Bài toán tính độ biến thiên động lượng
Khi một lực tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ∆t thì tích được định nghĩa là xung lượng của lực trong khoảng thời gian ∆t ấy.
1. Xung lượng của lực Show
Quảng cáo - Khi một lực \(\overrightarrow{F}\) tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ∆t thì tích \(\overrightarrow{F}\).∆t được định nghĩa là xung lượng của lực \(\overrightarrow{F}\) trong khoảng thời gian ∆t ấy. - Đơn vị xung lượng của lực là N.s 2. Động lượng - Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc \(\overrightarrow{v}\) là đại lượng xác định bởi công thức \(\overrightarrow{p}=m\overrightarrow{v}\). - Động lượng là một vec tơ cùng hướng với vận tốc của vật. - Đơn vị của động lượng là kilôgam mét trên giây (kg.m/s). - Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó, ta có: ∆\(\overrightarrow{p}=\overrightarrow{F}\)∆t. II. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG 1. Hệ cô lập Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng. 2. Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn. 3. Va chạm mềm Theo định luật bảo toàn động lượng. Ta có: m1 \(\overrightarrow{v_{1}}\)\= (m1 + m2)\(\overrightarrow{v}\), trong đó \(\overrightarrow{v_{1}}\) là vận tốc vật m1 ngay trước va chạm với vật m2 đang đứng yên, \(\overrightarrow{v}\) là vận tốc m1 và m2 ngay sau va chạm. 4. Chuyển động bằng phản lực Theo định luật bảo toàn động lượng, ta có m\(\overrightarrow{v}\) + M\(\overrightarrow{v}\) = \(\overrightarrow{0}\), trong đó \(\overrightarrow{v}\) là vận tốc của lượng khí m phụt ra phía sau và \(\overrightarrow{v}\) là vận tốc tên lửa có khối lượng M. Video mô phỏng về va chạm đàn hồi Sơ đồ tư duy về động lượng. Định luật bảo toàn động lượng
Một lực 50 N tác dụng vào một vật có khối lượng m = 0,1 kg ban đầu nằm yên; thời gian tác dụng là 0,01 s. Xác định vận tốc của vật. Tổng hợp các bài tập vật lý 10 nâng cao là phần bài tập được Kiến Guru biên soạn, gồm 9 bài nâng cao theo từng mức độ, dành cho các bạn học sinh trung bình khá trở lên. Sau mỗi bài đều có hướng dẫn giải giúp cho các bạn hiểu bài hơn và rút kinh nghiệm khi làm các bài tập khác. Các bạn cùng tham khảo nhé Một vật nặng 1kg rơi tự do từ độ cao h = 60m xuống đất. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy g = 10m/s2.
Hướng dẫn giải
Động lượng của vật sau 0,5s: p = mv = 5kg.m/s Độ biến thiên động lượng của vật: Δp = p - p0 = 5kg.m/s
Cơ năng ban đầu của vật: W1 = Wt1 = mgz1 Cơ năng tại vị trí động năng bằng thế năng: W2 = Wt2 + Wd2 = 2W12 = 2mgz2 Áp dụng ĐLBT cơ năng: W2 = W1 ⇒ z2 = z1 : 2 = 30m II. Vật lý 10 nâng cao bài 2:Một quả bóng có dung tích không đổi 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 105Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 100cm3 không khí. Coi quả bóng trước khi bơ không có không khí và trong khi bơm nhiệt độ của không khí không thay đổi. Tính áp suất của khối khí trong quả bóng sau 45 lần bơm Hướng dẫn giải Thể tích khí đưa vào quả bóng: V1 = N.ΔV = 45.0,1 = 4,5 l Áp dụng Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ôt: III. Vật lý 10 nâng cao bài 3:Nêu định luật vạn vật hấp dẫn và viết biểu thức, giải thích các đại lượng? Hướng dẫn giải
Trong đó: m1, m2 là khối lượng của hai chất điểm r là khoảng cách giữa hai chất điểm (m) G = 6,67.10-11 Nm2/kg2 gọi là hằng số hấp dẫn và không đổi đối với mọi vật. IV. Vật lý 10 nâng cao bài 4Dưới tác dụng của lực F = 2000N theo phương ngang. Một ô tô chuyển động thẳng đều trên đường nằm ngang. Hệ số ma sát lăn giữa xe và mặt đường là 0,04. Lấy g = 10 (m/s2). Tính khối lượng của xe ? Hướng dẫn giải Cho biết: F = 2000 (N), μ = 0,04, lấy g = 10 (m/s2), a = 0 Tìm m = ? Giải: Áp dụng định luật II Niu Tơn: Lực ma sát: Thay (b) vào (a) V. Vật lý 10 nâng cao bài 5:Đặt một quả cầu khối lượng m = 2kg tựa trên hai mặt phẳng tạo với mặt nằm ngang các góc α1 = 30º, α1 = 60º như hình vẽ. Hãy xác định áp lực của mặt cầu lên hai mặt phẳng đỡ Bỏ qua ma sát và lấy g = 10m/s2. Hướng dẫn giải Cho biết: m = 2(kg), α1 = 30º, α1 = 60º Lấy g = 10 (m/s2) Tính: Nx = ?; Ny = ? Chọn trục tọa độ Oxy như hình vẽ. VI. Vật lý 10 nâng cao bài 6:Em hãy viết biểu thức tính độ lớn lực đàn hồi của lò xo và giải thích ý nghĩa mỗi kí hiệu trong công thức ? Hướng dẫn giải Fđh = k|Δl| = k|l - l0| k là độ cứng của lò xo l0 là chiều dài tự nhiên của lò xo l là chiều dài của lò xo tại vị trí cần tính lực đàn hồi của lò xo VII. Vật lý 10 nâng cao bài 7:Một vật có khối lượng m = 5kg trượt trên mặt phẳng nằm ngang nhờ lực kéo F như hình vẽ. Cho biết: độ lớn lực kéo F = 20N; g = 10m/s2. Hướng dẫn giải
+ Vẽ hình, biểu diễn tất cả mọi lực tác dụng lên vật: + Viết phương trình định luật II Niu-tơn: + Chiếu pt (1) lên trục Ox ta được: F = m.a
+ Vẽ hình, biểu diễn tất cả mọi lực tác dụng lên vật + Viết phương trình định luật II Niu-tơn + Chiếu pt (2) lên trục Oy: N – P = 0 → N = P = m.g = 5.10 = 50N + Độ lớn lực ma sát: Fms = μ.N = 0,2.50 = 10N + Chiếu pt (2) lên trục Ox: F – Fms = ma
VIII. Vật lý 10 nâng cao bài 8:Một lò xo có độ cứng k = 100 N/m có chiều dài tự nhiên là 50 cm. Treo vào đầu dưới của lò xo một vật có khối lượng 0,5 kg, lấy g = 10m/s2. Xác định chiều dài của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng. Hướng dẫn giải Tại VTCB ta có: → mg = k (l – l0) ↔ 0,5.10 = 100(l - 0,5) → l = 0,55(m) = 55(cm) IX. Vật lý 10 nâng cao bài 9:Một vật có khối lượng 20kg được treo vào một sợi dây chịu được lực căng đến 210N. Nếu cầm dây mà kéo vật chuyển động lên cao với gia tốc 0,25m/s2 thì dây có bị đứt không? Lấy g = 10m/s2 Hướng dẫn giải Sử dụng định luật II Niutơn thu được kết quả : T = P + ma = m(g +a). Thay số ta được: T = 20(10 + 0,25) = 205N. Sức căng của dây khi vật chuyển động nhỏ hơn 210N nên dây không bị đứt. Phần tổng hợp các bài tập vật lý 10 nâng cao mà Kiến Guru tổng hợp qua 9 bài trên các bạn cảm thấy như thế nào? Các bạn nào muốn lấy điểm 9-10 thì hãy làm đi làm lại nhiều lần các dạng bài như thế này để tăng khả năng tính toán và kĩ năng giải để của mình hơn nhé. Chúc các bạn ôn tập thật tốt để chuẩn bị cho các kì thi nhé |
