9. Cấu trúc luận văn
2.3.2.Hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn”
Để giúp GV và HS tiện lợi hơn trong quá trình dạy và học chương “Các định luật bảo toàn”, chúng tôi tiến hành xây dựng một hệ thống BT trên cơ sở phân thành các chủ đề, trong từng chủ đề có cả BT định tính và BT định lượng, trong đó có BT tự luận và BT trắc nghiệm, các BT được sắp xếp từ dễ đến khó.
Do những hạn chế nhất định về khuôn khổ của một luận văn nên trong luận văn này chỉ xây dựng một hệ thống bài tập với số lượng vừa phải, lựa chọn các BT tiêu biểu cho từng chủ đề. Hệ thống BT xây dựng gồm 6 chủ đề:
Chủ đề 1. Động lượng. Áp dụng Định luật bảo toàn động lượng Chủ đề 2. Bài tập về công – công suất
Chủ đề 3. Bài tập về ứng dụng định lí động năng Chủ đề 4. Bài tập về thế năng
Chủ đề 5. Bài tập về định luật bảo toàn cơ năng Chủ đề 6. Các bài toán va chạm của các vật
Sau đây là hệ thống bài tập thuộc chủ đề 1. Hệ thống bài tập của các chủ đề còn lại sẽ được trình bày trong phần phụ lục của luận văn (Phụ lục 2)
Chủ đề 1. Động lượng. Áp dụng Định luật bảo toàn động lượng
Bài tập tự luận
Bài 1. Một em bé đang thổi hơi vào một quả bóng bay, khi bóng căng, do sơ ý quả bóng tuột khỏi tay. Hỏi quả bóng sẽ chuyển động như thế nào? Tại sao?
Bài 2. Trong bóng đá, khi người thủ môn bắt một quả bóng sút rất căng, người đó phải làm động tác kéo dài thời gian bóng chạm tay mình (thu bóng vào bụng). Hãy giải thích tại sao?
Bài 3. Một người lái đò đang đứng ở mũi thuyền, thuyền đậu sát bờ trên mặt nước yên lặng. Khi thấy có khách đi đò, người lái đò đã đị từ mũi thuyền xuống lái thuyền để đón khách. Hỏi người lái thuyền có đón được khách không? Tại sao?
Bài 4. Một con chim bị nhốt và đang đậu trên một thanh ngang trong lồng. Lồng được treo vào móc của một lực kế lò xo. Hỏi số chỉ tức thời của lực kế thay đổi như thế nào khi chim bay lên hoặc bay xuống trong lồng?
Bài 5. Một người làm xiếc nằm trên mặt đất rồi cho đặt lên ngực mình một tảng đá to. Sau đó cho người khác lấy búa tạ đập vào đá. Khi tảng đá vỡ, người làm xiếc vẫn đứng dậy vui cười chào khán giả. Tại sao người làm xiếc vẫn bình an vô sự?
Bài 6. Một viên đạn có khối lượng 14 g bay theo phương ngang với vận tốc 400 m/s xuyên qua tấm gỗ dày 5 cm. Sau khi xuyên qua gỗ đạn có vận tốc 120 m/s.
a) Tính động lượng của viên đạn trước và sau khi xuyên qua tấm gỗ. b) Tính thời gian vật xuyên qua tấm gỗ.
Bài 7. Một người có khối lượng 60 kg thả mình rơi tự do từ một cầu nhảy ở độ cao 3 m so với mặt nước. Sau khi chạm mặt nước được 0,55 s thì dừng chuyển động, lấy g = 10 m/s2.
a) Tìm vận tốc của người lúc chạm mặt nước. b) Tìm lực cản mà nước tác dụng lên người.
Bài 8. Hệ gồm hai vật có khối lượng bằng nhau m1 = m2 = 1 kg. Vận tốc của vật 1 có độ lớn v1=1 m/s và có hướng không đổi. Vận tốc của vật 2 có độ lớn v2=2 m/s. Tính tổng động lượng của hệ trong các trường hợp sau:
a) Vật 2 chuyển động cùng hướng với vật 1. b) Vật 2 chuyển động ngược hướng với vật 1.
c) Vật 2 chuyển động theo hướng vuông góc với vật 1.
d) Vật 2 chuyển động theo hướng hợp với hướng của vật 1 một góc 600.
Bài 9. Một viên đạn đang bay thẳng đứng lên trên với vận tốc 250 m/s thì nổ thành 2 mảnh có khối lượng bằng nhau. Một mảnh bay theo phương ngang với vận tốc 500 m/s. Hỏi mảnh kia bay theo phương nào với vận tốc bằng bao nhiêu?
Bài 10. Một viên đạn đang bay ngang, cách mặt đất 200 m, với vận tốc 300 m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng m1 = 10 kg và m2 = 20 kg. Mảnh 1 bay lên theo phương thẳng đứng với tốc độ v1 = 519 m/s.
a) Tính động lượng của viên đạn trước khi nổ. b) Xác định vận tốc của mảnh 2 ngay sau khi nổ.
Bài 11. Một lựu đạn được ném từ mặt đất với vận tốc v0 = 20 m/s theo hướng lệch với phương ngang góc α = 300. Lên tới đỉnh cao nhất nó nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh I rơi thẳng đứng với vận tốc v1 = 20 m/s.
a) Tìm hướng và độ lớn vận tốc của mảnh II.
b) Mảnh II lên tới độ cao cực đại cách mặt đất bao nhiêu?
Bài 12. Một người khối lượng m1 = 50 kg nhảy từ một chiếc xe có khối lượng m2 = 80 kg đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc v = 3 m/s. Biết vận tốc nhảy của người đối với xe là vo = 3 m/s. Tính vận tốc của xe sau khi người ấy nhảy trong các trường hợp:
Bài 13. Một chiếc thuyền dài 4 m, khối lượng M = 150 kg đang đứng yên trên sông. Bạn Nam có khối lượng m = 50 kg đang đứng ở mũi thuyền, mũi của thuyền ở xa bờ sông hơn, cách bờ sông một khoảng 6 m. Nam đi về phía đuôi thuyền với vận tốc đều.
a) Hỏi, khi Nam đi đến đuôi thuyền thì bạn ấy còn cách bờ một khoảng bằng bao nhiêu?
b) Nếu sau đó, bạn Nam quay ngược lại để đi đến mũi thuyền thì khi đến mũi thuyền, bạn Nam sẽ cách bờ bao nhiêu? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bài 14. Một tên lửa có khối lượng tổng cộng M = 100 T đang bay với vận tốc vo = 200 m/s đối với trái đất thì phụt ra (tức thời) một khối khí có khối lượng m = 20 T với vận tốc v = 500 m/s đối với tên lửa. Tính vận tốc tên lửa sau khi phụt khí trong hai trường hợp:
a) Khí phụt ra phía sau b) Khí phụt ra phía trước Bài tập trắc nghiệm
Bài 1. Nguyên tắc chuyển động bằng phản lực được vận dụng trong trường hợp nào sau đây:
A. Dậm đà để nhảy cao B. Phóng vệ tinh nhân tạo C. Người chèo xuồng trên sông D. Máy bay trực thăng cất cánh Bài 2. Một cốc đựng nước đặt trên một tờ giấy nhẵn để trên mặt bàn phẳng. Nếu dùng tay kéo nhanh tờ giấy thì có thể rút tờ giấy ra khỏi cốc nước mà cốc nước vẫn gần như đứng yên. Đó là vì:
A. Lực kéo đủ lớn để thắng lực ma sát giữa giấy và bàn. B. Lực kéo đủ lớn để thắng lực ma sát giữa giấy và cốc nước.
C. Thời gian tác dụng quá ngắn, không đủ làm thay đổi đáng kể động lượng của cốc nước.
D. Trọng lượng của cốc nước không đủ lớn để giữ tờ giấy.
Bài 3. Hai vật có cùng động lượng nhưng có khối lượng khác nhau, cùng bắt đầu chuyển động trên một mặt phẳng và bị dừng lại do ma sát. Hệ số ma sát là như nhau. Hãy so sánh thời gian chuyển động của mỗi vật cho tới khi bị dừng.
B. Thời gian chuyển động của vật có khối lượng nhỏ dài hơn. C. Thời gian chuyển động của hai vật bằng nhau.
D. Thiếu dữ kiện, không thể kết luận được.
Bài 4. Vật A có động lượng gấp đôi động lượng của vật B. Để làm vật A dừng lại, ta cần phải:
A. Tác dụng vào A một lực gấp đôi lực cần thiết để làm dừng vật B. B. Tác dụng vào A một lực bằng một nửa lực cần thiết để làm dừng vật B. C. Tác dụng vào A một xung lực gấp đôi xung lực để làm dừng vật B. D. Tác dụng vào A một xung lực bằng một nửa xung lực để làm dừng vật B. Bài 5. Một vật có khối lượng m được thả rơi tự do không vận tốc đầu từ độ cao h đối với mặt đất. Gọi g là gia tốc trọng trường. Động lượng vủa vật ngay trước khi chạm đất có độ lớn bằng:
A. 2mgh B. m gh C. m 2gh D. 2mgh
Bài 6. Một quả bóng có khối lượng m đang bay ngang với vận tốc vr thì đập vào một bức tường và bật trở lại với cùng độ lớn vận tốc. Độ biến thiên động lượng của quả bóng là bao nhiêu?
A. mv B. –mv C. 2mv D. -2mv
Bài 7. Một vật có khối lượng 3 kg đang đứng yên được kéo chuyển động trên mặt phẳng ngang bởi một lực có phương ngang và có độ lớn bằng 6 N. Động lượng của vật này sau khi chuyển động không ma sát được quãng đường 4 m có độ lớn:
A. 48 kgm/s B. 12 kgm/s C. 24 kgm/s D. 18 kgm/s
Bài 8. Một người có khối lượng 45 kg đang chạy với vận tốc 8 m/s thì nhảy lên một tấm ván trượt. Cả hai trượt đi với vận tốc 7,2 m/s theo hướng cũ. Khối lượng của tấm ván trượt bằng:
A. 36 kg B. 43,75 kg C. 50 kg D. 5 kg
Bài 9. Một viên đạn có khối lượng m đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc v thì nổ thành 2 mảnh có khối lượng bằng nhau. Một mảnh bay theo hướng chếch lên cao hợp với đường thẳng đứng góc 450 với vận tốc bằng
2
v
. Mảnh thứ 2 bay theo hướng:
B. Chếch lên cao hợp với đường thẳng đứng góc 450 với vận tốc 2
v
. C. Thẳng đứng hướng xuống với vận tốc
2
v
.
D. Chếch lên cao hợp với đường thẳng đứng góc 450 nhưng về phía đối diện với mảnh thứ nhất với vận tốc (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2
v
.
Bài 10. Một tên lửa rời Trái Đất đang bay trong không gian với vận tốc bằng 900 m/s thì môđun điều khiển tách ra bay tới trước với vận tốc vr đối với phần đẩy còn lại, vr có độ lớn bằng 100 m/s. Khối lượng của phần đẩy bằng 4 lần khối lượng của môđun điều khiển. Vận tốc của môđun điều khiển đối với Trái Đất bằng:
A. 1100 m/s B. 980 m/s C. 820 m/s D. 800 m/s