btap chuong 4-vl 10

Bài Tập chương IV Bài 1: Một vật có khối lượng m=50g trượt xuống một đường dốc thẳng nhẵn tại một thời điểm xác định có vận tốc 2m/s, sau đó 10s có vận tốc 10m/s. Tính động lượng của vật ngay sau đó 5s. Bài 2: Một hệ gồm hai vật có khối lượng lần lượt là 1 1m kg= và 2 2m kg= , chuyển động với vận tốc có độ lớn lần lượt là 1 3 /v m s= và 2 2 /v m s= . Tính động lượng của hệ khi: a) Hai vật chuyển động cùng phương, cùng chiều. b) Hai vật chuyển động cùng phương, ngược chiều. c) Hai vật chuyển động theo phương vuông góc nhau. PP: - Chọn vật làm mốc và chiều dương. Nếu không có gì đặc biệt, thì người ta thường chọn mốc là vật gắn với mặt đất và chiều dương là chiều chuyển động của vật. - Viết công thức tính động lượng cho vật, hệ vật. - Tính độ lớn của động lượng, xác định phương và chiều của động lượng. Bài 3: Một quả bóng có khối lượng m=200g, đang bay ngang với vận tốc 1 6 /v m s= thì đập vuông góc vào một bức tường thẳng đứng, bay ngược trở lại theo phương vuông góc với bức tường với vận tốc 2 4 /v m s= . Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng. * PP: Sử dụng định luật bảo tòan động lượng để giải các bài tập về chuyển động. - Xác định hệ cô lập và phương chiều các vectơ động lượng, vận tốc của các vật trong hệ. Trong các bài tập thường gặp thì các vật và hệ vật sau đây có thể coi là cô lập: + Vật, hệ vật chuyển động trên đường nằm ngang không ma sát. + Vật, hệ vật bay theo phương nằm ngang không có sức cản của không khí. + Viên đạn đang bay thì nổ thành nhiều mảnh, tên lửa phụt khí ra (trọng lực coi như không đáng kể so với lực gây ra do sự nổ, sự phụt khí). - Xác định động lượng của hệ ở trạng thái đầu và trạng thái cuối. - Viết biểu thức của đl bảo tòan động lượng cho hệ: p r (của hệ ở trạng thái cuối) = 0 p r ( của hệ ở trạng thái đầu) - Viết biểu thức đại số nếu các vật trong hệ cđ trên cùng một đường thẳng; viết biểu thức vectơ nếu các vật trong hệ cđ theo các phương khác nhau. - Dựa vào biểu thức để tính các đại lượng cấn tìm. Bài 4: Một xe tải khối lượng 30000kg đang chuyển động với vận tốc 10m/s thì đâm phải một xe du lịch khói lượng 1200kg đang chuyển động ngược chiều với vận tốc 25m/s. Sau khi đâm nhau, hai xe mắc vào nhau và tiếp tục cđộng theo đường cũ. Tính vận tốc của hai xe ngay sau khi đâm vào nhau. Bài 5: Một sung đại bác tự hành có khối lượng M=820kg kể cả đạn trên mặt đất nằm ngang,bắn viên đạn khối lượng m=20kg theo phương làm với đường thẳng nằm ngang một góc 0 60 α = . Vận tốc của đạn là v = 480m/s. Tính vận tốc giật lùi của sung. Bài 6: Một tên lửa khối lượng 10000kg đang bay thẳng đứng lên trên với vận tốc 100m/s thì phụt ra sau trong một thời gian rất ngắn 1000kg khí với vận tốc 800m/s. Tính vận tốc của tên lửa ngay sau khi phụt khí. Bài 7: Một sung có khối lượng M = 40kg được đặt trên mặt đất nằm ngang. Bắn một viên đạn khối lượng m = 300g theo phương nằm ngang. Vận tốc của đạn là v = 120m/s. Tính vận tốc giật lùi V’ của sung. Bài 8: Hai vật khối lượng 1 200m g= và 2 300m g= , có thể cđộng không ma sát nhờ đệm khí. Lúc đầu vật thứ 2 đứng yên, còn vật thứ 1 cđộng về phía vật thứ 2 với vận tốc 44cm/s. Sauk hi va chạm, vật thứ 1 bị bật trở lại với vận tốc có độ lớn là 6cm/s. Tính vận tốc của vật thứ 2 sau khi va chạm. II. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT: 1. Công: . cosA F s Fs α = = r r + 0 α ≤ < 0 90 : A >0 : công phát động. + 0 90 < 0 180 α ≤ : A< 0 : Công cản. + 0 90 α = : A= 0: lực tác dụng không sinh công. - Trường hợp trọng lực P mg= r r : vật rơi từ độ cao h sinh công. A = mgh 1 - Trường hợp lực ma sát ms F r : lực ma sát tạo ra công cản . ms ms A F s= − 2. Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian A P t = 3. Công suất của một lực không đổi làm cho vật chuyển dời với vận tốc v được tính bằng công thức: P Fv= Trong đó: - P là công suất (W) - F là lực (N) - v là vận tốc (m/s) Chú ý: - Nếu v là vận tốc trung bình, thì P là công suất trung bình. - Nếu v là vận tốc tức thời, thì P là công suất tức thời. 4. Một số đơn vị công và công suất thường dùng: 1kJ = 1000 J 1 W . h = 3600 W 1 kW. = 1000 W = 3,6 . 6 10 J 1 mW = 6 10 W - Đơn vị ngoài hệ: 1 HP = 746 W ; 1CV = 736W 5. Hiệu suất: - Không ma sát: Công của các máy được bảo tòan. - Có ma sát: A’ công có ích của máy; A Công do lực phát động của máy. Hiệu suất: 'A H A = < 1 Bài 9: Một ôtô khối lượng 3 tấn rời khỏi bến. Lực phát động là 2000 N, hệ số ma sát là 0,05. Tính độ biến thiên động lượng của ôtô và công của lực phát động sau khi chuyển bánh được 2 phút trên đường nằm ngang. Bài 10: Một máy nâng có công suất 2,5kW nâng một kiện hang có khối lượng 400kg lên cao 10m. Lấy g = 10 2 /m s . Tímh: a. Công tối thiểu cần thực hiện để đưa vật lên độ cao đó. b. Thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó? Bài 11: Một cần cẩu cần thực hiện một công 100kJ nâng một thùng hang khối lượng 900kg lên cao 10m trong thời gian 15s. Tính công suất trung bình và hiểu suất của cần cẩu. Bài 12: Hai ng ười cùng làm một cái xe có khối lượng 500kg di chuyển đều trên đường ngang. Một người đẩy từ phía sau một lực 1 283F N= theo phương làm một góc 0 45 so với phương ngang, còn người kia dung dây kéo với lực 2 173F N= có phương hợp với phương ngang một góc 0 30 . Các lực 1 2 ,F F đều nằm trong một mặt phẳng đứng. Tính công của hai người đã thực hiện khi xe di chuyển 20m. Bài 13: Một người kéo vật khối lượng 500kg lên cao h = 1m.Tính công của lực kéo trong hai trường hợp: a) Vật lên đều thẳng đứng. b) Vật trượt đều trên mặt phẳng nghiêng dài 3m, hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,2. Lấy g = 10 m/ 2 s Bài 14: Một cần trục nâng đều một vật khối lượng 1tấn lên cao 5m trong thời gian 20giây. Lấy g= 10 m/ 2 s . a) Tính công của lực nâng. b) Hiệu suất của động cơ cần trục là 80%, tính công suất của động cơ. c) Muốn nâng vật khối lượng m’ = 2tấn lên cao 5m nhanh dần đều với gia tốc a = 2m/ 2 s th ì cần thời gian bao lâu. 2 III. Động năng: 1. Động năng: 2 1 2 d W mv= Chú ý: - Động năng là đại lượng vô hướng, luôn luôn dương và phụ thuộc vào hệ quy chiếu. 2. Định lí động năng: Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật. 2 1 2 2 2 1 1 1 2 2 d d W W W A mv mv A∆ = − = ⇒ − = - Nếu A > 0 2 d W⇒ > 1 d W : Động năng tăng. - Nếu A < 0 2 d W⇒ < 1 d W : Động năng giảm. Bài 15: Một vật khối lượng 2kg đứng yên tại A. Dùng một lực F để kéo vật lên thẳng đứng một đọan AB = h = 1,5m với gia tốc 2 2 /m s . Lấy g = 9,8 2 /m s a) Tính công của lực F và công của trọng lực của vật. b) Tính động năng của vật tại B. Bài 16: Một ôtô khối lượng 1tấn bắt đầu chuyển động từ nghỉ trên mặt đường ngang. Sau thời gian mở máy, ôtô có vận tốc 5m/s. Tính công của lực phát động của đầu máy xe thực hiện trong hai trường hợp: a) Bỏ qua ma sát giữa xe với mặt đường. b) Do ma sát, năng lượng của động cơ giảm 10%. Bài 17: Một vật có khối lượng 10kg đang di chuyển với vận tốc 6m/s. a) Tính động năng và động lượng của vật. b) Nếu có một lực 20 N được đặt lên vật theo chiều ngược chiều chuyển động. Tính thời gian và quãng đường vật di chuyển trước khi ngừng chuyển động. Bài 18: Một ôtô khối lượng 4000kgđang chạy với vận tốc 72km/h thì lái xe thấy có vật chướng ngại ở cách 80m và đạp phanh. Đường ướt, hệ số ma sát 0,2. Tính động năng ban đầu của xe, công của lực ma sát, động năng và vận tốc của xe lúc chạm vào vật. 3 . tức thời. 4. Một số đơn vị công và công suất thường dùng: 1kJ = 100 0 J 1 W . h = 3600 W 1 kW. = 100 0 W = 3,6 . 6 10 J 1 mW = 6 10 W - Đơn vị ngoài hệ: 1 HP = 746 W ; 1CV = 736W 5. Hiệu suất:. lùi của sung. Bài 6: Một tên lửa khối lượng 100 00kg đang bay thẳng đứng lên trên với vận tốc 100 m/s thì phụt ra sau trong một thời gian rất ngắn 100 0kg khí với vận tốc 800m/s. Tính vận tốc của. chuyển bánh được 2 phút trên đường nằm ngang. Bài 10: Một máy nâng có công suất 2,5kW nâng một kiện hang có khối lượng 400kg lên cao 10m. Lấy g = 10 2 /m s . Tímh: a. Công tối thiểu cần thực hiện