Đang tải... (xem toàn văn)
Chủ đề 4 Động lượng • Động lượng đặc trưng cho sự truyền tương tác giữa các vật, là tích của khối lượng và vận tốc của vật p mv • Đối với một hệ kín, tổng động lượng của hệ không đổi • Trong các va c[.]
Chủ đề Động lượng • Động lượng đặc trưng cho truyền tương tác vật, tích khối lượng vận tốc vật p mv • Đối với hệ kín, tổng động lượng hệ khơng đổi • Trong va chạm, động lượng tổng lượng bảo tồn • Trong va chạm đàn hồi, tổng động vật không thay đổi I Động lượng định luật bảo tồn động lượng Bài 4.1 trang 41 SBT Vật lí 10: Định luật chuyển động Newton liên quan đến việc chứng minh định luật bảo toàn động lượng? Lời giải Định luật II định luật III Newton liên quan đến việc chứng minh định luật bảo toàn động lượng Bài 4.2 trang 41 SBT Vật lí 10: Một xe chở hàng chuyển động gói hàng rơi khỏi xe Động lượng xe chở hàng có bảo tồn khơng? Giải thích, xác định rõ hệ vật xem xét Lời giải Ngay trước sau gói hàng rời xe động lượng hệ gồm xe tồn hàng bảo tồn Động lượng gói hàng bị rơi, động lượng xe gói hàng lại bị thay đổi Bài 4.3 trang 41 SBT Vật lí 10: Một bóng bay tới va chạm bật khỏi tường a Động lượng bóng có bảo tồn q trình khơng? Giải thích b Động lượng hệ gồm vật bảo tồn q trình này? Giải thích Lời giải a Động lượng bóng khơng bảo tồn q trình thời gian va chạm, bóng chịu tác dụng lực tường gây biến thiên động lượng bóng b Động lượng hệ gồm vật: Quả bóng Trái Đất (bức tường phần Trái Đất) bảo toàn q trình Hệ vật hệ kín Bài 4.4 trang 41 SBT Vật lí 10: Động lượng electron có khối lượng 9,1.10-31 kg vận tốc 2,0.107 m/s là: A 1,8.10-23 kgm/s B 2,3.10-23 kgm/s C 3,1.10-19kgm/s D 7,9.10-3 kgm/s Lời giải Đáp án là: A Động lượng: p = mv = 1,8.10-23 kgm/s Bài 4.5 trang 41 SBT Vật lí 10: Một vật chuyển động với tốc độ tăng dần có A động lượng không đổi B động lượng không C động lượng tăng dần D động lượng giảm dần Lời giải Đáp án là: C Độ lớn động lượng tỉ lệ thuận với tốc độ Bài 4.6 trang 42 SBT Vật lí 10: Tổng động lượng hệ kín ln A ngày tăng B giảm dần C không D số Lời giải Đáp án là: D Tổng động lượng hệ kín ln số Tức tổng động lượng hệ kín bảo tồn Bài 4.7 trang 42 SBT Vật lí 10: Biết khối lượng Trái Đất 6,0.1024 kg Tốc độ Trái Đất đá khối lượng 60 kg rơi phía Trái đất với vận tốc 20 m/s A 2,4.10-22 m/s B 3,5.10-33m/s C – 2,0.10-22 m/s D – 3.1034 m/s Lời giải Đáp án là: C Coi hệ Trái Đất hịn đá hệ kín Tổng động lượng hệ trước va chạm không pTD phd pTD p hd vTD mhd v hd mTD Chọn chiều dương chiều chuyển động đá vTD mhd vhd 2.1022 m / s mTD Bài 4.8 trang 42 SBT Vật lí 10: Hai viên bi giống hệt tiếp xúc với nằm mặt bàn khơng có ma sát bị viên bi khác có khối lượng chuyển động với vận tốc v theo đường thẳng qua tâm hai viên bi tới va chạm Nếu va chạm đàn hồi, hình sau kết xảy sau va chạm? A B C D Lời giải Đáp án là: Không chọn đáp án Theo đề bài, viên bi va chạm đàn hồi, hệ bảo toàn theo phương ngang Kết va chạm viên bi 1, đứng yên viên bi bay với vận tốc v Bài 4.9 trang 42 SBT Vật lí 10: Tính động lượng ô tô có khối lượng 1,2 chạy với tốc độ 90 km/h Lời giải Đổi đơn vị: 90km / h 90.1000 90 25m / s 3600 3,6 Động lượng tính: p mv 1,2.103.25 30.103 kgm / s Bài 4.10 trang 42 SBT Vật lí 10: Một cầu khối lượng 0,1 kg rơi theo phương thẳng đứng chạm đất với tốc độ m/s bật ngược trở lại với tốc độ m/s Tính độ thay đổi động lượng Lời giải Chọn chiều dương chiều chuyển động bóng sau bật ngược trở lại p mv' mv 0,1.4 0,1. 5 0,9kgm / s Trong trường hợp động lượng trước động lượng sau ngược chiều nên số chúng phải xác định đại lượng âm; định nghĩa hướng lên dương hướng xuống âm Bài 4.11 trang 42 SBT Vật lí 10: Một bóng bay với động lượng ban đầu 2,5 kgm/s bật khỏi tường quay trở lại theo hướng ngược lại với động lượng 2,5 kgm/s a Sự thay đổi động lượng bóng gì? b Vật gây thay đổi động lượng bóng? Lời giải a Sự thay đổi động lượng bóng thay đổi hướng b Bức tường gây lực, tạo thay đổi động lượng bóng Bài 4.12 trang 42 SBT Vật lí 10: Bạn Nam xe đạp đường thẳng với vận tốc m/s ném hịn đá khối lượng 0,5 kg, có vận tốc 15 m/s so với mặt đất, hướng chuyển động xe Khối lượng bạn Nam xe đạp 50 kg Sau ném hịn đá vận tốc xe đạp có thay đổi khơng? Tính độ thay đổi tốc độ? Lời giải Bạn Nam xe đạp có: m1 = 50 kg; v1 = m/s phía trước; v1’ = ? Hịn đá có: m2 = 0,5 kg; v2 = v1 = m/s phía trước; v2’ = 15 m/s Theo định luật bảo toàn động lượng: Động lượng ban đầu (Bạn Nam, xe đạp đá) = Động lượng sau ném (Bạn Nam, xe đạp + đá): m1 m2 v1 m1v1' m v'2 ' v m1 m v1 m v '2 50 0,5 0,5.15 4,9 m/s m1 50 Như tốc độ bạn Nam xe đạp giảm đi: v1 – v1’ = – 4,9 = 0,1 m/s xe tiếp tục chuyển động theo chiều cũ Bài 4.13 trang 43 SBT Vật lí 10: Một chim côn trùng bay thẳng phía quỹ đạo nằm ngang Khối lượng chim M khối lượng côn trùng m Các vận tốc (không đổi) tương ứng V, v Con chim nuốt côn trùng tiếp tục bay theo hướng cũ Tìm vận tốc U sau nuốt trùng Tìm U theo V trường hợp m = 0,01 M v = 10 V Lời giải Động lượng nằm ngang bảo tồn khơng có lực theo phương ngang tác động vào hệ chim côn trùng, tức tổng động lượng trước sau va chạm Chọn chiều chuyển động chim làm chiều dương trục x, ta có: MV – mv = (M + m)U Như vậy: U MV mv M m Đối với trường hợp đưa ra, ta nhận U MV 0,01M.10V 0,89V M 0,01M Lưu ý động khơng bảo tồn trường hợp II Động lượng lượng va chạm Bài 4.14 trang 43 SBT Vật lí 10: Động lượng bảo tồn vụ va chạm, điều kết luận va chạm đàn hồi hay không? Giải thích Lời giải Động lượng bảo tồn vụ va chạm, điều chưa thể kết luận va chạm đàn hồi hay khơng Vì hệ vật tượng va chạm hệ kín nên động lượng bảo toàn, để kết luận va chạm đàn hồi hay không cần xem xét động hệ có bảo tồn hay khơng Bài 4.15 trang 43 SBT Vật lí 10: Ưu điểm túi khí việc giảm chấn thương va chạm gì? Giải thích cách sử dụng ý tưởng liên hệ lực động lượng Lời giải Ưu điểm túi khí việc giảm chấn thương va chạm làm tăng thời gian va chạm người túi khí tới người có tốc độ với xe, nhờ lực tác dụng lên người giảm với tốc độ thay đổi động lượng Bài 4.16 trang 43 SBT Vật lí 10: Hai vật va chạm điều kiện động lượng hệ hai vật bảo tồn Động lượng vật có bảo tồn va chạm khơng? Giải thích Lời giải Hai vật va chạm điều kiện động lượng hệ hai vật bảo toàn Động lượng vật khơng bảo tồn va chạm, lí vật chịu lực va chạm gây biến đổi động lượng vật Bài 4.17 trang 43 SBT Vật lí 10: Để thay bóng nằm yên vị trí mặt bàn bóng khác va chạm, người chơi bi-da phải xem xét: A Va chạm xuyên tâm B Quả bóng chuyển động khơng tạo chuyển động quay C Cả A B D Khơng cần điều kiện Lời giải Đáp án là: C Để thay bóng nằm yên vị trí mặt bàn bóng khác va chạm, người chơi bi-da phải xem xét: - Va chạm xuyên tâm - Quả bóng chuyển động khơng tạo chuyển động quay Bài 4.18 trang 43 SBT Vật lí 10: Trong va chạm hoàn toàn đàn hồi hai xe có khối lượng chuyển động dọc theo đường thẳng, xe đẩy chạy nhanh va chạm với xe chạy chậm sau va chạm xe đẩy chạy nhanh chuyển động A với tốc độ xe chạy chậm B chậm chút C nhanh chút D với tốc độ cũ Lời giải Đáp án là: A Áp dụng định luật bảo tồn động lượng ta có: m.v1 + m.v2 = m.v’1 + m.v’2 Áp dụng định luật bảo toàn động ta có: 1 1 mv12 mv 22 mv'12 mv'22 2 2 Ta vận tốc lúc sau va chạm xe là: ' m m v1 2mv v2 v1 mm v' m m v 2mv1 v mm Bài 4.19 trang 43 SBT Vật lí 10: Nếu xe đẩy va chạm hoàn toàn mềm với xe đẩy đứng n có khối lượng gấp đơi, chúng di chuyển A nửa vận tốc ban đầu B phần ba vận tốc ban đầu C gấp đôi vận tốc ban đầu D gấp ba lần vận tốc ban đầu Lời giải Đáp án là: B Ta có biểu thức vận tốc vật sau va chạm mềm: v m1v1 m2 v m v v1 1 m1 m2 m1 2m1 Bài 4.20 trang 44 SBT Vật lí 10: Trong vụ va chạm hồn tồn đàn hồi, động lượng lượng A không bảo tồn B bảo tồn C trở thành khơng sau va chạm D trước va chạm Lời giải Đáp án là: B Trong va chạm hoàn tồn đàn hồi động lượng lượng bảo tồn Bài 4.21 trang 44 SBT Vật lí 10: Nếu tổng động tổng động lượng hệ gồm hai vật khơng sau va chạm va chạm hai vật là: A hoàn toàn đàn hồi B hồn tồn mềm C bảo tồn D khơng bảo toàn Lời giải Đáp án là: B Nếu tổng động tổng động lượng hệ gồm hai vật khơng sau va chạm va chạm hai vật hoàn toàn mềm Bài 4.22 trang 44 SBT Vật lí 10: Tổng động lượng hai vật khối lượng chuyển động vận tốc ngược chiều va chạm A tăng lên B giảm C không D vô hạn Lời giải Đáp án là: C Tổng động lượng hai vật khối lượng chuyển động vận tốc ngược chiều va chạm không Bài 4.23 trang 44 SBT Vật lí 10: Trong vụ va chạm hồn tồn khơng đàn hồi, tổng động vật va chạm A hoàn toàn biến B tăng lên C giảm D không đổi Lời giải Đáp án là: C Trong vụ va chạm hoàn toàn không đàn hồi, tổng động vật va chạm giảm Bài 4.24 trang 44 SBT Vật lí 10: Tính lực trung bình tác dụng lên tơ khối lượng 050 kg vận tốc thay đổi từ đến 12,0 m/s thời gian 10,0 s Lời giải Áp dụng: FTB p mv t 1050.12,0 1,26.103 N t t 10,0 Bài 4.25 trang 44 SBT Vật lí 10: Hình 4.1 cho thấy hai cầu giống hệt xảy va chạm Các cầu dính vào sau va chạm Xác định tốc độ cầu hướng dịch chuyển chúng sau va chạm Lời giải Ngay sau va chạm, hai cầu có vận tốc V m1v1 m2 v2 4.2 3.2 3,5m / s m1 m2 22 Vậy tốc độ cầu 3,5 m/s chuyển động hướng ban đầu Bài 4.26 trang 44 SBT Vật lí 10: Một tơ khối lượng m = 1,2 chuyển động với vận tốc 72 km/h hãm phanh dừng lại sau 12 giây Tìm lực hãm tác dụng lên tơ Lời giải Đổi: m 1,2.103 kg;v 72km / h 72 20m / s 3,6 Chọn chiều dương chiều chuyển động ô tô Độ biến thiên động lượng: p mv 1,2.103.20 24.103 kgm / s Lực hãm: FTB p 24.103 2,0.103 N t 12 Dấu “-” lực hãm ngược chiều chuyển động Bài 4.27 trang 44 SBT Vật lí 10: Vật A có khối lượng 400 g chuyển động với tốc độ 5,0m/s đến va chạm với vật B có khối lượng 300 g chuyển động theo chiều ngược lại với tốc độ 7,5 m/s Sau va chạm vật A bật ngược trở lại với tốc độ 2,5 m/s Tính vận tốc vật B Lời giải Có: m1 = 0,4 kg; m2 = 0,3 kg; Chọn chiều dương chiều chuyển động vật A trước va chạm, vận tốc biết v1 5,0m / s;v2 7,5m / s;v1' 2,5m / s Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: 0,4.5,0 0,3.7,5 0,4.2,5 0,3.v'2 v'2 0,4.5,0 0,3.7,5 0,4.2,5 2,5m / s 0,3 Vật vật B chuyển động ngược chiều ban đầu, với tốc độ 2,5 m/s ... là: A 1,8 .10- 23 kgm/s B 2,3 .10- 23 kgm/s C 3,1 .10- 19kgm/s D 7,9 .10- 3 kgm/s Lời giải Đáp án là: A Động lượng: p = mv = 1,8 .10- 23 kgm/s Bài 4.5 trang 41 SBT Vật lí 10: Một vật chuyển động với tốc độ... thay đổi động lượng Bài 4.16 trang 43 SBT Vật lí 10: Hai vật va chạm điều kiện động lượng hệ hai vật bảo toàn Động lượng vật có bảo tồn va chạm khơng? Giải thích Lời giải Hai vật va chạm điều kiện... bảo tồn Bài 4.7 trang 42 SBT Vật lí 10: Biết khối lượng Trái Đất 6,0 .102 4 kg Tốc độ Trái Đất đá khối lượng 60 kg rơi phía Trái đất với vận tốc 20 m/s A 2,4 .10- 22 m/s B 3,5 .10- 33m/s C – 2,0 .10- 22