Phương pháp giải bài tập Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ kín môn Vật Lý 10

Trang | 1 Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG CHO HỆ KÍN 1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI Để giải các bài tập dạng này, thông thường ta làm theo cá[.]

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG CHO HỆ KÍN PHƯƠNG PHÁP GIẢI Để giải tập dạng này, thông thường ta làm theo bước sau: - Xác định hệ vật cần khảo sát lập luận để thấy hệ vật hệ kín - Viết định luật dạng vectơ - Chiếu phương trình vectơ lên phương chuyển động vật - Tiến hành giải toán để suy đại lượng cần tìm Những lưu ý giải tốn liên quan đến định luật bảo tồn động lượng: a) Trường hợp vectơ động lượng thành phần (hay vectơ vận tốc thành phần) phương, biểu thức định luật bảo tồn động lượng viết lại: m1v1 + m2v2 = m1v’1 + m2v’2 Trong trường hợp ta cần quy ước chiều dương chuyển động - Nếu vật chuyển động theo chiều dương chọn v > 0; - Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương chọn v < b) Trường hợp vectơ động lượng thành phần (hay vectơ vận tốc thành phần)   khơng phương, ta cần sử dụng hệ thức vectơ: p s = pt biểu diễn hình vẽ Dựa vào tính chất hình học để tìm u cầu tốn VÍ DỤ MINH HỌA Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Hai bóng khối lượng m1 = 50g, m2 = 75g ép sát vào (I) (II) mặt phẳng ngang Khi bng tay, bóng I lăn 3,6m dừng Hỏi bóng II lăn qng đường bao nhiêu? Biết s1 s2 hệ số ma sát lăn bóng mặt sàn cho hai bóng Giải - Khi ép sát hai bóng vào hai bóng bị biến dạng làm xuất lực đàn hồi chúng Sau bng tay hai bóng tương tác với lực đàn hồi Sau thời gian (rất ngắn) tương tác chúng rời thu vận tốc ban đầu v1 v2 - Hai bóng đặt mặt phẳng ngang: trọng lực chúng phản lực mặt phẳng ngang cân nhau, hợp lực ma sát nghỉ tác dụng vào hệ khơng nên hệ hai bóng kín trình tương tác với - Theo định luật bảo tồn động lượng ta có: m1.v1  m2 v2  Suy ra: v1 m2  v2 m1 - Sau bng tay, hai bóng chuyển động chậm dần theo hai hướng ngược tác dụng lực ma sát Gọi µ hệ số ma sát lăn bóng mặt sàn - Chọn chiều dương riêng cho bóng chiều chuyển động Gia tốc bóng là: a1   Fms1 F    g ; a2   ms    g m1 m2  a1 = a2 = -µg Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Gọi s1, s2 quãng đường bóng sau bng tay Ta có: v12 v2 s1 v12 m2 s1  ; s2    2 2.a1 2.a2 s2 v2 m1 m12  s2  s1 =1,6(m) m2 Vậy: Sau buông tay bóng II lăn quãng đường 1,6m BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Một người có khối lượng m1 = 50kg chạy với vận tốc v1 = 3m/s nhảy lên toa gng khối lượng m2 = 150kg chạy ray nằm ngang song song ngang qua người với vận tốc v2 = 2m/s Giả thiết bỏ qua ma sát, tính vận tốc toa gng sau người nhảy lên, ban đầu toa goòng người chuyển động: a) Cùng chiều b) Ngược chiều Đ/S: a) Trường hợp : Ban đầu người toa chuyển động chiều Hệ tiếp tục chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 2,25m/s b) Trường hợp : Ban đầu người toa chuyển động ngược chiều Hệ tiếp tục chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 0,75m/s Bài 2: Một thuyền dài L = 4m, khối lượng M = 150kg người khối lượng m=50kg thuyền Ban đầu thuyền người đứng yên nước yên lặng Người với vận tốc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai từ đầu đến đầu thuyền Bỏ qua lực cản Xác định chiều độ dịch chuyển thuyền Đ/S: Thuyền chuyển động theo chiều ngược lại Độ dịch chuyển thuyền: s  L L.m =1(m) v1  v0 M m Bài 3: Một khí cầu có khối lượng M =150 kg, treo thang dây khối lượng khơng đáng kể, thang có người khối lượng m = 50 kg Khí cầu nằm yên, người leo thang lên với vận tốc v0 = m/s thang Tính vận tốc khí cầu người đất Bỏ qua sức cản khơng khí Đ/S: Khí cầu xuống với vận tốc có độ lớn v1  m.v0 =0,5m/s mM Người lên với vận tốc có độ lớn suy ra: v2 = 1,5N/S Bài Một người khối lượng m1 = 60kg đứng xe goòng khối lượng m2 = 140kg chuyển động đường ray với vận tốc V= m/s, nhảy xuống đất với vận tốc v0=2m/s toa Bỏ qua lực cản, tính vận tốc xe gng sau người nhảy xuống trường hợp sau a) v0 hướng với V ; b) v0 ngược hướng với V ; c) v0  V ; Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Đ/S: a) 2,14m/s b) 3,86m/s c) 3m/s (Chú ý xe goòng chuyển động ray nó) Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng I Luyện Thi Online Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90% - Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học - Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thày Nguyễn Đức Tấn II Khoá Học Nâng Cao HSG Học Toán Online Chuyên Gia - Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG - Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc Bá Cẩn đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia III Kênh học tập miễn phí HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video giảng miễn phí - HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động - HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh Trang |