Chuyen de cac dinh luat bao toan mon vat ly lop 10

CHƯƠNG IV CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN BÀI 1: ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I ĐỊNH NGHĨA − Động lượng vật khối lượng m chuyển động với vận tốc đo tích khối lượng vận tốc vật: đại lượng Đơn vị: (kg.m/s = N.s) − Động lượng vật véc tơ hướng với vận tốc − Khi lực không đổi tác dụng lên vật khoảng thời gian Δt tích F Δt định nghĩa xung lượng lực F khoảng thời gian Δt Theo định luật II Newton ta có: hay − Vậy độ biến thiên động lượng vật khoảng thời gian xung lượng tổng lực tác dụng lên vật khoảng thời gian (N.s) II ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG Một hệ nhiều vật coi lập khơng có ngoại lực tác dụng lên hệ có ngoại lực cân Trong hệ cô lập, chi có nội lực tương tác vật DẠNG 1:XÁC ĐỊNH TỔNG ĐỘNG LƯỢNG, ĐỘ BIẾN THIÊN ĐỘNG LƯỢNG VÀ LỰC TÁC DỤNG Phương pháp giải: − Độ lớn động lượng: p = m.v − Khi có hai động lượng: Ta có: + Trường hợp 1: phương chiều + Trường hợp 2: phương, ngược chiều + Trường hợp 3: vng góc + Trường hợp 4: tạo với góc α p1 = p2 + Trường hợp 5: tạo với góc α - Độ biến thiên động lượng xung lượng lực tác dụng lên vật khoảng thời gian (N.s) VÍ DỤ MINH HỌA Tính động lượng, tổng động lượng hệ Câu 1.LOẠI Cho hệ gồm vật chuyển động Vật có khối lượng lớn Vật có khối lượng có vận tốc độ lớn a) phương, chiều với b) phương, ngược chiều với c) hướng chếch lên hợp với góc d) hướng chếch lên hợp với Lờigiải góc a) Vì phương, chiều với b) Vì phương, ngược chiều với c) Vì hướng chếch lên hợp với góc d) Vì hướng chếch lên hợp với góc có vận tốc có độ Tính tổng động lượng hệ Độ biến thiên động lượng – Lực tác dụng Câu 2.LOẠI Một xạ thủ bắn tia từ xa với viên đạn có khối lượng chạm tường có vận tốc cịn viên đạn bay gần sau xuyên thủng tường vận tốc viên đạn Tính độ biến thiên động lượng viên đạn lực cản trung bình mà tường tác dụng lên viên đạn Biết thời gian đạn xuyên qua tường Lờigiải Chọn chiều dương chiều chuyển động đạn Động lượng viên đạn gần chạm vào tường Động lượng viên đạn sau xuyên thủng tường Độ biến thiên động lượng viên đạn Mà Lực cản trung bình mà tường tác dụng lên viên đạn Câu 3.LOẠI Một người khối lượng xuống nước sau chạm mặt nước thả rơi tự từ cầu nhảy độ cao dừng chuyển động Tìm lực cản mà nước tác dụng lên người Lấy Lờigiải Chọn chiều dương chiều chuyển động người Vận tốc người trước chạm nước Động lượng người trước chạm nước Động lượng người sau chạm nước Độ biến thiên động lượng người Lực cản mà nước tác dụng lên người Câu LOẠI Một bóng có khối lượng bay với vận tốc va vào mặt sàn nằm ngang theo hướng nghiêng góc α so với mặt sàn, bóng nảy lên với vận tốc theo hướng nghiêng với mặt sàn góc α Tìm độ biến thiên động lượng bóng lực trung bình sàn tác dụng lên bóng, biết thời gian va chạm a) b) Lờigiải a) Độ biến thiên động lượng: hợp với góc Lực trung bình sàn tác dụng lên bóng: b) Độ biến thiên động lượng: Hay Lực trung bình sàn tác dụng lên bóng: Xét trường hợp sau: Câu 5.LOẠI Một bi khối lượng rơi tự thời gian Tính độ biến thiên động lượng viên bi trường hợp: a) Từ thời điểm thả rơi tới chạm đất b) Từ thời điểm sau rơi tới chạm đất Lờigiải Chọn chiều dương chiều chuyển động vật a) Động lượng thời điểm thả rơi: Vận tốc vật sau chạm đất: Động lượng vật chạm đất: Độ biến thiên động lượng: b)Vận tốc vật sau rơi Động lượng thời điểm thả rơi Động lượng vật chạm đất: Độ biến thiên động lượng: Câu 6.LOẠI Hịn bi có khối lượng Lấy rơi tự từ độ cao Tính độ biến thiên động lượng bi nếu: a) Viên bi nảy lên với tốc độ cũ b) Viên bi dính chặt vào mặt phẳng ngang c) Viên bi nảy lên với tốc độ tốc độ chạm mặt phẳng ngang xuống mặt phẳng ngang d) Trong câu thời gian va chạm Tính độ lớn lực tương tác trung bình viên bi mặt phẳng ngang Biểu diễn véctơ trường hợp Lời giải - Vận tốc vật chạm mặt phẳng ngang: Độ biến thiên động lượng: - Chiều thẳng đứng hướng xuống: a) Viên bi nảy lên với tốc độ cũ → Độ biến thiên động lượng: b) Viên bi dính chặt vào mặt phẳng ngang: → Độ biến thiên động lượng: c) Viên bi nảy lên với tốc độ tốc độ chạm mặt phẳng ngang: → Độ biến thiên động lượng: d) Độ lớn lực tương tác trung bình viên bi mặt phẳng ngang: Câu 7.LOẠI Tính độ biến thiên động lượng vật có khối lượng với tốc độ a) sau: chu kìb) chu kì c) chu kì chuyển động tròn Lời giải - Vật chuyển động trịn với tốc độ khơng đổi phương chiều thay đổi nên ta có độ lớn động lượng vật: - Chiều chiều chuyển động ban đầu - Độ biến thiên động lượng: a) Sau b) Sau c) Sau nên nên nên Câu 8.LOẠI 3Một ơtơ chuyển động mặt phẳng ngang với tốc độ chuyển động chậm dần với gia tốc góc Biết xe có khối lượng lên dốc dốc nghiêng so với phương ngang Tính độ biến thiên động lượng xe sau xe lên dốc so với thời điểm trước lên dốc Lời giải - Vận tốc xe sau là: - Độ biến thiên động lượng: - Mà → Từ hình vẽ, độ biến thiên động lượng: DẠNG 2: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG 2.1 CHUYỂN ĐỘNG BẰNG PHẢN LỰC Một tên lửa có khối lượng M chứa khối khí khối lượng m Khi phóng tên lửa, khối khí m phía sau với vận tốc tên lửa khối lượng M chuyển động với vận tốc Dấu “ - ” chứng tỏ tên lửa chuyển động ngược hướng khí VÍ DỤ MINH HỌA Câu 12.LOẠI Một súng có khối lượng viên đạn khỏi nịng súng có vận tốc độ lớn bao nhiêu? Tóm tắt M = kg m = 20 g = 0,02 kg v = 600 m/s V = ? m/s Lời giải - Hệ súng đạn trước sau bắn hệ kín Vận tốc giật lùi súng có độ lớn Áp dụng ĐLBT động lượng ta có: Chọn chiều dương theo chiều chuyển động súng bắn viên đạn có khối lượng Khi Khi súng bị giật lùi với vận tốc V có Câu 13.LOẠI Một súng có khối lượng ngang có khối lượng với vận tốc bắn viên đạn theo phương nằm Khi viên đạn nịng súng thí súng giật lùi Tính tốc độ giật lùi súng Tóm tắt M = 500 kg m = 10 kg v = 600 m/s V = ? m/s Lời giải - Hệ súng đạn trước sau bắn hệ kín Vận tốc giật lùi súng có độ lớn Áp dụng ĐLBT động lượng ta có: Chọn chiều dương theo chiều chuyển động Câu 14.LOẠI Khẩu đại bác có bánh xe, khối lượng tổng cộng 7,5 tấn, nịng súng hợp góc với phương nằm ngang Khi bắn viên đạn khối lượng ngang với vận tốc súng giật lùi theo phương Tính vận tốc viên đạn lúc rời nịng súng Bỏ qua ma sát Tóm tắt M = 7,5 = 7500 kg m = 20 kg V = m/s v = ? m/s Lời giải Chọn chiều dương chiều giật lùi súng Hệ tọa độ Oxy Vận tốc viên đạn rời nòng súng Áp dụng ĐLBT động lượng ta có Vì nịng súng hợp góc 600 với phương nằm ngang BÀI 2: Q TRÌNH ĐẲNG NHIỆT – ĐỊNH LUẬT BƠI - LƠ – MA - RI - ÔT I TRẠNG THÁI VÀ QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI TRẠNG THÁI Trạng thái lượng khí xác định thơng số trạng thái là: thê tích V, áp suất p nhiệt độ tưyệt đối T Lượng khí chuyến từ trạng thái sang trạng thái khác trình biến đổi trạng thái Nhũng q trình chi có hai thơng số biến đổi cịn thơng số khơng đổi gọi đẳng q trình II Q TRÌNH ĐẲNG NHIỆT Q trình đẳng nhiệt: Là q trình biến đổi trạng thái nhiệt độ khơng đổi cịn áp suất thể tích thay đổi Định luật Bơilơ − Mariơt Trong q trình đẳng nhiệt khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích p~ hay pV = số Vậy Đường đẳng nhiệt Đường biểu diễn biến thiên áp suất theo thể tích nhiệt độ không đổi gọi đường đẳng nhiệt Dạng dường đẳng nhiệt: Trong hệ toạ độ (p, V) đường đẳng nhiệt đường hypebol Khi biểu diễn dạng (p, T) (V,T) Những đơn vị đổi chất khí Trong áp suất đơn vị (Pa), thể tích đơn vị (lít) − l atm = 1,013.105 Pa = 760 mmHg, l mmHg = 133,32 Pa, Bar = 105Pa − m3 = 1000lít, lcm3 = 0,001 lít, ldm3 = lít − Cơng thức tính khối lượng riêng: m = p.V p khối lượng riêng (kg/m3) DẠNG 1: XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT VÀ THỂ TÍCH TRONG Q TRÌNH ĐẲNG NHIỆT VÍ DỤ MINH HỌA Câu 165.LOẠI 4Một bọt khí lên từ đáy hồ có độ lớn gấp 1,2 lần đến mặt nước Tính độ sâu đáy hồ biết trọng lượng riêng nước là: áp suất Coi nhiệt độ đáy hồ mặt hồ Lời giải Gọi h độ sâu đáy hồ với Po = 105 N/m2 Ở đáy hồ: Ở mặt hồ: Áp dụng định luật Câu 166.LOẠI Một khối khí tích suất Lờigiải Bơilơ áp suất từ – Mariot: nén đẳng nhiệt tới áp Tìm thể tích khí bị nén Áp dụng định luật Bơi - lơ - Ma - ri - ốt: Vậy thể tích khí sau nén Câu 167.LOẠI Một lượng khí nén đẳng nhiệt từ thể tích lít đến lít Áp suất khí tăng thêm Lờigiải Gọi Áp suất khí ban đầu bao nhiêu? áp suất khí trước nén, áp suất khí sau nén Áp dụng định luật Bôi - lơ - Ma - ri - ốt: Câu 168.LOẠI Ở áp suất suất nhiệt Lờigiải ta có khối lượng riêng khơng Hỏi áp khối lượng riêng khơng khí bao nhiêu, coi q trình q trình đẳng Khối lượng khí Q trình đẳng nhiệt: Từ suy ra: Câu 169.LOẠI Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 9lít đến thể tích 6lít thấy áp suất tăng lên lượng Lờigiải Hỏi áp suất ban đầu khí bao nhiêu? Gọi áp suất khí trước nén, áp suất khí sau nén Áp dụng định luật Bôi - lơ - Ma - ri - ốt: Vậy áp suất ban đầu khối khí Câu 170 LOẠI 3Có lượng khí khơng đổi, áp suất tăng thêm thể tích biến đổi lít, áp suất tăng thêm thìthể tích biến đổi lít Nhiệt độ khí khơng thay đổi Tính áp suất thể tích lúc đầu khí Lờigiải Gọi áp suất thể tích ban đầu khối khí Do nhiệt độ khối khí khơng đổi nên áp suất tăng thể tích khối khí giảm Áp dụng định luật Bơi - lơ - Ma - ri - ốt: BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 171.LOẠI 3Nén khối khí đẳng nhiệt từ thể tích tăng thêm lượng Hỏi áp suất ban đâu khí là? đến thấy áp suất khí Lời giải Do trình đẳng nhiệt nên Câu 172.LOẠI Tính khối lượng riêng khí oxi đựng bình thể tích suất nhiệt độ áp Biết điều kiện chuẩn khối lượng riêng oxi Lời giải Thể tích khối khí Do nhiệt độ khơng đổi nên q trình đẳng nhiệt Câu 173.LOẠI Một bình tích chứa chất khí áp suất Cho biết thể tích chất khí ta mở nút bình? Coi nhiệt độ cùa khí khơng đổi áp suất khí lat Lời giải Do trình đẳng nhiệt nên ... khí Trong áp suất đơn vị (Pa), thể tích đơn vị (lít) − l atm = 1,013 .105 Pa = 760 mmHg, l mmHg = 133,32 Pa, Bar = 105 Pa − m3 = 100 0lít, lcm3 = 0,001 lít, ldm3 = lít − Cơng thức tính khối lượng riêng:... phương nằm Khi viên đạn nịng súng thí súng giật lùi Tính tốc độ giật lùi súng Tóm tắt M = 500 kg m = 10 kg v = 600 m/s V = ? m/s Lời giải - Hệ súng đạn trước sau bắn hệ kín Vận tốc giật lùi súng có... khí VÍ DỤ MINH HỌA Câu 12.LOẠI Một súng có khối lượng viên đạn khỏi nịng súng có vận tốc độ lớn bao nhiêu? Tóm tắt M = kg m = 20 g = 0,02 kg v = 600 m/s V = ? m/s Lời giải - Hệ súng đạn trước