PP Giải BT Vật lý lớp 10 Chương IV Các định luật bảo toàn

PP Giải BT Vật lý lớp 10 - Chương IV Các định luật bảo toàn.pdf

Nội dung chia sẻ: PP Giải BT Vật lý lớp 10 Chương IV Các định luật bảo toàn

Biên soạn: Nguyễn Bá Cư 09644.23689 Tri thức nhân loại là vô cùng phong phú hiểu biết của ta chỉ là hạt cát trên biển cả mênh mông 1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CHỦ ĐỀ 1: ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG Dạng 1: Tính động lượng của vật - Động lượng p của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là một đại lượng được xác định bởi biểu thức: p = m v - Là 1 đại lượng vector có hướng cùng hướng với vận tốc của vật - Đơn vị động lượng: kgm/s hay kgms-1. * Ý nghĩa: là đại lượng đặc trưng cho sự truyền chuyển động của vật - Động lượng của hệ vật 1 2 p p p  Nếu: 1 21 2p p p p p    Nếu: 1 21 2p p p p p    Nếu: 2 2 1 21 2p p p p p    Nếu:   2 2 21 2 1 2 1 2, 2 . . osp p p p p p p c      Dạng 2: Tính xung lượng của lực, độ biến thiên động lượng( dạng khác của định luật II Niuton) 2 12 1 p p p mv mv F t       -Nếu các vector cùng phương thì biểu thức trở thành 2 1F t p p   -Vector nào cùng chiều(+) thì có giá trị (+) - Vector nào ngược chiều(+) thì có giá trị (-) Dạng 3:Định luật bảo toàn động lương -Tổng động lượng của hệ kín luôn được bảo toàn 1 2 onsp p c t  *Phương pháp giải bài toán áp dụng định luật bảo toàn động lượng -Bước 1: Xác định hệ khảo xác phải là hệ cô lập -Bước 2: Viết biểu thức động lượng của hệ trước khi va chạm tp -Bước 3: Viết biểu thức động lượng của hệ sau khi va chạm sp -Bước 3:Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ t sp p -Bước 4: Chuyển phương trình thành dạng vô hướng bằng 2 cách : +Phương pháp chiếu +Phương pháp hình học *. Những lưu ý khi giải các bài toán liên quan đến định luật bảo toàn động lượng: a. Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành phần) cùng phương, thì biểu thức của định luật bảo toàn động lượng được viết lại: m1v1 + m2v2 = m1 ' 1v + m2 ' 2v Trong trường hợp này ta cần quy ước chiều dương của chuyển động. - Nếu vật chuyển động theo chiều dương đã chọn thì v > 0; - Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương đã chọn thì v < 0. b. Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành phần) không cùng phương, thì ta cần sử dụng hệ thức vector: sp = tp và biểu diễn trên hình vẽ. Dựa vào các tính chất hình học để tìm yêu cầu của bài toán. c. Điều kiện áp dụng định luật bảo toàn động lượng: - Tổng ngoại lực tác dụng lên hệ bằng không. Biên soạn: Nguyễn Bá Cư 09644.23689 Tri thức nhân loại là vô cùng phong phú hiểu biết của ta chỉ là hạt cát trên biển cả mênh mông 2 - Ngoại lực rất nhỏ so với nội lực - Thời gian tương tác ngắn. - Nếu ai luc 0ngoF  nhưng hình chiếu của ai lucngoF trên một phương nào đó bằng không thì động lượng bảo toàn trên phương đó. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Hai vật có khối lượng m1 = 1 kg, m2 = 4 kg chuyển động với các vận tốc v1 = 3 m/s và v2 = 1 m/s. Tìm tổng động lượng ( phương, chiều và độ lớn) của hệ trong các trường hợp : a) v  1 và v  2 cùng hướng. b) v  1 và v  2 cùng phương, ngược chiều. c) v  1 và v  2 vuông góc nhau Giải Chọn chiều dương cùng chiều với 2v a) Động lượng của hệ : p  = p  1 + p  2 Độ lớn : p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2 = 1.3 + 4.1 = 7 kgm/s Chiều :cùng chiều với 1v và 2v b) Động lượng của hệ : p  = p  1 + p  2 Độ lớn : p = -m1v1 + m2v2 = -3+4=1 kgm/s Chiều: cùng chiều với 2v c) Động lượng của hệ : p  = p  1 + p  2 Độ lớn: p = 2 2 2 1 pp  = = 4,242 kgm/s 1 2 3 tan 0,75 4 36,8 p g p         Chiều hợp với 2p một góc 36,8   Bài 2:Một quả cầu rắn có khối lượng 500 g bay đập vào tường theo phương vuông góc với tường rồi bật ngược trở lại với cùng vận tốc v=4m/s a.Tính độ biến thiên động lượng của quả cầu trong khoảng thời gian va chạm là 0,02s b.Tính lực mà tường tác dụng lên quả cầu trong khoảng thời gian đó Giải Bài 3: Một viên đạn có khối lượng m=10g, vận tốc 800m/s sau khi xuyên thủng 1 bức tường vận tốc của viên đạn chỉ còn 200m/s. Tìm độ biến thiên động lượng của viên đạn và lực cản trung bình mà tường tác dụng vào viên đạn, thời gian đạn xuyên qua tường là 1/1000s 1v 2v (+) Chọn chiều (+) hướng vào tường Ta có: 2 1p p p   Chiếu lên chiều (+) 2 1 0,5.4 0,5.4 4 /p mv mv kgm s         Lực mà tường tác dụng lên quả cầu 4 200 0,02 p F t p F N t            1P  2P  P  O 1P  2P  P  O 2P  1P  O P   Biên soạn: Nguyễn Bá Cư 09644.23689 Tri thức nhân loại là vô cùng phong phú hiểu biết của ta chỉ là hạt cát trên biển cả mênh mông 3 Bài 4: Một khẩu súng đại bác nằm ngang khối lượng ms = 1000kg, bắn một viên đoạn khối lượng mđ = 2,5kg. Vận tốc viên đoạn ra khỏi nòng súng là 600m/s. Tìm vận tốc của súng sau khi bắn - Hệ súng và đạn là hệ kín - Động lượng của súng khi chưa bắn là bằng tp =0. - Động lượng của hệ sau khi bắn súng là: sp = đđSS vmvm   Áp dụng định luật bảo toàn động lượng. tp = sp 0  đđSS vmvm  - Vận tốc của súng là: . 1,5( / )đ đ S m v v m s m     “Dấu(-) chứng tỏ súng bị giật lùi sau khi bắn Bài 5.Toa tàu thứ nhất đang chuyển động với vận tốc v1=15m/s đến va chạm với toa tàu thứ 2 đang đứng yên có khối lượng gấp đôi toa tàu thứ nhất. Sau va chạm 2 toa tàu móc vào nhau và cùng chuyển động. Tính vận tốc của 2 toa sau va chạm Giải - Xem hệ hai toa tàu là hệ cô lập -Động lượng trước khi va chạm 1 1tp m v - Động lượng sau khi va chạm 1 2( )sp m m v  -Áp dụng địmh luật bảo toàn động lượng của hệ. tp = sp vmmvm  )(. 2111  v  cùng phương với vận tốc 1v  . - Vận tốc của mỗi toa là: 1 1 1 11 1 2 1 . 15 5 / 3 3 3 m v m v v v m s m m m       1v 2v (+) Giải Chọn chiều (+) hướng vào tường Ta có: 2 1p p p   Chiếu lên chiều (+) 3 2 1 10.10 (200 800) 6 /p mv mv kgm s        -Dấu (-) cho biết động lượng giảm do lực cản ngược chiều chuyển động Lực cản trung bình mà tường tác dụng lên quả cầu 6 6000 1/1000 p F t p F N t            Biên soạn: Nguyễn Bá Cư 09644.23689 Tri thức nhân loại là vô cùng phong phú hiểu biết của ta chỉ là hạt cát trên biển cả mênh mông 4 Bài 6: Một vật có khối lượng 25kg rơi nghiêng một góc 600so với đường nằm ngang với vận tốc 36km/h vào 1 xe goong chứa cát đứng trên đường ray nằm ngang. Cho khối lượng xe 975kg. Tính vận tốc của xe goong sau khi vật cắm vào Bài 7: Một người có khối lượng m1=50kg nhảy từ một chiếc xe có khối lượng m2=80kg đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc v=3m/s. Biết vận tốc nhảy đối với xe là v0=4m/s. Tính vận tốc sau khi người ấy nhảy a.Cùng chiều b.Ngược chiều Giải -Xét hệ người và xe là hệ kín + 0v vận tốc của người đối với xe( 4m/s) + v vận tốc của xe đối với đất( 3m/s) Vậy vận tốc của người đối với đất 1 0v v v  + 2v là vận tốc của xe so với mặt đất ngay sau khi người nhảy -Động lượng của người và xe trước khi nhảy: 1 2( )tp m m v  -Động lượng của người và xe sau khi nhảy: 1 1 2 2sp m v m v  -Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: t sp p 1 2( )m m v = 1 1 2 2m v m v 1 2 1 0 2 2( ) ( )m m v m v v m v    Chon chiều (+) là chiều chuyển động 1 2 1 0 2 2( ) ( )m m v m v v m v    a.Cùng chiều (v0>0; v>0) 1 2 1 0 2 2 2 ( ) ( ) 130.3 50(4 3) 0,5 / 80 m m v m v v v m v m s         b. Ngược chiều:( v0<0; v>0) 1 2 1 0 2 2 ( ) ( )m m v m v v v m     2v 1v -Động lượng của hệ lúc đầu: 1 1 1p m v -Động lượng của hệ ngay sau khi vật rơi vào xe 2 1 2 2( )p m m v  -Định luật bảo toàn động lượng: 1 1 1 1 1 2 2( )p p m v m m v    (*) -Chiếu (*)lên phương chuyển động ngang: 1 1 1 2 2 1 1 2 1 2 os ( ) os 25.10.0,5 0,125 / 25 975 m v c m m v m v c v m s m m           Biên soạn: Nguyễn Bá Cư 09644.23689 Tri thức nhân loại là vô cùng phong phú hiểu biết của ta chỉ là hạt cát trên biển cả mênh mông 5 2 130.3 50( 4 3) 5,5 / 80 v m s      Bài 8. Một viên đạn có khối lượng 2 kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250m/s thì nổ thành 2 mảnh có khối lượng bằng nhau. Biết mảnh thứ nhất bay theo phương nằm ngang với vận tốc 500m/s, hỏi mảnh kia bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu? Giải - Xét hệ gồm hai mảnh đạn trong thời gian nổ là hệ kín - Động lượng trước khi đạn nổ: tp mv - Động lượng sau khi đạn nổ: 1 1 2 2sp m v m v  -Áp dụng định luật bảo toàn động lượng. 1 1 2 2 t sp p mv m v m v    -Chiếu lên phương ngang 1 1 2 2 1 1 2 2 sin 0 sin m v m v m v v m       (1) -Chiếu lên phương thẳng đứng 2 2 2 2 cos os m v mv mv v c m      (2) -Lây (1):(2) 1 1 2 2 2 2 2 2 1.500 . 1 2.250 45 2.500 os 1414 os 1. 45 m v m tg m mv mv mv v c v N m m c cos                Bài tập tự giải: Bài 1: Một xe ôtô có khối lượng m1 = 3 tấn chuyển động thẳng với vận tốc v1 = 1,5m/s, đến tông và dính vào một xe gắn máy đang đứng yên có khối lượng m2 = 100kg. Tính vận tốc của các xe. Đs: 5m/s Bài 2.Một xe chở cát có khối lượng m1=390kg chuyển động theo phương ngang với vận tốc v1=8m/s. Hòn đá có khối lượng m2=10kg bay đến cắm vào bao cát. Tìm vận tốc của xe sau khi hòn đá rơi vào trong 2 TH sau: a.Hòn đá bay ngang,.

truyện kiếm hiệp audio