Ôn tập học kỳ 2 môn Vật lý lớp 10 pot

Động lượng : - Động lượng của một vật là đại lượng đo bằng tích của khối lượng của vật và vận tốc của nó... Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng và lực trung bình do mặt sàn tác d

N

BẤT

HỌC

BẤT

TRI

TỒN

NHÂ N BẤT HỌC BẤT TRI LÝ

VĂN ÔN – V Õ LUYỆN

NHỊN MỘT LÚC CHO SÓN G LỚN GIÓ LẶNG

LÙI MỘT BƯỚC THẤY BIỂN RỘNG TRỜI CAO

Vật chất không tự nhiên sinh ra và cũng không tự nhiên mất

đi, nó chỉ chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác Vật chất luôn luôn vận động&phát triển không ngừng, trong xã hội ngày nay với tốc độ xu thế hóa toàn cầu, nếu con người không thích nghi được với môi trường sống sẽ bị đào thải

Do đó, chúng ta phải không ngừng học tập và phát triển

Bác Hồ từng nói: " Học, học nữa, học mãi " Đúng vậy con người không chỉ học trên trường lớp mà còn phải học ở đường đời, học ở trên trường lớp thì ít hơn đường đời =>

Chúng ta phải cố gắng trang bị hành trang tri thức trên trường học thật tốt để sau này bước vào đời chúng ta sẽ không phải bỡ ngỡ và sẽ trưởng thành hơn ở đường đời

Con đường là do chúng ta chọn nên sau này không nên trách ai hết, mà hãy nhũ với lòng mình rằng: giá như,

nếu,

Tài liệu mật, ………

………

……….

……….

……….

BỎ

THUỐC

GÁC

TÌNH

QUÊN

QUÁ

KHỨ

MÀI MỰC THEO

THẦY HƯỚNG

TƯƠNG

LAI

KHOẮ C ÁO PHON G SƯƠN G ĐỜI TRAI KHỔ

LẠY MẸ CON ĐI TRẢ NỢ ĐỜI

Bài 1: Định luật bảo toàn động lượng

A Lý thuyết:

1 Hệ kín: Là hệ vật chỉ tương tác với nhau, không tương tác với các vật ngoài hệ

2 Định luật bảo toàn động lượng :

a Động lượng :

- Động lượng của một vật là đại lượng đo bằng tích của khối lượng của vật và vận tốc của nó

- Biểu thức : P=m.v Đơn vị : kg.m/s

b Định luật bảo toàn động lượng :

- Vectơ động lượng toàn phần của hệ kín được bảo toàn

2

' 1 2

P +  =  + 

2 2

' 1 1 2 2 1

- Độ biến thiên động lượng: ∆P=P2 −P1 = F.∆t

Chú ý: Động lượng của hệ gồm hai vật là một hệ kín P= P1+P2

Khi đó: P được xác định như sau:

+ Nếu P1,P2 cùng phương, cùng chiều: P=P1 +P2

+ Nếu P1,P2 cùng phương, ngược chiều: P=P2 −P1

+ Nếu P1,P2 vuông góc với nhau:

P = + +

1 Ví dụ:

Bài 1: Tìm tổng động lượng ( hướng và độ lớn ) của hệ hai vật có khối lượng bằng nhau m1=1kg,

và có hướng vuông góc với v1 ?

Giải: - Động lượng của mỗi vật: p1 =m1.v1 , p2 =m2.v2

Bài 2: Một quả cầu rắn có khối lượng m=0,1kg chuyển động với vận tốc v=4m/s trên mặt

phẳng nằm ngang Sau khi va vào một vách cứng, nó bị bật trở lại với cùng vận tốc 4m/s Hỏi độ biếnthiên động lượng của quả cầu sau va chạm bằng bao nhiêu ? Tính lực (hướng và độ lớn) của vách tácdụng lên quả cầu nếu thời gian va chạm là 0,05s

Giải:

- Chọn chiều dương là chiều trước khi quả cầu va vào vách

- Động lượng của quả cầu rắn trước khi va vào vách cứng: p1 =m.v1 =m.v

- Động lượng của quả cầu rắn sau khi va vào vách cứng: p2 =−m.v2 =−m.v

- Độ biến thiên động lượng của quả cầu rắn sau va chạm:

8,0

Dấu (-) cho biết lực F có chiều ngược chiều với chiều dương

Bài 3: Một quả bóng khối lượng m=100g đang bay với vận tốc v=20m/s thì đập vào một sàn ngang,

bằng góc tới Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng và lực trung bình do mặt sàn tác dụng lênquả bóng trong thời gian va chạm là 0,2s trong các trường hợp sau: a) α =0 b) α =600

- Lực trung bình do mặt sàn nằm ngang tác dụng lên quả bóng: N

t

p

2,0

Bài 2: Một quả bóng khối lượng m=500g đang bay với vận tốc v=10m/s thì đập vào tường rồi bật

trở lại với cùng vận tốc, biết va chạm hoàn toàn đàn hồi và góc phản xạ bằng góc tới Tính độ lớnđộng lượng của quả bóng trước, sau va chạm và độ biến thiên động lượng của quả bóng nếu bóng đếnđập vào tường dưới góc tới bằng:

a) α =0 b)α =600

Suy ra lực trung bình do tường tác dụng lên bóng nếu thời gian va chạm là 0,1s

Bài 3: Một quả bóng khối lượng m=5g rơi xuống mặt sàn từ độ cao h=0,8m, sau đó nảy lên Thời

gian va chạm là 0,01s Tính lực tác dụng của sàn lên quả bóng, biết va chạm nói trên là va chạm đàn hồi

Bài 4: Độ lớn động lượng của vật A là p A =1kg.m/s, của vật B là p B =2kg.m/s Độ lớn tổngcộng của hai vật là: A Có thể có mọi giá trị từ 1kg.m/s đến 3kg.m/s B 1kg.m/s

C 3kg.m/s D 3,1kg.m/s

Bài 5: Một quả bóng khối lượng m=300g va chạm vào tường va nảy trở lại với cùng vận tốc Vận

tốc của bóng trước va chạm là 5m/s Biến thiên động lượng của bóng là:

A -1,5kg.m/s B 1,5kg.m/s C 3kg.m/s D -3kg.m/s

Bài 6: Động lượng ban đầu của một vật là p1, sau đó dưới tác dụng của một lực không đổi F, vật

có động lượng là p2 Hướng và độ lớn của p1,p2 trên hình 1 Trong những vectơ vẽ ở hình 2, vectơ

nào chỉ hướng của lực F?

Dạng 2: Tính vận tốc của các vật trước và sau va chạm:

- Chọn chiều dương là chiều chuyển động của một vật

- Viết biểu thức động lượng của hệ trước va sau va chạm:

n

i i

p p

p p

p=∑ =  +  + + 

=

2 1 1

1 Nếu hai viên bi chuyển động trên cùng một đường thẳng và sau va chạm viên bi thứ nhất cóvận tốc làv'1 =5m/s Biết khối lượng của hai viên bi bằng nhau.

2 Nếu hai viên bi hợp với phương ngang một góc:

a)α =β =450 b)α =600,β =300

Giải: - Xét hệ gồm hai viên bi 1 và 2

- Theo phương ngang : các lực tác dụng lên hệ gồm trọng lực và phản lực cân bằng nhaunên hệ trên là một hệ kín

- Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi thứ nhất trước va chạm

- Động lượng của hệ trước va chạm: p= p1+ p2 =m v1

2

' 1

' 2

' 1 ' p p m.v m.v

p    



+

=+

v =  +

1 Hai viên bi chuyển động trên cùng một đường thẳng:

- Chiếu (1) xuống chiều dương như đã chọn:

- Ta có : '

2

' 1

1 1

'

⇒

Vậy vận tốc của viên bi thứ hai sau va chạm là 5m/s

2 Hai viên bi hợp với phương ngang một góc:

a) α =β =450:

2

2.10cos

1

' 2

vO

' 2

v

β

' 1

v

α

1

vO

Suy ra: v v 5m/s

2

1.10cos

1 '

Vậy sau va chạm: Vận tốc của viên bi thứ nhất là 5m/s

Vận tốc của viên bi thứ hai là 8,7m/s

2 Bài tập tự giải:

Bài 1: Trên mặt phẳng ngang có ba viên bi nhẵn m1,m2 =4m1,m3 =2m1

chuyển động với vận tốc v1 =2m/s,v2 =7m/s,v3 =1m/s như hình vẽ:

Biết rằng ba viên bi va chạm không đàn hồi cùng lúc tại O tạo thành

một khối chuyển động với vận tốc v Hỏi vcó giá trị nào sau đây ?

A 3m/s B 3,88m/s C 3,3m/s D 3,5m/s

Bài 2: Trên mặt bàn nằm ngang có một viên bi A có khối lượng m đang nằm yên.

chạm là: A 1m/s B 1,1m/s C 2m/s D 0m/s b) Lấy viên bi C có khối lượng m1bắn vào viên bi A đứng yên với vận tốc v, sau va chạm viên bi C

chuyển động ngược hướng với viên bi A và có cùng độ lớn vận tốc là v So sánh m va m1 ?

A bằng nhau B lớn gấp đôi C nhỏ gấp đôi D một giá trị khác

Bài 3: Hai viên bi chuyển động ngược chiều nhau trên một đường thẳng , viên bi 1 có khối lượng

200g và có vận tốc 4m/s, viên bi hai có khối lượng 100g và có vận tốc 2m/s Khi chúng va vào vàdính chặt vào nhau thành một vật Hỏi vật ấy có vận tốc là bao nhiêu ?

A 2m/s B 0m/s C 1,5m/s D 1m/s

Bài 4: Một toa tàu có khối lượng m1 =3000kg chạy với vận tốc v1 =4m/s đến đụng vào một toa

A.v=2m/s và hợp với v1 một góc 300 B.v=1,7m/s và hợp với v1 một góc 300

C v=1,7m/s và hợp với v2 một góc 450 D.v=2m/s và hợp với v2 một góc 450

Dạng 3: Súng giật lùi khi bắn - Sự nổ của đạn.

1 Súng giật lùi khi bắn:

- Gọi m1 là khối lượng của súng, m2 là khối lượng của đạn.

- Lúc đầu chưa bắn, động lượng của hệ : p =0

- Viên đạn có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v0, sau đó nổ thanh hai mảnh có khối

lượng m1 và m2 chuyển động với vận tốc v1,v2

- Động lượng của đạn trước khi nổ: p=m v0

- Động lượng của đạn sau khi nổ: p' =m1.v1+m2.v2

- Theo định luật bảo toàn động lượng: p= p' ⇒m.v0 =m1.v1+m2.v2

- Sau đó căn cứ vào bài toán mà ta tìm ra kết quả

1 Ví dụ: Một viên đạn có khối lượng 20 kg đang bay thẳng đứng lên trên với vận tốc v=150m/s

thì nổ thành hai mảnh Mảnh thứ nhất có khối lượng 15kg bay theo phương nằm ngang với vận tốc

s

m

A 484m/s, 450 B 848m/s, 600 C 484m/s, 600 D 848m/s, 450 Giải: - Vì trọng lực rất nhỏ so với nội lực tương tác nên hệ 2 mảnh coi như hệ kín

- Động lượng của đạn trước khi nổ: p=m.v

- Động lượng của đạn sau khi nổ: p' =m1.v1 +m2.v2

- Theo định luật bảo toàn động lượng: p= p' => m.v=m1.v1 +m2.v2 (1)

1 2

- Và:

2

2848

150cos

Bài 1: Một khẩu súng đại bác có khối lượng 2 tấn bắn đi một viên đạn lớn có khối lượng 20 kg Đạn

bay ra khỏi nòng với vận tốc 100m/s Vận tốc của súng trên phương ngang này là:

Bài 2: Một pháo thăng thiên có khối lượng đầu pháo M=100g và m=50g thuốc pháo Khi đốt pháo,

giả thiết toàn bộ thuốc cháy tức thời phun ra với vận tốc 100m/s Vận tốc bay lên theo phương thẳngđứng của đầu viên pháo là:

A -10m/s B 10m/s C 50m/s D -50m/s

Bài 3: Một viên đạn bắn theo phương ngang, sau khi nổ: vỏ đạn và đầu đạn tách ra hai bên so với

vuông góc với vận tốc ban đầu của viên đạn Hỏi động lượng và vận tốc ban đầu của viên đạn có giátrị là:

A 210kg.m/s, 80m/s B 120kg.m/s, 80m/s C 210kg.m/s, 50m/s D 120kg.m/s, 50m/s

Bài 2: Công – Công suất.

A Lý thuyết:

1 Công:

Công của một lực F có điểm đặt di chuyển một đoạn s hợp với phương của lực một góc α

A=F s.cosα Đơn vị: jun (J)

trong đó: α là góc hợp giữa phương dịch chuyển và phương lực tác dụng

Các trường hợp đặt biệt: Phương dịch chuyển

B Bài tập:

1 Ví dụ:

Bài 1: Một người nâng một vật có khối lượng 6kg lên cao 1m rồi mang đi ngang được độ dời 30m.

Công tổng cộng mà người thực hiện là:

A 1860J B 1800J C 160J D 60J

Giải: Công mà người nâng vật lên cao 1m: A1 =F.h=P.h=m.g.h=6.10.1=60J

Khi đi ngang, người không thực hiện công vì lực tác dụng có phương vuông góc với độ dời.A2 =0 Công tổng cộng mà người thực hiện: A= A1+A2 =60+0=60J

α

F

Bài 2: Một vật có khối lượng m=0,3kg nằm yên trên mặt phẳng nằm không ma sát Tác dụng lênvật lực kéo F =5N hợp với phương ngang một góc α =300.

a) Tính công do lực thực hiện sau thời gian 5s

b) Tính công suất tức thời tại thời điểm cuối

c) Giả sử giữa vật và mp có ma sát trượt với hệ số µ =0,2 thì công toàn phần có giá trị bằng bao nhiêu ? Giải: - Chọn trục tọa độ như hình vẽ:

- Vật dưới tác dụng của lực Fthì vật chuyển động nhanh dần đều

- Quãng đường vật đi được trong 5s là:

m

F t

a

3,02

3.5.2

1.cos 2

1 2

A

2

3.5.4,14.5cos cos

cos

Theo định luật II Niu-ton: P+N+F+Fms =m.a(1)

Chiếu (1) xuống trục oy, ta được: N =P−F.sinα =m.g−F.sinα

2

1.510.3,0.(

2,0)sin (

- Công của lực ma sát : A ms =F ms.s.cosα =−0,06.180=−10,8J

- Công của lực kéo: F k =778,5J

Bài 2: Một vật khối lượng m 2= kg rơi từ độ cao h 10= m so với mặt đất Bỏ qua sức cản củakhông khí Sau thời gian t =1,2s trọng lực thực hiện một công là:

A 138,3J B.1383J C 144J D -144J

Bài 3: Vật chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng ngang với vận tốc v 72= km h nhờ lực kéo F

hợp với phương ngang một góc α =600, độ lớn F =40N Sau thời gian t 10= s công của lực Flà:

A 24J B.12J C 22J D 42J

Bài 4: Xe ôtô khối lượng m 1000= kg chuyển động nhanh dần đều không vận tốc đầu, đi dược quãngđường s 10= m thì đạt được vận tốc v 10= m s, biết hệ số ma sát là µ =0,05 Công của lực kéo củađộng cơ thực hiện là:

a) Công của lực kéo là: A 10J B 30J C -30J D 34,6J b) Công của trọng lực là: A 200J B 20J C 0J D 10J

c) Công của lực ma sát là: A 24J B -24J C 24,64J D -24,64J d) Hệ số ma sát là: A 1 B 0,06 C 0,6 D 0,065

Bài 3: Động năng - Định lý động năng

Chú ý: - Động năng là đại lượng vô hướng và luôn luôn dương.

- Động năng có tính tương đối

2 Định lý động năng:

A1 =W d2 −W d1 =∆W d

Trong đó: A là công của vật khi dịch chuyển từ vị trí 1 sang vị trí 212

∆W d =W d2 −W d1 là độ biến thiên động năng của vật

Chú ý: + Nếu A12〉0 thì ∆W d〉O : động năng của vật tăng

+ Nếu A12〈0 thì ∆W d〈O : động năng của vật giảm

B Bài tập:

1 Ví dụ:

Một ôtô khối lượng m=5tấn đang chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang với vận tốc v=10m/s

thì gặp một vật cách đầu xe 15m, xe phải hãm phanh đột ngột và đã dừng lại cách vật một đoạn 5m.Tính lực hãm xe.

2

1 2

- Động năng của xe lúc xe dừng lại: W d2 =0 ( Vì vận tốc của xe bằng 0)

- Độ biến thiên động năng: ∆W =W d2 −W d1 =0−250000=−250000J

Bài 5: Một ôtô khối lượng m=2tấn đang chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang với vận tốc

Bài 6: Một viên đạn có khối lượng m 20= g bắn vào tường dày 20cm với vận tốc v1 =500m/s, khi

ra khỏi bức tường vận tốc viên đạn là v2 =200m/s Lực cản của bức tường lên viên đạn là:

A -104N B 104N C -103N D 10,5.103N

Bài 7: Một vận động viên ném tạ trong 2s đẩy quả tạ nặng 7,5kg và quả tạ rời khỏi tay với vận tốc

15m/s Công suất trung bình của người đó khi dẩy quả tạ là:

A 400W B 410W C 410,6W D một giá trị khác

Bài 8: Một ôtô khối lượng m 1000= kg đang chạy với vận tốc v=30m/s

a) Động năng của ôtô là A 400kJ B 450kJ C 500kJ D.350kJ b) Độ biến thiên động năng của ôtô bằng bao nhiêu khi nó bị hãm tới vận tốc 10m/s là:

A 400kJ B -400kJ C 500kJ D.-500kJ

c) Lực hãm trung bình biết quãng đường mà ôtô đã chạy trong thời gian hãm 80m là:

A -5000N B -4000N C -4500N D một giá trị khác

Bài 9: Một vật trượt không vận tốc từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 8m, cao 4m, bỏ qua ma sát Vận

tốc của vật ở chân mặt phẳng nghiêng là:

+A P〉0: vật đi từ trên xuống

+A P〈0: vật đi từ dưới lên

- Nếu vật được xem là một chất điểm thì công của trọng lực được tính theo biểu thức: AP = m g h

- Công của trọng lực bằng hiệu thế năng tại các vị trí đầu và cuối, tức là bằng độ giảm thế năng

A12 =W t1 −W t2 =∆W t Đơn vị: Jun (J)

P

B z

m A

Trong đó: A là công của trọng lực chuyển từ vị trí 1 sang vị trí 212

∆W t =W t1 −W t2 là độ giảm thế năng

Chú ý: + Nếu A12〉0 thì ∆W t〉O : thế năng của vật giảm

+ Nếu A12〈0 thì ∆W t〈O : thế năng của vật tăng

+ Nếu quỹ đạo chuyển động của vật khép kín thì A12 =0

W dh =

x: độ biến dạng của lò xo tính từ một vị trí ban đầu chọn làm gốc khi lò xo chưa biến dạng

2

2

2 1

A = −

B Bài tập:

1 Ví dụ:

Bài 1: Một búa máy có khối lượng m=400kg có trọng tâm nằm cách mặt đất 3m.

a) Thế năng trọng trường của búa nếu chọn gốc tọa độ ở mặt đất là:

A 11760J B 12760J C 61170J D một giá trị khác

b) Khi búa đóng cọc, trọng tâm của nó hạ xuống tới độ cao 0,8m Độ giảm thế năng của búa là:

A 8264J B 6842 C 8624J D 6482J

Giải: a) Thế năng trọng trường của búa lúc ban đầu:W t1 =m.g.z1 =400.9,8.3=11760J

b) Thế năng trọng trường của búa sau khi trọng tâm hạ xuống:

W t2 =m.g.z2 =400.9,8.0,8=3136J

Độ giảm thế năng của vật: ∆W =W t1−W t2 =11760−3136=8624J

Bài 2: Cho một lò xo nằm ngang ở trạng thái ban đầu không bị biến dạng

Khi tác dụng một lực F=3N vào lò xo theo phương của lò xo, ta thấy nó dãn được 2cm

a) Tìm độ cứng của lò xo

b) Xác định giá trị thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn được 2cm

c) Tính công do lực đàn hồi thực hiện khi lò xo được kéo dãn thêm từ 2cm đến 3,5cm

02,0

3

m N x

F

k = = =

⇒

x O A

b) Thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn được 2cm: .150.0,02 0,03

2

1 2

J x

.2

2

2 1

Bài 2: Một vật khối lượng m 100= g rơi tự do không vận tốc đầu

a) Bao lâu sau khi vật bắt đầu rơi vật có thế năng là 5J:

Bài 4: Một viên đá khối lượng m 2= kg được thả rơi tự do không vận tốc đầu từ độ cao 12m

a) Thế năng lúc đầu của viên đá là:

A 140J B 120J C 240J D 420J b) Khi viên đá cách mặt đất 8m Thế năng và động năng của viên đá là:

A 160J, 80J B 60J, 80J C 160J, 40J D 16J, 8J c) Động năng của viên đá khi rơi xuống mặt đất là:

c) Từ vị trí đã nén 10cm là: A 0,5J B 0,75J C -0,05J D -0,075J

Bài 5: Định luật bảo toàn cơ năng.

A Lý thuyết:

1 Cơ năng: - Cơ năng của vật tại một điểm: W =W d +W t

- Ví dụ: Cơ năng của hệ gồm vật nặng và trái đất: W W d W t m.v m.g.h

2

=+

=

2 Định luật bảo toàn cơ năng:

Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn

Giải: a) Chọn gốc thế năng tại mặt đất

- Chọn chiều dương hướng lên cao

- Động năng của hòn bi tại lúc ném vật: W d m v 0,02.4 0,16J

2

1 2

=

- Thế năng của hòn bi tại lúc ném vật: W t =m.g.h=0,02.9,8.1,6=0,31J

- Cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật: W =W d +W t =0,16+0,31=0,47J

b) Gọi điểm B là điểm mà hòn bi đạt được

2

1

h g m h g m v

m − =

8,9.2

4.2

2 2

g

v h

B

max

h