GIẢI BÀI TẬP: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
Câu 1: Từ độ cao h = 80 m, ở thời điểm t0 = 0 một vật m = 200g được ném ngang với vận tốc ban đầu v0 = 10√3 m/s, gia tốc trọng trường g = 10m/s2. Động lượng của vật ở thời điểm t = 1s có
A. độ lớn 2√3 kg.m/s; hướng xuống phía dưới tạo với phương ngang một góc β = 60°.
B. độ lớn 4kg.m/s; hướng xuống phía dưới tạo với phương ngang một góc β = 30°.
C. độ lớn 4kg.m/s; hướng xuống phía dưới tạo với phương ngang một góc β = 60°.
D. độ lớn 2√3 kg.m/s; hướng xuống phía dưới tạo với phương ngang một góc β = 30°.
Giải
Chọn B.
Véctơ vận tốc của vật ở thời điểm t = 1s
- Do chuyển động ném ngang nên:
+ Theo phương ngang Ox là chuyển động thẳng đều:
vx = v0 = 10√3 m/s
+ Theo phương thẳng đứng Oy là chuyển động rơi tự do
vy = g.t = 10.1 = 10 m/s.
+ Vận tốc của vật có độ lớn:
\({v_t} = \sqrt {{v_0}^2 + {{(gt)}^2}} = \sqrt {{{(10\sqrt 3 )}^2} + {{10}^2}} = 20m/s\)
+ Phương chiều hướng xuống phía dưới tạo với phương ngang một góc β tính bởi:
\(\tan \beta = \frac{{{v_y}}}{{{v_x}}} = \frac{{10}}{{10\sqrt 3 }} = \frac{1}{{\sqrt 3 }} \Rightarrow \beta = {30^o}\)
- Động lượng của vật
+ Độ lớn p= m.v = 0,2.20 = 4 kg.m/s.
+ Phương chiều hướng xuống phía dưới tạo với phương ngang một góc β = 30°
Câu 2: Hai vật 1 và 2 chuyển động thẳng đều vận tốc của hai vật tạo với nhau một góc α = 60°, khối lượng tốc độ tương ứng với mỗi vật là 1 kg, 2 m/s và 3 kg, 4 m/s. Động lượng của hệ hai vật có độ lớn bằng:
A. 14 kg.m/s.
B. 11 kg.m/s.
C. 13 kg.m/s.
D. 10 kg.m/s
Giải
Chọn C.
- Độ lớn động lượng của mỗi vật là
+ Độ lớn p1 = m1.v1 = 1.2 = 2 kg.m/s.
+ Độ lớn p2 = m2.v2 = 3.4 = 12 kg.m/s.
- Động lượng của hệ hai vật:
\(\overrightarrow p = \overrightarrow {{p_1}} + \overrightarrow {{p_2}} \)
- Do véc tơ động lượng của 2 vật tao với nhau một góc . Nên độ lớn động lượng của hệ tính bởi định lý hàm số cos:
Câu 3: Một viên đạn pháo khối lượng m1 = 10 kg bay ngang với vận tốc v1 = 500 m/s dọc theo đường sắt và cắm vào toa xe chở cát có khối lượng m2 = 1 tấn, đang chuyển động cùng chiều với vận tốc v2 = 36 km/h. Vận tốc của toa xe ngay sau khi trúng đạn là
A. 4,95 m/s.
B. 15 m/s.
C. 14,85 m/s.
D. 4,5 m/s.
Giải
Chọn C.
Ta có: v2 = 36 km/h = 10 m/s.
Va chạm giữa viên đạn và toa xe là va chạm mềm nên động lượng của hệ (đạn + xe) là không đổi:
Câu 4: Tại thời điểm t0 = 0, một vật m = 500g rơi tự do không vận tốc đầu từ độ cao 80m xuống đất với g=10m/s2. Động lượng của vật tại thời điểm t=2s có
A. độ lớn 10kg.m/s; phương thẳng đứng chiều từ dưới lên trên.
B. độ lớn 10.000kg.m/s; phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới.
C. độ lớn 10kg.m/s; phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới.
D. độ lớn 10.000kg.m/s; phương thẳng đứng chiều từ dưới lên trên.
Giải
Chọn C.
Véctơ vận tốc của vật trong chuyển động rơi tự do sau 2 giây có
+ Độ lớn v = g.t = 10.2 = 20 m/s.
+ Phương chiều: thẳng đứng từ trên xuống dưới
Vậy ta xác định được động lượng của vật sau 2 giây
+ Độ lớn: p = m.v = 0,5.20 =10 kg.m/s
+ Phương chiều động lượng cùng phương cùng chiều với vận tốc của vật nên có phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới.
Câu 5: Trên hình 23.2 là đồ thị tọa độ – thời gian của một vật có khối lượng 3 kg. Động lượng của vật tại thời điểm t1 = 1s và thời điểm t2 = 5 s lần lượt bằng:
A. p1 = 4 kg.m/s và p2 = 0.
B. p1 = 0 và p2 = 0.
C. p1 = 0 và p2 = - 4 kg.m/s.
D. p1 = 4 kg.m/s và p2 = - 4 kg.m/s.
Giải
Chọn A
Thời điểm t = 0 đến thời điểm t = 3 s, vật chuyển động thẳng đều với vận tốc bằng 4/3 m/s. Từ thời điểm t = 3 s vật không chuyển động.
Tại thời điểm t1 = 1 s ⇒ p1 = mv1 = 4 kg.m/s.
Tại thời điểm t2 = 5 s ⇒ p2 = mv2 = 0 kg.m/s.
Câu 6: Một quả bóng m = 200g bay đến đập vào mặt phẳng ngang với tốc độ 25m/s theo góc tới α = 60°. Bóng bật trở lại với cùng tốc độ v theo góc phản xạ α’ = α như hình bên. Độ biến thiên động lượng của quả bóng do va chạm có độ lớn bằng lượng của quả bóng do va chạm có độ lớn bằng
A. 2,5√3 kgm/s
B. 5√3 kgm/s
C. 5 kgm/s
D. 10 kgm/s
Giải
Chọn C.
+ Biểu diễn véc tơ động lượng lúc trước và lúc sau
+ p động lượng lúc trước.
+ p' động lượng lúc sau.
+ Độ biến thiên động lượng của quả bóng do va chạm
\(\delta \overrightarrow p = \overrightarrow {p'} - \overrightarrow p = \overrightarrow {p'} + ( - \overrightarrow p )\)
+ Từ hình biểu diễn véc tơ ta có độ lớn:
∆p = p’ = p = m.v = 0,2.25 = 5 kg.m/s.
(vì tam giác tạo bởi 3 cạnh này là tam giác cân có 1 góc 60° là tam giác đều).
...
----------(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)-------
Trên đây là một phần nội dung tài liệu Hướng dẫn giải chi tiết bài tập Định luật bảo toàn động lượng môn Vật Lý 10 năm 2020, để xem toàn bộ nội dung và theo dõi nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác vui lòng đăng nhập vào hệ thống Chúng tôi chọn chức năng xem online hoặc tải về máy!
Chúc các em học tập thật tốt!
