Lớp 10 Vật lí 10 - Chân trời sáng tạo

Luyện tập: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 15 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 15 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu làm bài
00:00:00
  • Câu 1: Thông hiểu
    Tính vận tốc giật của súng

    Một đầu đạn khối lượng 10 g được bắn ra khỏi nòng của một khẩu súng khối lượng 5 kg với vận tốc 600 m/s. Nếu bỏ qua khối lượng của đầu đạn thì vận tốc giật của súng là

    Hướng dẫn:

    Trước khi bắn: p_0 = 0. Do cả sung và đạn đều đứng yên

    Sau khi bắn: p = m_{s}.v_{s}+m_{đ}.v_{đ}

    Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:

    \begin{matrix} p = {p_0} \Rightarrow {m_s}{v_s} + {m_d}{v_d} = 0 \hfill \\ \Rightarrow {v_s} = - \dfrac{{{m_d}{v_d}}}{{{m_s}}} = - 1,2\left( {m/s} ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Dấu trừ là để chỉ sung bị giật lùi.

  • Câu 2: Vận dụng
    Tìm vận tốc của mỗi hòn bi

    Bắn một hòn bi thép với vận tốc v vào một hòn bi thủy tinh đang nằm yên. Sau khi va chạm hai hòn bi cùng chuyển động về phía trước, nhưng bi thủy tinh có vận tốc gấp ba lần vận tốc của bi thép. Tìm vận tốc của mỗi hòn bi sau va chạm. Biết khối lượng của bi thép bằng ba lần khối lượng bi thủy tinh.

    Hướng dẫn:

    Khối lượng bi thép bằng ba lần khối lượng bi thuỷ tinh: m_1 = 3.m_2

    Động lượng của hệ trước va chạm:

    \overrightarrow {{p_1}} = {m_1}\overrightarrow {{v_1}} + {m_2}\overrightarrow {{v_2}} = {m_1}\overrightarrow v + {m_2}\overrightarrow 0 = {m_1}\overrightarrow v

    Động lượng của hệ sau va chạm: \overrightarrow {{p_2}} = {m_1}\overrightarrow {{v_1}'} + {m_2}\overrightarrow {{v_2}'}

    Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho lúc trước và sau va chạm ta có:

    \overrightarrow {{p_1}} = \overrightarrow {{p_2}} \Leftrightarrow {m_1}\overrightarrow v = {m_1}\overrightarrow {{v_1}'} + {m_2}\overrightarrow {{v_2}'}

    Chọn chiều dương là chiều chuyển động của bi thép trước khi va chạm. Ta có:

    {m_1}v = {m_1}{v_1}' + {m_2}{v_2}'

    Theo bài ra ta có:

    \left\{ \begin{gathered} {m_1} = 3{m_2} \hfill \\ {v_2}\prime = 3{v_1}\prime \hfill \\ \end{gathered} ight. \Rightarrow 3{m_2}v = 3{m_2}{v_1}\prime + {m_2}3{v_1}\prime

    \Rightarrow \left\{ \begin{gathered} {v_1}' = \frac{v}{2} \hfill \\ {v_2}' = \frac{{3v}}{2} \hfill \\ \end{gathered} ight.

  • Câu 3: Vận dụng
    Tính vận tốc ban đầu của vật

    Một vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc v_1 đến va chạm với một vật có khối lượng 2m đang đừng yên. Sau va chạm, hai vật dính vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc 1m/s. Tính vận tốc v_1?

    Hướng dẫn:

    Sau va chạm 2 vật dính vào nhau và cùng chuyển động với cùng một vận tốc => 2 vật va chạm mềm.

    Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai vật

    Gọi v_1,v_2,V lần lượt là vận tốc của vật 1, vật 2 và của 2 vật sau va chạm. Ta có:

    \begin{matrix} {m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} ight)V \hfill \\ \Leftrightarrow V = \dfrac{{{m_1}{v_1} + {m_2}{v_2}}}{{{m_1} + {m_2}}} \hfill \\ \Leftrightarrow 1 = \dfrac{{{m_1}{v_1} + 2m.0}}{{m + 2m}} \Leftrightarrow {v_1} = 3\left( {m/s} ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 4: Thông hiểu
    Tính sự biến thiên động lượng

    Một quả bóng khối lượng 250 g bay tới đập vuông góc vào tường với tốc độ v_1 = 5 m/s và bật ngược trở lại với tốc độ v_2 = 3 m/s. Động lượng của vật đã thay đổi một lượng bằng?

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    \begin{matrix} \Delta \overrightarrow p = {m_2}\overrightarrow {{v_2}} - {m_1}\overrightarrow {{v_1}} \hfill \\ \Rightarrow \left| {\Delta p} ight| = \left| {{m_1}{v_2} - {m_2}{v_1}} ight| \hfill \\ \Rightarrow \left| {\Delta p} ight| = 2\left( {kg.m/s} ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 5: Nhận biết
    Tìm phát biểu sai

    Phát biểu nào sau đây là sai? Trong một hệ kín

    Hướng dẫn:

    Trong một hệ kín thì không có ngoại lực tác dụng lên vật trong hệ, nội lực từng đôi một trực đối.

    Vậy phát biểu sai là: "nội lực và ngoại lực cân bằng nhau."

  • Câu 6: Thông hiểu
    Tính động lượng của vật

    Một vật nhỏ có khối lượng 1,5 kg trượt nhanh dần đều xuống một đường dốc thẳng, nhẵn. Tại một thời điểm xác định vật có vận tốc 3m/s, sau đó 4 s có vận tốc 7 m/s, tiếp ngay sau đó 3 s vật có động lượng là

    Hướng dẫn:

    Gia tốc: a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \frac{{7 - 3}}{4} = 1\left( {m/s} ight)

    Vận tốc của vật ngay sau 3 s tiếp theo:

    v=v_0+at=7+1.3=10m/s

    Động lượng của vật khi đó:

    p = mv = 1,5.10 = 15 kg.m/s.

  • Câu 7: Thông hiểu
    Tính động lượng của vật

    Một vật có khối lượng 500g chuyển động thẳng dọc trục Ox với vận tốc 18km/h. Động lượng của vật bằng:

    Hướng dẫn:

    Ta có: 18km/h=5m/s

    Động lượng của vật: \overrightarrow p = m\overrightarrow v

    Xét về độ lớn: p=mv=0,5.5=2,5kg.m/s

  • Câu 8: Nhận biết
    Tìm đơn vị động lượng

    Động lượng có đơn vị là

    Hướng dẫn:

    Biểu thức động lượng\overrightarrow p = m\overrightarrow v

    Khối lượng m đơn vị là kg, vận tốc v đơn vị là m/s

    Vậy động lượng \overrightarrow p có đơn vị là kg.m/s.

  • Câu 9: Thông hiểu
    Tính lực cản trung bình

    Một viên đạn có khối lượng 10g đang bay với vận tốc 600m/s thì gặp một cửa thép. Đạn xuyên qua cửa trong thời gian 0,001s. Sau khi xuyên qua cửa vận tốc của đạn còn 300m/s. Lực cản trung bình của cửa tác dụng lên đạn có độ lớn bằng:

    Hướng dẫn:

    Áp dụng biểu thức tính xung lượng của lực, ta có: \overrightarrow {{F_c}} \Delta t = m\overrightarrow {\Delta v}

    Do \overrightarrow {{v_1}} \uparrow \uparrow \overrightarrow {{v_2}}

    {F_c}.\Delta t = m\left| {{v_2} - {v_1}} ight| \Rightarrow {F_c} = \frac{{m\left| {{v_2} - {v_1}} ight|}}{{\Delta t}} = 3000\left( N ight)

  • Câu 10: Thông hiểu
    Tìm độ lớn tổng động lượng

    Hai vật có khối lượng m_1 = 1 kg, m_2 = 3 kg chuyển động với các vận tốc v_1 = 3 m/s và v_2 = 1 m/s. Tìm độ lớn tổng động lượng của hệ trong trường hợp \vec{v_{1}} và \vec{v_{2}} cùng phương, ngược chiều. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật một.

    Hướng dẫn:

     Ta có: \overrightarrow p = {m_1}\overrightarrow {{v_1}} + {m_2}\overrightarrow {{v_1}}

    Do  \vec{v_{1}} và \vec{v_{2}} cùng phương, ngược chiều

    p = {m_1}{v_1} - {m_2}{v_2} = 0

  • Câu 11: Thông hiểu
    Chọn công thức biểu diễn đúng

    Một chất điểm M chuyển động không vận tốc đầu dưới tác dụng của lực không đổi \overrightarrow F. Động lượng chất điểm ở thời điểm t là:

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.

    \overrightarrow {{p_2}} - \overrightarrow {{p_1}} = \Delta \overrightarrow p = \overrightarrow F .\Delta t

    Ta có: Do vật chuyển động không vận tốc đầu nên:

    \begin{matrix} \Delta \overrightarrow p = \overrightarrow {{p_2}} = \overrightarrow p = \overrightarrow F .t \hfill \\ \Rightarrow \overrightarrow p = \overrightarrow F .t \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 12: Vận dụng cao
    Tính vận tốc mảnh vỡ thứ hai

    Một viên đạn có khối lượng 1kg đang bay theo phương thẳng đứng với vận tốc 500m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh thứ nhất bay theo phương ngang với vận tốc 500\sqrt 2 m/s. Hỏi mảnh thứ hai bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu?

    Hướng dẫn:

    Ta có: \left\{ \begin{gathered} m = 1kg;v = 500m/s \hfill \\ {m_1} = {m_2} = \frac{m}{2} = 0,5\left( {kg} ight) \hfill \\ {v_1} = 500\sqrt 2 \left( {m/s} ight) \hfill \\ \end{gathered} ight.

    Xét hệ gồm hai mảnh đạn trong thời gian nổ.

    Động lượng của hệ trước khi đạn nổ: \overrightarrow p = m\overrightarrow v

    Động lượng sau khi đạn nổ  \overrightarrow {p'} = \overrightarrow {{p_1}} + \overrightarrow {{p_2}} = {m_1}\overrightarrow {{v_1}} + {m_2}\overrightarrow {{v_2}}

    Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: 

    \overrightarrow p = \overrightarrow {p'} \Leftrightarrow \overrightarrow p = \overrightarrow {{p_1}} + \overrightarrow {{p_2}}

     Viên đạn đang bay theo phương thẳng đứng thì nổ thành hai mảnh mảnh thứ nhất bay theo phương ngang. Ta có hình vẽ: 

    Bài tập bảo toàn động lượng

    Từ hình vẽ ta có: 

    \begin{matrix} {p_2}^2 = {p^2} + {p_1}^2 \Leftrightarrow {\left( {\dfrac{m}{2}.{v_2}} ight)^2} = {\left( {mv} ight)^2} + {\left( {\dfrac{m}{2}.{v_1}} ight)^2} \hfill \\ \Leftrightarrow {v_2}^2 = 4{v^2} + {v_1}^2 = {4.500^2} + \left( {500{{\sqrt 2 }^2}} ight) \hfill \\ \Leftrightarrow {v_2} = 1225\left( {m/s} ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Góc hợp bởi giữa \overrightarrow {{v_2}} và phương thẳng đứng là:

    \sin \alpha = \frac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{{v_1}}}{{{v_2}}} = \frac{{500\sqrt 2 }}{{1225}} \Rightarrow \alpha = {35^0}

  • Câu 13: Thông hiểu
    Xác định độ biến thiên động lượng

    Một vật nặng 3kg rơi tự do trong khoảng thời gian 2s. Lấy g=9,8m/s^2, độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian đó là:

    Hướng dẫn:

    Xung lượng của trọng lực bằng độ biến thiên động lượng của vật:

    ⇒Δp=F.Δt

    Ta có: F ở đây chính là trọng lượng của vật P=mg

    ⇒Δp=P.Δt=mg.Δt=3.9,8.2=58,8kg.m/s

  • Câu 14: Nhận biết
    Chọn kết luận đúng

    Tổng động lượng trong một hệ kín luôn

    Hướng dẫn:

    Tổng động lượng trong một hệ kín luôn bằng hằng số. Tức là tổng động lượng của hệ kín được bảo toàn.

  • Câu 15: Nhận biết
    Tìm phát biểu sai

    Phát biểu nào sau đây sai?

    Hướng dẫn:

    Công thức tính động lượng \overrightarrow p = m\overrightarrow v

    + Động lượng là một đại lượng vectơ.

    + Xung của lực là một đại lượng vectơ.

    + Động lượng tỉ lệ với khối lượng vật.

    Vậy câu sai là: "Động lượng của vật trong chuyển động tròn đều không đổi."

0/15
15 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (27%):
    2/3
  • Thông hiểu (53%):
    2/3
  • Vận dụng (13%):
    2/3
  • Vận dụng cao (7%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
Làm lại
  • 43 lượt xem
Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

Vật Lí 10 CTST

Đăng nhập