PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG TRÊN CÁC PHƯƠNG KHÁC NHAU
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập
- Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng được bảo toàn
\(\overrightarrow {{p_1}} + \overrightarrow {{p_2}} + ... + \overrightarrow {{p_n}} = hs\)
- Biểu thức của định luật ứng với hệ cô lập gồm hai vật m1 và m2
\(\overrightarrow {{p_1}} + \overrightarrow {{p_2}} = hs\,\,hay\,\,{m_1}\overrightarrow {{v_1}} + {m_2}\overrightarrow {{v_2}} = {m_1}\overrightarrow {v{'_1}} + {m_2}\overrightarrow {v{'_2}} \)
\({m_1}\overrightarrow {{v_1}} ;{m_2}\overrightarrow {{v_2}} \) là động lượng của vật 1 và vật 2 trước tương tác.
\({m_1}\overrightarrow {v{'_1}} ;{m_2}\overrightarrow {v{'_2}} \) là động lượng của vật 1 và vật 2 sau tương tác.
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Một viên đạn đang bay ngang với vận tốc 100 m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng là m1=8kg, m2 = 4 kg. Tìm hướng và độ lớn vận tốc của mảnh lớn, biết mảnh nhỏ bay theo phương thẳng đứng với vận tốc 225 m/s, bỏ qua sức cản của không khí.
Giải
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có:
\(\begin{array}{l}
\overrightarrow {{p_0}} = \overrightarrow {{p_1}} + \overrightarrow {{p_2}} \\
\overrightarrow {{p_2}} \bot \overrightarrow {{p_0}} \\
\begin{array}{*{20}{l}}
{ \Rightarrow p_1^2 = p_2^2 + p_0^2}\\
{ \Rightarrow {p_1} = \sqrt {p_2^2 + p_0^2} }\\
{ \Rightarrow {v_1} = \frac{{\sqrt {{{\left( {{m_2}{v_2}} \right)}^2} + {{\left[ {\left( {{m_1} + {m_2}} \right){v_0}} \right]}^2}} }}{{{m_1}}} = 187,5m/s}
\end{array}
\end{array}\)
Khi đó vận tốc có chiều như hình và hợp với phương ngang góc α với
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{cos\alpha = \frac{{{p_0}}}{{{p_1}}} = \frac{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right){v_0}}}{{{m_1}{v_1}}} = 0,8}\\
{ \Rightarrow \alpha = 36,{9^0}}
\end{array}\)
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1. Ở ngã tư của hai đường vuông góc giao nhau, do đường trơn, một ô tô khối lượng m1= 1000kg va chạm với một ô tô thứ hai khối lượng m2= 2000kg đang chuyển động với vận tốc v = 3m/s. Sau va chạm, hai ô tô mắc vào nhau và chuyển động theo hướng làm một góc 45o so với hướng chuyển động ban đầu của mỗi ô tô. Tìm vận tốc v1 của ô tô thứ nhất trước va chạm và vận tốc v của hai ô tô sau va chạm.
A. v1= 3m/s, v = 3√2 m/s.
B. v1= 3m/s, v= 2,83 m/s.
C. v1= 6m/s, v= 2,83 m/s.
D. v1= 6m/s, v= 4,5 m/s.
Câu 2. Một viên đạn có khối lượng m đang bay theo phương ngang với vận tốc v = 600m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau và bay theo hai phương vuông góc với nhau. Biết mảnh một bay chếch lên tạo với phương ngang góc 600. Độ lớn vận tốc của mảnh một là
A. 600√3m/s. B. 200m/s.
C. 300m/s. D. 600m/s.
Câu 3. Một viên đạn có khối lượng m đang bay theo phương ngang với vận tốc v = 300m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau và bay theo hai phương. Biết mảnh một bay hợp với nhau một góc 1200. Độ lớn vận tốc của mảnh một là
A. 600√3m/s. B. 200m/s.
C. 300m/s. D. 600m/s.
Câu 4. Hai viên bi có khối lượng 2 g và 3 g, chuyển động trên mặt phẳng ngang không ma sát với vận tốc 6 m/s (viên bi 2 g) và 4 m/s (viên bi 3 g) theo hai phương vuông góc(như hình bên).Tổng động lượng của hệ hai viên bi bằng:
A.0,155kg.m/s. B.17.10-3 kg.m/s.
C. 0,05kg.m/s. D.20.10-3kg.m/s.
Câu 5. Hai vật m1 = 400 g, và m 2 = 300 g chuyển động với cùng vận tốc 10 m/s nhưng theo phương vuông góc với nhau. Động lượng của hệ hai vật này là
A. 1 kg.m.s-1. B. 51 kg.m.s-1.
C. 71 kg.m.s-1. D.501 kg.m.s-1
Câu 6. Một viên đạn đang bay ngang với vận tốc 100 m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng là m1 = 8 kg; m2 = 4 kg. Mảnh nhỏ bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 225 m/s. Bỏ qua sức cản của không khí. Tìm độ lớn vận tốc của mảnh lớn.
A. 165,8m/s B. 187,5m/s.
C. 201,6m/s. D. 234,1m/s .
-(Hết)-
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Bảo toàn động lượng trên các phương khác nhau môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
