Урок по физике на тему: "Решение задач на движение по наклонной плоскости"
презентация к уроку по физике (10 класс) на тему

Слайд 1

Решение задач на движение по наклонной плоскости . Подготовил учитель физики МБОУ лицея № 82 п.Каменоломни: Кухмистрова Т.В.

Слайд 2

План решения задач по динамике 1. Сделать рисунок, на котором обозначить направление координатных осей, ускорения и всех сил, приложенных к телу . 2. Для каждого тела записать в векторном виде уравнение второго закона Ньютона, перечислив в его правой части в любом порядке все силы, приложенные к телу 3. Записать полученные в п. 2 уравнения в проекции на оси координат . 5. Найти численное значение неизвестной величины, если этого требует условие задачи . 4. Из полученного уравнения (системы уравнений) выразить неизвестную величину.

Слайд 3

Движение по наклонной плоскости ВАЖНО ПОМНИТЬ mg N F F тр . mg у N а У Х 0 F F тр . mg F х F у mg х Для тела, расположенного на наклонной плоскости , целесообразно выбирать оси координат таким образом, чтобы ось Ох располагалась вдоль, а ось Оу – перпендикулярно наклонной плоскости а Тогда для проекции сил на оси координат получим следующие выражения : F х . = Fcos а , F у = Fsin а mg х . = mgsin а , mg у = - mgcos а N x = 0, N y = N F тр x = - F тр . , F тр у = 0 .

Слайд 4

а β m 1 g m 2 g N 1 N 2 T T У У Х Х а а С каким ускорением будут двигаться грузы массами 2 кг и 4 кг, если а =30 0 , β =60 0 . Найти натяжение нити. Блоки и нить невесомы, трением пренебречь. m 1 = 2 кг m 2 = 4 кг Дано: а =30 0 β =60 0 а - ? Решение: 1 2 Удобно выбрать для каждого тела свою систему координат (как на рисунке) m 1 a = m 1 g + Т + N 1 m 2 a = m 2 g + Т + N 2 3 О x : m 1 a = – m 1 gsin а + Т (1) О y : 0 = – m 1 gcos а + N 1 (2) О x : m 2 a = m 2 gsin β – Т (3) О y : 0 = – m 1 gcos β + N 2 (4) 4 Складывая (1) и (3 ), и выражая ускорение, получим: g ( m 2 sin β - m 1 sin a = m 2 + m 1 Т = 17,8 H T = m 1 a + m 1 gsin а 5 a = 4 м/с 2 Ответ: а = 4 м/с 2 , T = 17,8 H

Слайд 5

№ 1: Два тела, связанные невесомой нерастяжимой нитью (см. рис.) тянут с силой 15 Н вправо по столу. Массы брусков m 1 = 1 кг и m 2 = 4 кг, μ = 0,1. С каким ускорением движутся бруски? Чему равна сила натяжения нити?

Слайд 7

№ 2. К концам невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через невесомый неподвижный блок без трения в оси, подвешены грузы с масси m 1= 1кг и m 2= 2 кг. Каково ускорение, с которым движется второй груз ? № 2. К концам невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через невесомый неподвижный блок без трения в оси, подвешены грузы с массами m 1 = 1кг и m 2 = 2 кг. Каково ускорение, с которым движется второй груз?

Слайд 9

№ 3. Брусок массой 2 кг скользит по горизонтальной поверхности под действием груза массой 0,5 кг, прикрепленного к концу нерастяжимой нити, перекинутой через неподвижный блок. Коэффициент трения бруска о поверхность 0,1. Найти ускорение движения тела и силу натяжения нити. Массами блока и нити, а также трением в блоке пренебречь.

Слайд 11

№ 4. Груз массой 5 кг, связанный нерастяжимой нитью, перекинутой через неподвижный блок, с другим грузом массой 2 кг движется вниз по наклонной плоскости. Найти натяжение нити и ускорение грузов, если коэффициент трения между первым грузом и плоскостью 0,1, угол наклона плоскости к горизонту 30 ° . Массами нитей и блока, а также трением в блоке пренебречь.

Слайд 13

а У Х F N 1 N 2 m 1 g m 2 g T T F тр . F тр 1 . 1 F тр 1 . 1 Человек массой m 1 , упираясь ногами в ящик массой m 2 подтягивает его с помощью каната, перекинутого через блок, по наклонной плоскости с углом наклона а. С какой минимальной силой нужно тянуть канат, чтобы подтянуть ящик к блоку? Коэффициент трения между ящиком и наклонной плоскостью μ . « На десерт» 1 Дано: m 1 ; m 2 ; μ ; а; T - ? Сила будет минимальной при равномерном движении 2 0 = m 1 g + Т + N 1 +F тр1 0 = m 2 g + Т + N 2 +F тр1 + F тр + F N 1 3 Ох : 0 = - m 1 g sin а + Т - F тр1 ( 1) 0 = - m 2 g sin а + Т +F тр1 – F тр (2) Оу : 0 = - m 1 g cos а + N 1 (3) 0 = - m 2 g cos а + N 2 - F N 1 (4) N 1 F N 1 = N 1 = m 1 g cos а Складывая (1) и (2), получим: 2Т = g sin а( m 1 + m 2 ) + F тр F тр = μ N 2 = μ ( m 2 g cos а + F N 1 ) = = μ g cos а( m 1 + m 2 ) Т = g ( m 1 + m 2 )( sin а + μ cos а)/ 2

Слайд 14

Шары массами m 1 , m 2 , m 3 подвешены к потолку с помощью двух невесомых пружин и легкой нити. Система покоится. Определите силу натяжения нити . Определите направление и модуль ускорения шара массой m 1 сразу после пережигания нити. m 1 g T T m 2 g F упр1 . F упр2 . F упр2 . m 3 g m 1 ; m 2 ; m 3 ; а-? T -? Дано: Решение: У 0 а 1. Для ясности можно провести «мысленный эксперимент» – представить, что в середине нити находится динамометр. Получается , что к нему прикрепили грузы массами m 2 и m 3 . Естественно, его показания будут равны: Т = g ( m 2 + m 3 ) 2. В момент пережигания нити на верхний шар действуют только две силы : F упр1 . и m 1 g , которые и сообщают шару ускорение. m 1 a = m 1 g +F упр1 F упр1 = g ( m 1 + m 2 + m 3 ) ( см. п.1 ) a = g ( m 2 + m 3 ) / m 1 Окончательно после преобразований получим:

Слайд 15

а Х F N 1 N 2 m 1 g m 2 g T F тр . 1 1 У T F тр . 1 N 1 К концам троса, перекинутого через блок, привязаны бруски с массами m 1 = m и m 2 = 4 m , находящиеся на гладкой наклонной плоскости с углом наклона 30 0 . При каком минимальном значении коэффициента трения между брусками они будут покоиться? m 1 = m m 2 = 4 m а = 30 0 μ - ? Дано: Решение: m 1 a = m 1 g + Т + N 1 +F тр m 2 a = m 2 g + Т + N 2 +F тр + F N 1 Ох : 0 = - m 1 g sin а + Т- F тр (1) 0 = - m 2 g sin а + Т +F тр (2) Оу : 0 = - m 1 g cos а + N 1 (3) 0 = - m 2 g cos а + N 2 - F N 1 (4) Из (3): N 1 = m 1 g cos а Из (4): N 2 = m 2 g cos а + F N 1 N 1 = F N 1 , поэтому N 2 = m 2 g cos а - m 1 g cos а Вычтем из (1) (2) и учитывая, что F тр = F тр получим: 2 2 F тр = m 2 g sin а - m 1 g sin а F тр = μ N 1 = μ m 1 g cos а μ = m 2 g sin а - m 1 g sin а 2 m 1 g cos а 3 tg а = 2 3 4 5