại với tốc độ 20m/s. Thời gian va đập là 0,02s. Lực do bóng tác dụng vào tường có độ lớn và hướng:

A.1000N, cùng hướng chuyển động ban đầu của bóng.

B.500N, cùng hướng chuyển động ban đầu của bóng.

C.1000N, ngược hướng chuyển động ban đầu của bóng.

D.200N, ngược hướng chuyển động ban đầu của bóng.

Câu 7: Một quả bóng khối lượng 0,5kg đang bay theo phương ngang với vận tốc 20m/s thì va theo phương vuông góc vào bức tường thẳng đứng và bay ngược trở lại với vận tốc 15m/s. Thời gian va chạm giữa bóng và tường là 0,02s. Lực của quả bóng tác dụng vào tường là bao nhiêu?

A.750N                           B.375N                          C.875N                         D.575N

Câu 8: Một vật A có khối lượng 1kg chuyển động với tốc độ 5m/s va chạm vào một vật B có khối lượng 3kg đứng yên. Sau va chạm vật A chuyển động ngược trở lại với tốc độ 1m/s, cho vật B chuyển động với tốc độ bao nhiêu?

A.2m/s                         B.3m/s                           C.4m/s                         D.5m/s

Câu 9: Lực F$_{1}$ tác dụng lên viên bi trong khoảng 0,5s làm thay đối vận tốc của viên bi từ 0 đến 5cm/s. Tiếp theo tác dụng lực ${{F}_{2}}=2{{F}_{1}}$ lên viên bi trong khoảng 1,5s thì vận tốc tại thới điểm cuối của viên bi là?

A.0,2m/s                    B.0,1m/s                          C.0,3m/s                      D.0,5m/s

Câu 10: Hai xe A và B cùng đặt trên mặt phẳng nằm ngang, đầu xe A có gắn một lò xo nhẹ. Đặt hai xe sát nhau để lò xo bị nén rồi buông nhẹ để hai xe chuyển động ngược chiều nhau. Tính từ lúc thả tay, xe A và B đi được quãng đường lần lượt là 1m và 2m trong cùng khoảng thời gian. Biết lực cản của môi trường tỉ lệ với khối lượng của xe. Tỉ số khối lượng của xe A và xe B là?

A.2                             B.3/2                                  C.2/3                           D.1/2

Đáp án:

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
B	B	A	B	B	B	C	A	C	D

 

Bài viết gợi ý: