Slide bài giảng vật lí 10 kết nối bài 12: Chuyển động ném

Tóm lược nội dung

BÀI 12 CHUYỂN ĐỘNG NÉM

I. Chuyển động ném ngang

1. Khái niệm chuyển động ném ngang

2. Thí nghiệm 

Câu 1: Dựa vào hình 12.1 cho biết: hai viên bi có chạm đất cùng lúc không?

Trả lời rút gọn:

Hai viên bi sẽ không chạm đất cùng lúc

Câu 2: Hãy nhận xét về sự thay đổi vị trí theo phương thẳng đứng của hai viên bi sau những khoảng thời gian bằng nhau.

Trả lời rút gọn:

Nhận xét về sự thay đổi vị trí theo phương thẳng đứng của hai viên bi sau những khoảng thời gian bằng nhau: khi thả hai viên bi từ cùng một độ cao, viên bi gần mặt đất sẽ di chuyển xa hơn so với viên bi ở độ cao cao hơn.

3. Phân tích kết quả thí nghiệm

Câu 1: Quan sát ảnh hoạt nghiệm ở hình 12.2 để chứng tỏ chuyển động thành phần theo phương nằm ngang là chuyển động thẳng đều với vận tốc

Trả lời rút gọn:

Theo phương ngang, hình chiếu của viên bi A trên phương ngang di chuyển những quãng đường như nhau sau mỗi khoảng thời gian bằng nhau.Viên bi A chuyển động thẳng và đều trên phương ngang,i vận tốc

Phần thảo luận:

Câu 1: Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra kết luận 1 và 2

Trả lời rút gọn:

Kết luận 1: nếu ném từ cùng một độ cao và đồng thời ném các vật khác nhau với vận tốc khác nhau, thì vật có vận tốc ném lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.

- Phương án thí nghiệm:

+ Dùng một cục tẩy chì và một nắp chai, đặt trên mặt phẳng nhẵn

+ Lần lượt dùng tay búng vào cục tẩy và nắp chai các lực khác nhau sao cho lực búng vào cục tẩy mạnh hơn\

+ Đo tầm xa của cục tẩy và nắp chai thì thấy cục tẩy có tầm xa lớn hơn.

Kết luận 2: Nếu từ các độ cao khác nhau ném ngang các vật với cùng vận tốc thì vật nào được ném ở độ cao lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.

- Phương án thí nghiệm:

+ Dùng 2 cục tẩy giống nhau, hai chiếc bàn phẳng nhẵn có độ cao khác

nhau , và một chiếc bút bi có như hình dưới. 

+ Đặt các cục tẩy trên các mặt bàn (đặt sát mép bàn).

+ Đặt bút bi sát với các cục tẩy và bấm nẫy để bút bi tác dụng lực vào cục tẩy làm cục tẩy chuyển động ngang.

+ Kết quả cục tẩy trên chiếc bàn có độ cao lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.

=> Nếu từ các độ cao khác nhau ném ngang các vật với cùng vận tốc thì vật nào được ném ở độ cao lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.

Câu 2: Dùng thước kẻ giữ ba viên bi ( sắt, thủy tinh, gỗ ) có cùng kích thước, trên một tấm thủy tinh đặt nghiêng trên mặt bàn rồi nâng thước lên . Hãy dự đoán tầm xa của ba viên bi và làm thí nghiệm kiểm tra 

Trả lời rút gọn:

- Ba viên bi này có cùng độ cao H và có cùng vận tốc ban đầu nên tầm xa của ba viên bi này như nhau.

- Học sinh tự làm thí nghiệm kiểm tra.

Câu 3: Nếu đồng thời ném hai quả bóng giống nhau với những vận tốc như nhau theo phương năm ngang từ hai độ cao h₁, h₂ khác nhau (h₁<h₂) thì:

a. Quả bóng ném ở độ cao nào chạm đất trước?

b. Quả bóng ném ở độ cao nào có tầm xa lớn hơn?

Trả lời rút gọn:

a. Quả bóng ném ở độ cao h1 sẽ chạm đất trước

b. Quả bóng ném ở độ cao h2 sẽ có tầm xa hơn

Câu 4: Một máy bay chở hàng đang bay ngang ở độ cao 490m với vận tốc 100m/s thì thả một gói hàng cứu trợ xuống một làng đang bị lũ lụt. Lấy g = 9.8 m/s2 và bỏ qua sức cản của không khí.

a. Sau bao lâu thì gói hàng chạm đất

b. Tầm xa của gói hàng là bao nhiêu

c. Xác định vận tốc của gói hàng khi chạm đất

Trả lời rút gọn:

a. Gói hàng chạm đất sau thời gian:

Dựa vào công thức: h= => t = = 10s

b. Tầm xa của gói hàng:

L= d_xmax= v.t = 100 x 10 = 1000m

c) Khi chạm đất: v =

Thành phần chuyển động theo phương ngang: v_x = v₀ = 100m/s

Thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng: v_y = gt =

Vận tốc của gói hàng khi chạm đất là:

v = = ≈ 140m/s

II. Chuyển động ném xuyên

Câu 1: Tìm thêm ví dụ về chuyển động ném xuyên trong đời sống.

Trả lời rút gọn:

Chuyển động của quả cầu mây khi hai người chơi đá cầu, chuyển động của quả bóng chuyền khi chơi trên sân

1. Phân tích chuyển động ném xiên

2. Công thức xác định tầm cao và tầm xa của chuyển động ném xa. 

Người ta bắn một viên bi với vận tốc ban đầu 4 m/s  hướng lên với phương xiên 45 độ so với phương nằm ngang . Coi sức cản của không khí là không đáng kể.

1. Tính vận tốc của viên bi theo phương nằm ngang và phương thẳng đứng taị các thờ điểm: bắt đầu bắn, sau 0.1s và 0.2s.

2.

a. Viên bi đạt tầm cao H lúc nào?

b. Tính tầm cao H

c. Gia tốc của viên bi ở tầm cao H có giá trị bằng bao nhiêu

3.

a. Vận tốc của viên bi có độ lớn cực tiểu ở vị trí nào?

b. Viên bi có vận tốc cực tiểu ở thời điểm nào?

4.

a. Khi nào viên bi chạm sàn?

b. Xác định vận tốc của viên bi khi chạm sàn

c. Xác định tầm xa L của viên bi.

Trả lời rút gọn:

1.

Vận tốc của viên bi tại thời điểm bắt đầu bắn:

v_0y=v₀.sin45 = 5.657 m/s

v_0x=v₀.cos45 = 5.657 m/s

Vận tốc của viên bi sau 0.1s bằng vận tốc sau 0.2s == 7.97 m/s

2. 

Khi đạt tầm cao H thì vận tốc của người nhảy theo phương  đứng bằng 0.

Tầm cao h = = 1.63 m

Thời gian từ khi bắt đầu nhảy đến khi đạt tầm cao H là:

v_y=v_0y - g.t => t= 5.657: 9.8 =0.577s

3. 

a) Vận tốc của viên bi có độ lớn cực tiểu ở vị trí tầm cao H = 0,408 m

b) Viên vi có vận tốc cực tiểu vào thời điểm vật bắt đầu chạm sàn vì khi đó vật bay ngược chiều dương đã chọn và vận tốc có giá trị âm:

t’ = 2t = 2. 0,289 = 0,578 s

4. 

a) Khi viên bi chạm sàn thì thời gian chuyển động  là: t' = 2t = = 2.0,289 = 0,578s

b) Khi chạm sàn: v= (1)

Thành phần chuyển động theo phương ngang: v_x=v_0x=2m/s (2)

Thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng: vy=2. (3)

Thay (2) và (3) vào (1) ta được: 

v=≈ 4m/s

c) Tầm xa: d_xmax=v_0c.t′ = 2.0,578 = 1,635

Em có thể 

Câu 1: Sử dụng được các công thức của chuyển động ném ngang để giải thích cách thả hàng cứu trợ bằng máy bay.

Trả lời rút gọn:

• Khi thả hàng cứu trợ từ máy bay, vận tốc ban đầu và độ cao của hàng cứu trợ sẽ ảnh hưởng đến tầm xa và thời gian đạt đến mục tiêu. Các công thức chuyển động ném ngang có thể được sử dụng để tính toán và dự đoán vị trí của hàng cứu trợ sau một khoảng thời gian nhất định, từ đó đảm bảo hiệu quả trong quá trình cứu trợ. Độ cao so với mặt đất để xác định được tầm xa của chúng theo công thức: L=

Câu 2: Vận dụng được kiến thức về chuyển động ném xiên để giải thích một số tình huống đơn giản trong cuộc sống. Ví dụ thành tích nhảy xa của vận động viên phụ thuộc vào góc nhảy, việc điều chỉnh góc bắn để có tầm đạn bay xa nhất của các pháo thủ.

Trả lời rút gọn:

Thành tích của vận động viên cũng chính là tầm xa của vận động viên.

• Công thức tính tầm xa: L= => Tầm xa sẽ phụ thuốc vào góc

• Tầm xa lớn nhất khi sin2α lớn nhất ⇔  α=45∘

Hoạt động trải nghiệm

Câu 1: Tìm hiểu bằng lí thuyết

Vận dụng những kiến thức đã học về chuyển động ném để dự đoán về:

Để ném ngang một vật đạt tầm bay xa lớn nhất thì phải chọn độ cao như thế nào?

Để ném xiên một vật đạt tầm xa lớn nhất thì phải chọn góc ném như thế nào?

Câu 2:  Lập phương án làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán.

Câu 3: Thực hiện thí nghiệm, rút ra kết luận.

Câu 4: Viết báo cáo về kết quả tìm được.

Câu 5: Trình bày báo cáo trước lớp.

Trả lời rút gọn:

Câu 1: 

Để ném ngang một vật đạt tầm bay xa lớn nhất thì phải chọn vị trí ném vật ở độ cao lớn nhất.

Để ném xiên một vật đạt tầm xa lớn nhất thì phải chọn góc ném ở vị trí 45∘

Câu 2: Xem lại các ví dụ có trong bài học

Câu hỏi 3,4,5: Hs tự thực hiện