CÁC DẠNG BÀI TẬP PHẦN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 CÓ ĐÁP ÁN

CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 CÁC DẠNG BÀI TẬP PHẦN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 I.KIẾN THỨC CƠ BẢN 1.Định luật bảo toàn động lượng: + Nội dung định luật: Véc tơ tổng động lượng hệ kín bảo toàn +   Biểu thức : P = P ′    P = P1 + P2 + : Tổng động lượng hệ trước va chạm    P ′ = P1′ + P2′ + : Tổng động lượng hệ sau va chạm     Viết dạng tường minh: m1v1 + m2 v + = m1v1′ + m2 v ′2 + m1,m2 ……: Khối lượng vật hệ   v1 , v …… : Vận tốc vật trước va chạm   v1′ , v 2′ ………: Vận tốc vật sau va chạm    • Trường hợp riêng: P = P ′ = 0 (Chuyển động phản lực)   m1v1 + m2 v =  m1 v  → v1 = − m1   Dấu (-) chỉ: v1 ngược chiều v 2.Định luật bảo toàn năng: a) Trường hợp trọng lực: + Nội dung định luật: Trong trình chuyển động, vật chịu tác dụng trọng lực, động chuyển thành ngược lại tổng chúng tức vật, bảo tồn (khơng đổi theo thời gian) + Biểu thức : Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2 mv12 mv 22 + mgz1 = + mgz 2 CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 b) Trường hợp lực đàn hồi: + Nội dung định luật: Trong trình chuyển động, vật chịu tác dụng lực đàn hồi, động chuyển thành ngược lại, tổng chúng tức vật, bảo tồn (khơng đổi theo thời gian) + Biểu thức : Wđ1 + Wđh1 = Wđ2 + Wđh2 mv12 mv 22 + kx1 = + kx 2 2 * Kết luận tổng quát: Cơ vật chịu tác dụng lực ln bảo tồn Biến thiên (Định luật bảo toàn lượng) + Nội dung: Khi ngồi lực vật cịn chịu tác dụng lực thế, vật khơng bảo tồn cơng lực độ biến thiên vật + Biểu thức: W2 – W1 = A12(Lực không thế) W1: Cơ vật vị trí W2: Cơ vật vị trí A12: Cơng lực lực II VẬN DỤNG LÝ THUYẾT VÀO GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP 1)Dạng tốn: a) Áp dụng định luật bảo tồn động lượng +) Bài tốn tổng qt Cho hệ kín gồm vật: m1, m2     Trước va chạm: có vận tốc v1 , v Sau va chạm: có vận tốc v1′ , v 2′   Tìm: v1′ , v 2′ +) Phương pháp giải Viết biểu thức vectơ định luật cho toán:     m1v1 + m2 v = m1v1′ + m2 v ′2 (1) Chọn chiều qui ước làm chiều (+) Viết BT (1) dạng đại số: m1v1 + m2v2 = m1v1/ + m2v2/ (2) CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10   *Lưu ý: - Thường toán cho biết chiều v1 , v Nên viết biểu thức đại số nên lưu   ý dấu v1 , v theo chiều (+)     - Còn v1′ , v 2′ chưa biết chiều, ta coi chúng chiều (+), viết BT (2) ta cho v1′ , v 2′ mang dấu (+)   - Cuối tìm v1′ v ′2 chúng mang dấu (+) tức chúng chiều (+), mang dấu (-) tức ngược chiều (+) Bài toán 1: Chuyển động phản lực Cho hệ kín gồm vật: M, m Trước v/c: v1 = v2 =  Sau v/c: V , v   Tìm: V v + Phương pháp giải Viết biểu thức vectơ định luật cho toán:    = MV + mv (1) Chọn chiều qui ước làm chiều (+)  ( Giả sử chiều V ) Viết BT (1) dạng đại số: = MV + mv mv M  Dấu (-) v chuyển động ngược chiều (+) → V =− Bài toán 2: Đạn nổ  Cho viên đạn: m, v Nổ thành mảnh:  Mảnh 1: m1, v1  Mảnh 2: m2, v   Tìm: P1 , P2 + Phương pháp giải CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 Viết biểu thức vectơ định luật cho toán:    P = P1 + P2 (1) *Cách 1: - Chọn trục 0x gắn với phương vectơ động lượng(Thường chọn phương thẳng đứng nằm ngang) -Chiếu BT (1) lên trục 0x viết BT dạng đại số   - Tìm P1 , P2 dựa vào BT đại số *Cách 2: dựa vào giản đồ vectơ:   - Áp dụng hệ thức hàm số cosin với trường hợp α: ( P1 , P2 )    -Áp dụng hệ thức lượng tam giác vng TH: α: ( P1 vng góc P2 ), α/:( ( P    vng góc P1 ), α//: ( P vng góc P2 ) b) Áp dụng định luật bảo tồn Bài tốn 1: Vật chịu tác dụng trọng lực Cho vật: m  v Ở vị trí 1: z1,  Ở vị trí 2: z2, v Tìm: W2 , Wđ2…… + Phương pháp giải - Chọn vị trí làm mốc năng(Thường vị trí thấp nhất) - Viết biểu thức định luật cho toán Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2 mv12 mv 22 + kx1 = + kx 2 2 - Tìm đại lượng cần tìm Bài toán 2: Vật chịu tác dụng lực đàn hồi Tương tự trường hợp vật chịu tác dụng trọng lực - BT: mv12 mv 22 + kx1 = + kx 2 2 c) Áp dụng biểu thức Biến thiên Bài toán1: CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 Cho vật: m, hệ số ma sát μ  Ở vị trí 1: z1, v1  Ở vị trí 2: z2, v Tìm: AFms, S12 ……… + Phương pháp giải - Chọn vị trí làm mốc năng(Thường vị trí thấp nhất) - Viết BT biến thiên năng: W2 – W1 = AFms (Wđ2 + Wt2) – (Wđ1 + Wt1) = Fms.S12 = μ.N.S12 d) Áp dụng định luật bảo tồn động lượng + Biến thiên Bài tốn1: Va chạm *TH1: Va chạm đàn hồi trực diện Cho hệ kín gồm vật: m1, m2   Trước v/c: m1 có v1 , m2 có v   Tìm: v1′ , v 2′ sau va chạm + Phương pháp giải Bước 1: Áp dụng ĐLBT động lượng:     m1v1 + m2 v = m1v1′ + m2 v ′2 (1) Chọn chiều qui ước làm chiều (+) Viết BT (1) dạng đại số: m1v1 + m2v2 = m1v1/ + m2v2/ (1/) Bước 2: Áp dụng bảo toàn động năng: m1v12 m2 v 22 m1v1′ m2 v ′22 + = + (2) 2 2 Từ (1/) (2): *TH2: Va chạm mềm Cho hệ vật: m, M  Trước v/c: m có v v1′ = (m1 − m2 )v1 + 2m2 v m1 + m2 v ′2 = (m2 − m1 )v1 + 2m1v1 m1 + m2 CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 M có v =  Sau v/c: (m+M) có V Tìm: ∆Wđ, …… + Phương pháp giải Bước 1: Áp dụng ĐLBT động lượng   mv = (m + M )V Dạng đại số: mv = (m+M)V →V = mv m+M (1) Bước 2: Áp dụng biến thiên động Wđ = Wđ2 – Wđ1 = m + M mv V − 2 (2) Thay (1) vào (2): Wđ = − M Wđ1 < m+M III.BÀI TẬP VẬN DỤNG *Một số tập đơn giản thường gặp (Dành cho học sinh TB - Khá)     Bài 1: Cho m1, m2, v1 , v , v ′2 Tìm: v1′ Một toa xe có khối lượng m = 3,5 chạy với vận tốc v = 5m/s đến va chạm vào toa xe đứng yên có khối lượng m2 = Sau va chạm toa xe chuyển động với vận tốc v = 3,6m/s Toa xe thứ chuyển động sau va chạm Bài giải Coi hệ xe thời gian ngắn xảy va chạm hệ kín  Chọn chiều (+) chiều chuyển động ban đầu m1 ( v1 )     Theo ĐLBT động lượng: m1v1 + m2 v = m1v1′ + m2 v′2 Chiếu lên phương chuyển động: m1v1 + = m1v1/ + m2v2/ → v1′ = m1v1 − m2 v ′2 3500.5 − 5000.3,6 = = −0,14m / s m1 3500 CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 Vậy sau va chạm m1 chuyển động ngược lại với v = 0,14m/s     Bài 2: Cho m1, m2, v1 , v1′ , v ′2 Tìm: v Hai viên bi có khối lượng m = 5kg m2 = 8kg, chuyển động ngược chiều qũi đạo thẳng va chạm vào Bỏ qua ma sát viên bi mặt phẳng tiếp xúc Vận tốc viên bi 3m/s a)Sau va chạm, hai viên bi đứng yên Xác định vận tốc viên bi trước va chạm b) Giả sử sau va chạm, bi đứng yên, bi chuyển động ngược lại với vận tốc v 1/ = 3m/s Tính vận tốc bi trước va chạm Bài giải Coi hệ xe thời gian ngắn xảy va chạm hệ kín     Theo ĐLBT động lượng: m1v1 + m2 v = m1v1′ + m2 v′2 (1)  Chọn chiều (+) chiều chuyển động bi trước va chạm ( v1 ) a) Chiếu PT (1) lên phương chuyển động: m1v1 – m2v2 = mv 5.3 1 → v = m = = 1,875m / s Vậy trước va chạm bi chuyển động chiều bi với vận tốc 1,875m/s b) Chiếu PT (1) lên phương chuyển động ta có: m1v1 – m2v2 = - m1v1/ v2 = m1v1′ + m1v1 m1 (v1′ + v1 ) 5.(6) = = = 3,75m / s m2 m2 → Vậy trước va chạm bi chuyển động chiều bi với vận tốc 3,75m/s   Bài 3: Cho M, m, V Tìm v Một súng đại bác đặt xe lăn, khối lượng tổng cộng m = 7,5 tấn, nịng súng hợp góc α = 600 với mặt đường nằm ngang Khi bắn viên đạn khối lượng m = 20kg, súng giật lùi theo phương ngang với vận tốc v 1= 1m/s Tính vận tốc viên đạn lúc rời nòng súng Bỏ qua ma sát  V Bài giải  v α (+) CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 Coi hệ “ súng + đạn” trước sau bắn hệ kín    Theo ĐLBT động lượng: = MV + mv (1) Chọn chiều (+) ngược chiều chuyển động súng Chiếu PT (1) lên phương chuyển động ta có: m1v1 + m2v2cos600 = mv 7500.1 1 → v = m cos 60 = 20.0,5 = 750m / s   Bài 4: Cho M, m; V , v Tìm V ′ Một tên lửa khối lượng tổng cộng M = 500kg chuyển động với vận tốc V = 200m/s khai hỏa động Một lượng nhiên liệu, khối lượng m = 50kg cháy tức thời phía sau với vận tốc v1 = 700m/s a) Tính vận tốc tên lửa sau nhiên liệu cháy sau b) Sau phần vỏ chứa nhiên liệu, khối lượng 50kg tách khỏi tên lửa, chuyển động theo hướng cũ vận tốc giảm cịn 1/3 Tìm vận tốc phần tên lửa lại Bài giải Coi tên lửa trước sau khí hệ kín    Theo ĐLBT động lượng: MV = m1v1 + m2 v (1) Chọn chiều (+) chiều chuyển động tên lửa a) Chiếu (1) lên phương chuyển động: MV = - m1v1 + m2v2 → v2 = mv + m1v1 500.200 + 50.700 = = 300m / s m2 450 b) Khi phần vỏ m3 = 50kg tách khỏi tên lửa:    m v = m3 v + m v Chiếu PT lên phương chuyển động ta có: m2v2 = m3v3 + m4v4 → v4 = m2 v − m3 v3 450.300 − 50.100 = = 325m / s m4 400    Một viên đạn khối lượng kg bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250m/s nổ P thành mảnh có khối lượng Biết mảnh thứ bay với vận tốc 250m/s theo Bài 5: Cho m, m1, m2; v , v1 Tìm: v  P2 α 600  P1 CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 phương lệch góc 600 so với đường thẳng đứng Hỏi mảnh bay theo phương với vận tốc bao nhiêu? Bài giải Coi đạn trước sau nổ hệ kín    Theo ĐLBT động lượng: P = P1 + P2 (1) Động lượng đạn trước nổ: P = m.v = 2.250 = 500kgm/s Động lượng mảnh sau nổ: P1 = m1.v1 = 1.250 = 250kgm/s  Từ giản đồ vectơ ta thấy P đường chéo hình bình hành có cạnh   P1 P2 Do ta có: Theo định lý hàm số cosin P22 = P2 + P12 – 2P1P2cos600 = 5002 + 2502 – 2.500.250.0,5 = 187500 → P2 = 433kgm/s → v2 = 433m/s   Từ hình vẽ: Vì P = 2P1 ( P, P1 ) = 600 → α = 300 Vậy mảnh thứ bay theo phương hợp với phương thẳng đứng góc 30 0, với vận tốc 433m/s Bài 6: Cho m, z, v0 = Tìm v Một vật trượt không ma sát từ đỉnh mặt phẳng dài 10m, nghiêng góc 30 so với mặt phẳng ngang Vận tốc ban đầu Tính vận tốc vậ chân mặt phẳng nghiêng Lấy g = 10m/s2 A α Bài giải B CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 Chọn mốc chân mặt phẳng nghiêng - Độ cao đỉnh mặt phẳng nghiêng: zA = AB.sin300 = 10.0,5 = 5m Vì bỏ qua ma sát nên áp dụng định luật bảo tồn ta có: WA = WB WtA + WđA = WtB + WđB mgz + = mv B2 + → v B = gz A = 2.10.5 = 10m / s Bài 7: Cho m, v, z1 Tìm z2 Một hịn bi khối lượng 80g ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 6m/s từ độ cao 1,2m so với mặt đất Cho g = 9,8m/s2 a) Tính giá trị động năng, năng, bi lúc ném vật b) Tìm độ cao cực đại mà bi đạt Bài giải Chọn mốc mặt đất a) Tại lúc ném A: - Động vật: Wđ = mv2 = 0,5.0,08.62 = 1,44J - Thế vật: Wt = mgz = 0,08.9,8.1,2 = 0,94J - Cơ vật: W = Wđ + Wt = 1,44 + 0,94 = 2,38J b) Gọi độ cao cực đại mà vật đạt O Tại vận tốc Theo ĐLBT Cơ năng: WA = W0 = 2,38J W 2,38 → zmax = mg = 0,08.9,8 = 3m Bài 8: Cho m,k, x1, v1 Tìm v2 Một lị xo có độ cứng k = 100N/m nối với vật nặng có khối lượng m = 100g Lúc vật vị trí cân lị xo chưa biến dạng Kéo vật đến vị trí A với OA = 10cm truyền cho vật vận tốc V0 = 2m/s Tính vận tốc sau vật qua vị trí cân Bài giải CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 Gọi O vị trí cân Chọn O mốc Vì bỏ qua ma sát vật mặt phẳng đỡ nên áp dụng ĐLBT ta có: WA = WO 1 mVO2 + kx = mV 2 2 V = VO2 + → k 100 x = 4+ 0,01 = 3,74m / s m 0,1 Bài 9: Cho m, h, μ Tìm: v, S Một vật trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng AB, sau tiếp tục trượt mặt phẳng ngang BC hình vẽ với AH = h = 0,1m, BH = 0,6m Hệ số ma sát trượt vật hai mặt phẳng μ = 0,1 Lấy g = 10m/s2 a) Tính vận tốc vật B b) Quãng đường vật trượt mặt phẳng ngang A h H α B Bài giải Chọn mốc B Vì có ma sát nên ta có độ biến thiên năng: WB – WA = AFms(AB) mv B − mgh = − k P cos α AB v B = gh − 2kg HB AB = 2.10.0,1 − 2.0,1.10.0,6 = 0,89m / s AB b)Tương tự ta có : WC – WB = AFms(BC) − mv B2 = − kmg.BC v2 0,89 → BC = B = = 0,4m 2.k g 2.0,2.10 C CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10     Bài 10: Cho m1, m2 , v1 , v1 Tìm: v1′ , v 2′ Quả cầu khối lượng m1 = 3kg chuyển động với vận tốc 1m/s va chạm xuyên tâm với cầu m2 = 2kg chuyển động ngược chiều với vận tốc 3m/s Tìm vận tốc cầu sau va chạm, va chạm là: a) Hồn tồn đàn hồi b) Va chạm mềm Tính nhiệt lượng toả va chạm, coi toàn nội hệ biến thành nhiệt Bài giải a)Va chạm đàn hồi xuyên tâm + Áp dụng ĐLBT động lượng:     m1v1 + m2 v = m1v1′ + m2 v ′2 (1) Chọn chiều (+) chiều chuyển động với cầu trước va chạm Viết BT (1) dạng đại số: m1v1 + m2v2 = m1v1/ + m2v2/ (1/) + Áp dụng bảo toàn động năng: m1v12 m2 v 22 m1v1′ m2 v ′22 + = + (2) 2 2 Từ (1/) (2): v1′ = (m1 − m2 )v1 + 2m2 v (3 − 2).1 + 2.2.(−3) = = −2,2m / s m1 + m2 3+ v ′2 = (m2 − m1 )v1 + 2m1v1 (2 − 3).(−3) + 2.3.1 = = 1,8m / s m1 + m2 Va chạm mềm Vận tốc cầu sau va chạm: Theo ĐLBT động lượng: m1v1 + m2v2 = (m1 + m2).v m v + m v2 1 → v= m +m = (3).1 + 2.(−3) = −0,6m / s Năng lượng toả va chạm: ∆Wđ = Q = Wđ2 – Wđ1 CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 Q= 1 1 1 (m1 + m2 ).v − m1v12 − m2 v 22 = 5.0,6 − 3.12 − 2.9 = −9,6( J ) 2 2 2 *Một số tập nâng cao (Dành cho học sinh Giỏi) Bài 1: Cho m,v, m1, v1/ Tìm: v2/ Viên đạn khối lượng m = 0,8kg bay ngang với vận tốc 12,5m/s độ cao h = 20m vỡ thành hai mảnh Mảnh thứ có khối lượng m = 0,5kg,ngay sau nổ bay thẳng đứng xuống chạm đất có vận tốc v 1/ = 49m/s Tìm độ lớn hướng vận tốc mảnh thứ sau vỡ Bỏ qua sức cản khơng khí  P2  P α  P1 Bài giải Coi đạn trước sau nổ hệ kín    Theo ĐLBT động lượng: P = P1 + P2 (1) Theo giả thiết sau nổ: Mảnh có vận tốc lúc chạm đất v1/ = 49m/s →Ngay sau nổ mảnh có vận tốc là: v1/2 – v12 = 2gh → v1 = v1′ − gh = 49 − 2.10.20 = 44,73m / s     Vì v1 vng góc v0 → P1 vng góc P : P2 = P12 + P = (m1v1 ) + (m.v ) = (0,5.44,73) + (0,8.12,5) = 24,5kgm / s P 24,5 → v = m = 0,3 = 81,66m / s tan α = P1 0,5 = → α = 66 P 10 CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 Bài 2: Cho m1, m2, s Tìm v1, v2 Hai vật có khối lượng m1 = 3kg m2 = 2kg nối với dây khơng dãn qua rịng rọc hình vẽ Lúc đầu hệ đứng n, sau thả cho chuyển động Áp dụng định luật bảo toàn để tính vận tốc vật 1m Lấy g = 10m/s2 m1 m2 Bài giải Chọn vị trí ban đầu vật làm mốc cho vật - Thế hệ lúc đầu: Wt = - Thế hệ lúc sau: Wt/ = -m1gh + m2gh - Động hệ lúc đầu: Wđ = - Động hệ lúc sau: Wđ/ = (m1 + m2 ).v 2 Theo ĐL BT Cơ năng: W = W/ = (− m1 + m2 ) gh + (m1 + m2 ).v 2 → (m1 + m2 ).v = −(− m1 + m2 ).gh → v2 = 2(m1 − m2 ) gh = 10.1 = m1 + m2 → v = 2m/s Vậy vận tốc vật sau 1m 2m/ Bài 3: Cho m, h, μ, s Tìm: v Một vật có khối lượng m = 1kg trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh mặt phẳng BC dài l = 10m, nghiêng góc α = 300 so với mặt phẳng ngang Hệ số ma sát μ = 0,1.Tính vận tốc vật nửa đoạn đường Cho g =10m/s2 CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 B M h α H C Bài giải Chọn mốc C - hB = BC.sin300 = 10.0,5 = 5m - hM =CM.sin300 = 5.0,5 = 2,5m Theo biến thiên năng: WM – WB = AFms(MC) (1) - Cơ B: WB = mghB = 10.h = 50(J) mv B2 v B2 = 10.2,5 + - Cơ M: WM = mghM + 2 - Công lực ma sát: AFms(BM) = μ.N.BM = μ.m.g cos300.BM = 0,1.10 = 2,5 (J) Từ (1): 25 + v B2 − 50 = −2,5 → v B2 = 25 − 2,5 v B2 = 2.(25 − 2,5 ) = 6,429m / s Bài 4: Cho m, M, h Tìm: v, ∆Wđ Bắn viên đạn khối lượng m = 12kg với vận tốc v cần xác định vào túi cát treo nằm yên có khối lượng M = 1,5kg, đạn mắc lại túi cát chuyển động với túi cát Lấy g = 10m/s2 a) Sau va chạm túi cát nâng lên đến độ cao 0,75m so với vị trí cân ban đầu Hãy tìm vận tốc đạn CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 Bao nhiêu động ban đầu chuyển thành nhiệt lượng dạng lượng khác b) Bài giải a) Gọi v0 vận tốc túi đạn cát sau va chạm Theo ĐLBT động lượng ta có:   mv = (m + M )v0 Dạng đại số: mv = (m+M)v0 →v= m+M v0 (1) m • Xét hệ đạn cát sau va chạm: Chọn mốc vị trí cân W0 = - Cơ VTCB: ( M + m).v 02 - Cơ hệ độ cao h = 0,75m: Wh = ( M + m) gh - Theo ĐLBT năng: W = Wh ( M + m).v02 = ( M + m) gh → v = gh = 2.10.0,75 = 3.87 m / s Thay vào (1) ta có vận tốc đạn: v = m+M v0 m = 1,5 + 0,012 3,87 = 487,62m / s 0,012 b) - Động trước va chạm: Wd = m.v = 0,012.478,62 = 1426,6( J ) 2 - Động sau va chạm: Wd′ = ( M + m).v02 = (1,5 + 0,012).3,87 = 11,3( J ) - Phần động biến đổi thành nhiệt: ∆W = Wđ – Wđ/ = 1426,6 – 11,3 = 1415,3(J) ∆W 1415,3 - Tính theo tỉ lệ phần trăm: Wd 100% = 1426,6 100% = 99,2% CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 Bài 5: Cho m,V1, M, h Tìm: V/ Một viên bi khối lượng m bắn ngang vào cạnh huyền BC nêm khối lượng M nằm yên mặt phẳng nhẵn nằm ngang hình vẽ Biết sau va chạm nêm chuyển động mặt phẳng ngang, bi nảy thẳng đứng lên với độ cao tối đa h = 2m Coi va chạm bi nêm đàn hồi Tính vận tốc chuyển động nêm, biết M = 10 m ● m ● h  V1 ● M  V′ Bài giải Theo phương ngang hệ “Bi nêm” coi khơng có ngoại lực tác dụng nên động lượng bảo toàn theo phương   Theo ĐLBT động lượng ta có: m.V1 = M V ′ m.V1 = M.V/ → V1 = Dạng đại số: M V ′ (1) m - Với độ cao tối đa h: Vận tốc bi sau va chạm: V1/2 = 2gh - Vì va chạm đàn hồi nên động hệ bảo toàn: 1 m.V12 = m.V1′ + M V ′ (2) 2 m.V12 = m.V1′ + M V ′ (3) Thay (1), (2) vào (3): CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 m( ( M V ′) = m.(2 gh) + M V ′ m M M V ′) = gh + V ′ m m 100.V/2 = 2gh + 10.V/2 90.V/2 = 40 → V/2 = 4/9 → V ′ = m / s ... ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 b) Trường hợp lực đàn hồi: + Nội dung định luật: Trong trình chuyển động, vật chịu tác dụng lực đàn hồi, động chuyển thành ngược lại, tổng chúng tức vật, ... Lúc vật vị trí cân lò xo chưa biến dạng Kéo vật đến vị trí A với OA = 10cm truyền cho vật vận tốc V0 = 2m/s Tính vận tốc sau vật qua vị trí cân Bài giải CHUN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP... = 2 .10. 0,1 − 2.0,1 .10. 0,6 = 0,89m / s AB b)Tương tự ta có : WC – WB = AFms(BC) − mv B2 = − kmg.BC v2 0,89 → BC = B = = 0,4m 2.k g 2.0,2 .10 C CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 