Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
I. KIẾN THỨC CƠ BẢN

I. KIẾN THỨC CƠ BẢN

Tải bản đầy đủ - 0trang

THPT Nguyễn Trãi

học sư phạm ứng dụng



Đề tài nghiên cứu khoa





, tại VTCB nếu vật chuyển động theo chiều dương vận tốc có giá trị cực đại v max

2

= A, nếu vật chuyển động ngược chiều dương vận tốc có giá trị cực tiểu v min = - A, tốc

độ ở VTCB là cực đại bằng A. Tại biên v = 0 (tốc độ cực tiểu)

- Khi đi từ biên về VTCB, tốc độ tăng (chuyển động nhanh dần), từ VTCB đến biên tốc độ

giảm (chuyển động chậm dần). (Vận tốc là giá trị đại số, có giá trị dương và âm, tốc độ là

độ lớn của vận tốc, luôn dương)

- Khi đi từ VTCB đến biên (+), tốc độ giảm từ A � 0, vận tốc giảm từ A � 0.

- Khi đi từ biên (+) về VTCB, tốc độ tăng từ 0 �  A, vận tốc giảm từ 0 � -A

- Khi đi từ VTCB đến biên (-), tốc độ giảm từ A � 0, vận tốc tăng từ -A � 0.

- Khi đi từ biên (-) đến VTCB, tốc độ tăng từ 0 � A, vận tốc tăng từ 0 � A.

s

x

- Tốc độ trung bình: v  , s là quãng đường đi. Vận tốc trung bình v tb =

,  x là độ

t

t

dời:  x = x2 - x1

6) PT gia tốc: a = -2Acos(t + ) = 2Acos(t +  +  ) = -2x, a biến thiên điều hoà



sớm pha hơn v là , a biến thiên điều hoà ngược pha với x( a trái dấu với x) .

2

Giá trị cực đại của gia tốc amax = 2 A ( tại biên âm). Giá trị cực tiểu của gia tốc amin= - 2

A( tại biên dương) � tại biên gia tốc có độ lớn cực đại. Tại VTCB: x = 0 thì a = 0. Khi đi

từ biên về VTCB độ lớn của gia tốc giảm, khi đi từ VTCB về biên độ lớn của gia tốc tăng.

Vectơ gia tốc luôn hướng về VTCB.

- Khi đi từ VTCB đến biên (+), gia tốc giảm từ 0 � -2 A, độ lớn gia tốc tăng từ

r r

0 � 2 A, a; v ngược chiều.

- Khi đi từ biên (+) về VTCB, gia tốc tăng từ -2 A � 0, độ lớn gia tốc giảm từ 2 A �

r r

0, a; v cùng chiều.

- Khi đi từ VTCB đến biên (-), gia tốc tăng từ 0 � 2 A, độ lớn gia tốc tăng từ 0 � 2

r r

A, a; v ngược chiều.

- Khi đi từ biên (-) đến VTCB, gia tốc giảm từ 2 A � 0, độ lớn gia tốc giảm từ 2A � 0,

r r

a; v cùng chiều.

(Gia tốc là giá trị đại số có giá trị dương và âm, độ lớn gia tốc là giá trị dương)

a2

v2

7) PT độc lập: x2 + 2 = A2 � v =  A 2  x 2 � v2  2   2 A2 ; A và x phải có cùng





đơn vị.

II- Con lắc lò xo:

k

1. PT động lực học của CLLX: x”+  2 x = 0,  

m

m

2. Chu kì dao động của con lắc lò xo: T = 2

; m(kg), k(N/m), T(s)

k



hơn x là



Khi con lắc lò xo treo thẳng đứng, độ dãn lò xo ở VTCB là l0 



g

mg g



= 2 thì  

l 0

k 



Nhóm nghiên cứu: Giáo viên tổ Vật Lí



Trang 12



THPT Nguyễn Trãi



Đề tài nghiên cứu khoa



học sư phạm ứng dụng

T  2



l 0

g



3. Thế năng đàn hồi:

kA 2

kA 2 �

1 cos(2t  2) �

kx 2 m2A 2

cos2(t  ) 

cos2(t  ) 

=

; k(N/m), x(m),



2

2

2 �

2

2





T

Wt (J). Thế năng biến thiên điều hoà với tần số  '  2 hay f’ = 2f hay T ' 

2



Wt =



mv 2

m 2 A2 2

kA 2 2

sin (t   ) =

4. Động năng: Wđ =

=

sin (t  )

2

2

2

kA 2 �

1 cos(2t  2) �

� Wđ 



�; m(kg), v(m/s).

2 �

2





Động năng biến thiên điều hoà với tần số  '  2 hay f’ = 2f hay T ' 

5. Cơ năng: W = Wt + Wđ =



T

.

2



kA 2 m 2 A 2



; k(N/m), A(m), m(kg), W(J).

2

2



Khi Wđ max thì Wt = 0 và ngược lại. Tại VTCB, cơ năng bằng động năng, tại biên cơ năng

bằng thế năng. Cơ năng không đổi theo thời gian. Cơ năng của CLLX không phụ thuộc

vào khối lượng vật nặng. Khi khơng có ma sát hoặc lực cản thì cơ năng bảo toàn.

III-Con lắc đơn:

l

; l(m), g(m/s2), T(s), [  

g



g

]

l

S

2) PT dao động: Li độ dời s = S0 cos( t   ). Li giác    0 cos( t   ); 0  0

l



3) PT vận tốc: v = s’= -s0sin(t + ) = S0 cos(t +  + );

2

2

2

4) PT gia tốc: a = - s0 cos(t + ) =  S0cos(t +  +  ) = -2s



1) Chu kì dao động của con lắc đơn: T = 2



2

5) PT độc lập: s 



v2

2







 s02 �  2 



v2

2



(l )



  02 .



6) Thế năng của con lắc đơn: Wt = mgh = mgl(1 - cos  ), nếu dđđh  0 �100

2

Thì Wt = mgl

2



mv 2

2

2 2

m S0 mgS20 mgl  02 2 2S02

8) Cơ năng của con lắc đơn: W =

=

= 2



2

2l

2

T

2 2 2

2 l  0

�W 

; m(kg), g(m/s2),  0 (rad), l(m)

T2



7) Động năng của con lắc đơn: Wđ =



Chú ý: Gốc thế năng ở VTCB Thì



Nhóm nghiên cứu: Giáo viên tổ Vật Lí



Trang 13



THPT Nguyễn Trãi

học sư phạm ứng dụng

W = mgh0 = mgl (1 cos 0 ) 



Đề tài nghiên cứu khoa



mv20

mv2

.

 mgl(1 cos ) 

2

2



Nhóm nghiên cứu: Giáo viên tổ Vật Lí



Trang 14



THPT Nguyễn Trãi

học sư phạm ứng dụng



Đề tài nghiên cứu khoa



II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TÂP

Dạng 1: Xác định các đại lượng(ly độ, vận tốc, gia tốc) tại một thời điểm t.

PHƯƠNG PHÁP

- B1: Từ phương trình đã cho vẽ vòng tròn lượng giác kèm 3 trục

- B2: Xác định vị trí ban đầu x0, ứng với pha ban đầu trên đường tròn

- B3: Xác định góc quay tương ứng   .t

- B4: Xác định được vị trí sau trên đường tròn. Suy ra các đại lượng cần tìm

* Bài tập mẫu

Bài 1: Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 6cos  2 t  cm. Vận tốc của vật tại

thời điểm t = 7,5s là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

B1: Vẽ vòng tròn lượng giác, kèm 3 trục giá trị

B2 : Xác định vị trí đầu ứng với pha đầu tại điểm I.

t  0 � x  6cm



B3: Xác định góc quay   t  15

B4: Xác định được vị trí sau t = 7,5s là III(biên âm) trên vòng

tròn � v = 0

Bài 2: Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 6cos  4 t  cm. Xác định gia tốc của

vật tại thời điểm t = 5s

Hướng dẫn giải

B1: Vẽ vòng tròn lượng giác, kèm 3 trục giá trị

B2 : Xác định vị trí đầu ứng với pha đầu tại điểm I

B3: Xác định góc quay   t  20 , sau 10 chu kỳ vật trở lại vị

trí cũ.

B4: Xác định được I trên vòng tròn � a = - 2

 A  497,5 cm/s2







Bài 3: Một vật dao động điều hòa có phương trình v = 10  cos �2 t 



�

�cm/s. Xác định tọa

2�



độ của vật tại thời điểm t = 1,5s

Hướng dẫn giải

v

Xác định A= max  5cm





B1: Vẽ vòng tròn lượng giác, kèm 3 trục giá trị

B2 : Xác định vị trí đầu ứng vơi pha đầu tại điểm I: t = 0, v = 0.

B3: Xác định góc quay   t  3 , ứng với vị trí III(biên âm)

B4: Xác định được III trên vòng tròn � x = -5cm



Nhóm nghiên cứu: Giáo viên tổ Vật Lí



Trang 15



THPT Nguyễn Trãi



Đề tài nghiên cứu khoa



học sư phạm ứng dụng



Dạng 1: Xác định thời điểm vật qua một vị trí có li độ bất kỳ cho trước.

�



Bài 4: Một vật dao động điều hòa có phương trình v = 2  cos �0,5 t  �cm/s. Vào thời

6









điểm nào vật qua vị trí x = 2cm theo chiều dương của trục toa độ?

Hướng dẫn giải

v

A = max  4cm





B1: Vẽ vòng tròn lượng giác, kèm 3 trục giá trị



B2 : Xác định vị trí đầu ứng với pha đầu    tại điểm V

6



B3: Xác định góc quay    t 





, ứng với vị trí x = 2cm

3



2

3



B4: Xác định được VI � t  s

�

 cm 



2�

a) Vật qua x = 5 cm lần hai theo chiều dương, t1 = ?

b) Vật qua x = 5 cm lần 2001, t2 = ?

Hướng dẫn giải

Vật qua x = 5 cm lần một theo chiều dương:

�OM      7

1  M

0

1

6

6

Vật qua x = 5 cm lần hai theo chiều dương:

17

 17 1 17

 2  1  2 

� t2  2 

.

  s

6



6 2 12

b) Vật qua x = 5 cm lần 2001 sau lần 1 là 2000 lần,

ứng với sau thời gian 1000 chu kỳ (vì cứ 1 chu kỳ có 2

lần):



2

7

t  t1  1000T  1  1000.

� t   1000 �1000, 6  s 





12







Bài 5: Vật dđđh x  10 cos �2 t 



Bài 6: Một vật dao động điều hồ với phương trình x = 4cos(4t +

vật qua vị trí x = 2cm theo chiều dương.

A) 9/8 s

B) 11/8 s



C) 5/8 s





) cm. Thời điểm thứ 3

6



D) 1,5 s



Hướng dẫn giải

- Vật qua x = 2 theo chiều dương là qua M2.

- Qua M2 lần thứ 3 ứng với vật quay được 2 vòng (qua 2

lần) và lần cuối cùng đi từ M0 đến M2.

-A



3

- Góc quét  = 2.2 +

2



M1

M0

x

O



A



M2



Nhóm nghiên cứu: Giáo viên tổ Vật Lí



Trang 16



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

I. KIẾN THỨC CƠ BẢN

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×