BÀITẬP ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG CÔNG - CÔNG SUẤT I. Định luật bảo toàn động lượng Bài 1. Một búa máy có khối lượng 800kg rơi từ độ cao 3,2m vào một cái cọc có khối lượng 1200kg, va chạm là mềm. Tính vận tốc của búa và cọc sau va chạm. Bài 2. Một súng đại bác có khối lượng 800kg được đặt trên mặt đất nằm ngang bắn một viên đạn có khối lượng 20kg theo phương làm với mặt phẳng nằm ngang góc 0 60 α = , vận tốc viên đạn là 400m/s. Tính vận tốc giật lùi của súng. Bài 3. Trong không gian vũ trụ có một thiên thạch khối lượng 10kg đang bay với vận tốc 100m/s thì vỡ thành hai mảnh. Mảnh một 6 kg bay vuông góc với hướng cũ của thiên thạch cũng với vận tốc như vậy. Xác định độ lớn và hướng vận tốc của mảnh còn lại. Bài 4. Một viên đạn có khối lượng 2kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Biết mảnh 1 bay theo phương ngang với vận tốc 500m/s. Vận tốc của mảnh hai là bao nhiêu và có hướng như thế nào? Bài 5. Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc 45m/s ở độ cao 5m thì nổ vỡ làm hai mảnh có khối lượng m 1 =1,5kg và m 2 =2,5kg. Mảnh 1 bay thẳng đứng hướng xuống phía dưới và rơi chạm đất với vận tốc 100m/s. Xác định độ lớn và hướng vận tốc của mảnh 2 ngay sau khi đạn nổ. Bỏ qua sức cản của không khí, lấy g=10m/s 2 . Bài 6. Một viên bi đang chuyển động với vận tốc 5m/s thì va vào viên bi thứ hai có cùng khối lượng đang đứng yên. Sau va chạm, hai viên bi chuyển động theo hai hướng khác nhau và tạo với hướng của v r một góc lần lượt là ; α β . Tính vận tốc mỗi viên bi sau va chạm khi: a. 0 30 α β = = b. 0 0 30 ; 60 α β = = II. Công – Công suất Bài 1. Một vật chuyển động đều trên một mặt ngang trong một phút với vận tốc 36km/h dưới tác dụng của lực kéo 20N hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc 0 60 α = . Tính công và công suất của lực kéo trên. Bài 2. Một ô tô có khối lượng 2 tấn chuyển động đều trên đường nằm ngang với vận tốc 36km/h. Công suất của động cơ ô tô là 5kW a. Tính lực cản của mặt đường. b. Sau đó ô tô tăng tốc, sau khi đi được quãng đường s=125m vận tốc ô tô đạt được 54km/h. Tính công suất trung bình trên quãng đường này. Bài 3. Một xe ô tô khối lượng 2 tấn chuyển động nhanh dần đều trên đường nằm ngang với vận tốc ban đầu bằng 0, đi được quãng đường s=200m thì đạt vận tốc 72km/h. Tính công do lực kéo của động cơ ô tô và lực ma sát thực hiện trên quãng đường đó. Cho biết hệ số ma sát lăn giữa ô tô và mặt đường là 0,2. Lấy g=10m/s 2 . Bài 4. Một thang máy khối lượng 800kg chuyển động thẳng đứng lên cao 10m. Tính công của động cơ để kéo thang máy đi lên khi a. Thang máy đi lên đều. b. Thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc 1m/s 2 . Lấy g=10m/s 2 . Bài 5. Một ô tô chạy với công suất không đổi, đi lên một cái dốc nghiêng 0 30 α = so với đường nằm ngang với vận tốc v 1 =30km/h và xuống cái dốc đó với vận tốc v 2 =70km/h . Hỏi ô tô chạy trên đường nằm ngang với vận tốc bằng bao nhiêu? Cho biết hệ số ma sát của đường là như nhau cho cả ba trường hợp. III. Cơ năng 1. Động năng định lí biến thiên động năng Bài 1. Một xe ô tô khối lượng 5 tấn đang đi với vận tốc 36km/h thì lai xe thấy có chướng ngại vật ở cách 10m và đạp phanh. Hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là k=0,4. Tại sao xe vẫn đâm vào chướng ngại vật? Tính vận tốc của xe lúc đó. Lấy g=10m/s 2 . Bài 2. Một xe khối lượng M=1 tấn đang chạy trên đường ngang với vận tốc 36km/h. Lực F ms =1000N a. Muốn vận tốc tăng lên 72km/h sau quãng đường 200m thì lực kéo F là bao nhiêu? b. Với vận tốc 72km/h xe tắt máy và lên dốc nghiêng 30 0 so với mặt ngang, lực ma sát như cũ. Tính quãng đường xe lên được. Đs:a.1750N b. 33,33m Bài 3. Một xe ô tô khối lượng 4 tấn đang đi với vận tốc 36km/h thì lai xe thấy có chướng ngại vật ở cách 10m và đạp phanh ngay sau đó. a. Đường khô, lực hãm bằng 22000N. Xe dừng cách chướng ngại vật bao nhiêu? b. Đường ướt, lực hãm bằng 8000N. Tính động năng và vận tốc của vật lúc va chạm vào chướng ngại vật Bài 4. Vật trượt từ đỉnh dốc nghiêng AB( 0 30 α = ). Sau đó tiếp tục chuyển động trên mặt ngang BC. Biết hệ số ma sát giữa vật với mặt phẳng nghiêng và mặt ngang là như nhau: k=0,1; AH=1m a. Tính vận tốc vật tại B. Lấy g=10m/s 2 . b. Quãng đường vật đi được trên mặt ngang BC. ĐS: a.4m/s b. 8m Bài 5. Một đoàn tàu khối lượng 5 tấn đang chuyển động với vận tốc v 0 =10m/s thì hãm phanh. Cho biết lực hãm F=5000N. Sau khi hãm, tàu chạy được quãng đường S thì dừng hẳn. Tính công của lực hãm, quãng đường S sau khi hãm phanh. ĐS:-2,5.10 5 J; 50m 2. Cơ năng Bài 6(Giải lại bài 4 bằng cách sử dụng định lí biến thiên cơ năng) Bài 7. Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh dốc nghiêng có độ cao h, nghiêng một góc α so với mặt ngang. Đến chân dốc vật còn đi được một đoạn trên phương ngang và dừng lại cách vị trí ban đầu một đoạn S .Xác định hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn. Xem hệ số ma sát trên mặt phẳng nghiêng và ngang là như nhau. A α H CB A α H CB 1 S S 2 S h