Bài tập file word vật lí 10 chân trời sáng tạo Ôn tập chương 7

ÔN TẬP CHƯƠNG 7: ĐỘNG LƯỢNG

(20 CÂU)

Câu 1: Đại lượng vật lý nào được đo bằng tích của khối lượng và vận tốc của vật là đại lượng nào?

Trả lời:

Động lượng

Câu 2: Nêu mối liên hệ giữa lực tổng hợp tác dụng lên vật và tốc độ thay đổi của động lượng?

Trả lời:

Lực tác dụng lên vật bằng tốc độ thay đổi động lượng của vật

Câu 3: Động lượng là đại lượng đặc trưng cho điều gì?

Trả lời:

Động lượng là đại lượng đặc trưng cho sự truyền tương tác giữa các vật

Câu 4: Định nghĩa va chạm đàn hồi và va chạm không đàn hồi.

Trả lời:

Va chạm đàn hồi là khi hai vật sau va chạm trả lại năng lượng, còn va chạm không đàn hồi là khi năng lượng không được trả lại.

Câu 5: Đơn vị của động lượng là?

Trả lời:

kg.m/s

Câu 6: Nêu ví dụ về va chạm đàn hồi trong thực tế.

Trả lời:

Bóng nảy lên sau khi được ném xuống sàn nhà.

Câu 7: Tại sao một vật di chuyển nhanh hơn có động lượng lớn hơn?

Trả lời:

Vì động lượng tỉ lệ thuận với vận tốc.

Câu 8: Làm thế nào để thay đổi động lượng của vật về phương diện độ lớn và hướng?

Trả lời:

Để thay đổi động lượng của vật về phương diện độ lớn và hướng, ta cần phải tác dụng lên vật một lực.

Câu 9: Vật 1 khối lượng m₁ = 1 kg chuyển động với vận tốc 5m/s đến va chạm với vật 2 có khối lượng m₂ = 2kg đang đứng yên.

a) Tính động lượng của vật 1 trước va chạm.

b) Sau va chạm hai vật dính vào nhau và chuyển động cùng vận tốc. Tính vận tốc hai vật sau va chạm.

Trả lời:

a) Động lượng của vật 1 trước va chạm: p₁ = m₁v₀₁ = 1.5 = 5 kg.m/s

b) Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có:

 (1)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật 1 trước va chạm

Từ (1):

Câu 10: Tại sao các quả bóng tennis thường được làm từ cao su để tăng tính đàn hồi?

Trả lời:

Cao su có tính đàn hồi, khi va chạm, nó giữ lại năng lượng và làm bóng nảy lên.

Câu 11: Một viên đạn bay theo phương thẳng đứng găm vào một khối gỗ nặng 1,40 kg đang nằm yên trên mặt phẳng ngang. Biết viên đạn có khối lượng 25,0 g và tốc độ 230 m/s. Lấy g = 10 m/s². Tìm độ cao n cực đại của khối gỗ sau va chạm so với mặt phẳng ngang. Bỏ qua lực cản không khí.

Trả lời:

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

Bảo toàn cơ năng:

Thế các giá trị vào ta được: h_max = 0,8 m

Câu 12: Hai ô tô đang di chuyển cùng chiều trên đường, ô tô nhỏ có khối lượng 1200 kg chuyển động với tốc độ 15 m/s và ô tô lớn có khối lượng 2000 kg chuyển động với tốc độ 20 m/s. Do mất kiểm soát, ô tô lớn va vào ô tô nhỏ, va chạm giữa hai ô tô là va chạm mềm. Xác định vận tốc của hai ô tô tô ngay sau va chạm.

Trả lời:

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

Câu 13: Xét hai ô tô đang di chuyển trên hai đường thẳng vuông góc với nhau hướng về phía giao lộ. Ô tô 1 có khối lượng 1200 kg chuyển động với tốc độ 15 m/s và ô tô 2 có khối lượng là 1200 kg chuyển động với tốc độ 20 m/s.

a) Tính tổng động lượng của hệ hai ô tô đối với đường.

b) Tính động lượng của ô tô 1 đối với ô tô 2.

Trả lời:

a) Động lượng của ô tô 1 đối với đường:

p₁ = m₁v₁ = 1200.15 = 1,8.10⁴ kg.m/s

Động lượng của ô tô 2 đối với đường:

p₂ = m₂v₂ = 1200.20 = 2,4.10⁴ kg.m/s

Tổng động lượng của hệ hai ô tô đối với đường:

b) Vận tốc của ô tô 1 đối với ô tô 2:

Động lượng của ô tô 1 đối với ô tô 2: p = m₁.v₂₁ = 1200.25 = 3.10⁴ kg.m/s

Câu 14: Quả cầu I chuyển động trên mặt phẳng ngang trơn, với vận tốc không đổi đến đập vào quả cầu II đang đứng yên. Va chạm là hoàn toàn đàn hồi. Sau va chạm vận tốc của hai quả cầu ngược nhau, cùng độ lớn. Tính tỉ số các khối lượng của hai quả cầu.

Trả lời:

Gọi m₁ và m₂ lần lượt là khối lượng của quả cầu I và II

v_o là vận tốc của quả cầu I trước va chạm

v₁; v₂ lần lượt là vận tốc của quả cầu I, II sau va chạm

áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

m₁v_o = m₁v₁ + m₂v₂(1)

v₂ = – v₁ (2)

áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho va chạm đàn hồi

0,5m₁v_o² = 0,5m₁v₁² + 0,5m₂v₂² (3)

từ (1) và (2)  m₁/m₂ = 1/3

Câu 15: Một xe ôtô có khối lượng m₁ = 6 tấn chuyển động thẳng với vận tốc v₁ = 3 m/s, đến tông và dính vào một xe gắn máy đang đứng yên có khối lượng m₂ = 200 kg. Tính vận tốc của các xe.

Trả lời:

Xem hệ hai xe là hệ cô lập.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng của hệ:

 cùng phương với vận tốc .

Vận tốc của mỗi xe là:

Câu 16: Quả cầu khối lượng M = 1kg treo ở đầu một dây mảnh nhẹ chiều dài L = 1,5m. Một quả cầu m = 20g bay ngang đến đập vào M với vận tốc v =50m/s. Coi va chạm là hoàn toàn đàn hồi xuyên tâm. Tính góc lệch cực đại của dây treo M.

Trả lời:

Phương trình bảo toàn động lượng, bảo toàn động năng

mv = mv₁ + Mv₂(1)

0,5mv² = 0,5mv₁² + 0,5mv₂² (2)

Từ (1) và (2)

v₁ = (m-M)v/(m+M)

v₂ = 2mv/(m + M)

áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật M tại 2 vị trí A, B gốc thế năng tại A.

0,5Mv² = mgh = MgL(1-cosα)  α = 29,5^o

Câu 17: Một mặt cong nhẵn hình bán cầu bán kính R được gắn chặt trên một xe lăn nhỏ như hình vẽ. Khối lượng tổng cộng của xe và bán cầu là M. Xe đặt trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang. Lúc đầu, đầu A của mặt cong tiếp xúc với vách tường thẳng đứng. Từ A, người ta thả một vật nhỏ có khối lượng m cho trượt không vận tốc đầu trên mặt cong, hãy tính: 

a) Độ lên cao tối đa của vật nhỏ trong mặt cong.

b) Vận tốc tối đa mà xe đạt được sau đó.

Trả lời:

a) Khi quả cầu chưa xuống điểm thấp nhất trên mặt cong thì xe chưa chuyển động, cơ năng được bảo toàn.

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:                                                                                             (1)

Khi quả cầu lên đến điểm cao nhất trên quỹ đạo thì quả cầu và xe có cùng vận tốc V.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng theo phương ngang:

                                                                                            (2)

Định luật bảo toàn cơ năng:                                                                                             (3)

Từ (1), (2) và (3) ta tính được độ lên cao tối đa của quả cầu trong mặt cong:

b) Khi quả cầu từ điểm cao nhất trượt xuống, động lượng theo phương ngang và cơ năng vẫn bảo toàn

Xe đạt vận tốc cực đại khi quả cầu xuống điểm thấp nhất

Gọi V’ và v’ lần lượt là vận tốc của xe và quả cầu tại thời điểm đó, ta có:

                                                                                            (4)

Và                                                                                             (5)

Từ (1), (4) và (5) ta được :

Câu 18: Hai quả cầu khối lượng m và km treo cạnh nhau trên hai dây song song có chiều dài L₁ và L₂(L₁>L₂). kéo dây treo m lệch góc α rồi buông tay. Tìm góc lệch cực đại của hai dây treo sau va chạm lần I. Coi va chạm là tuyệt đối đàn hồi.

Trả lời:

Gọi v_o là vận tốc của vật m ngay trước va chạm. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật m tại 2 vị trí A và B (gốc thế năng tại vị trí cân bằng)

mgL₁(1 – cosα) = 0,5mv_o²  v_o² = 2gL₁(1-cosα)

Gọi v₁; v₂ lần lượt là vận tốc của vật m và vật km ngay sau va chạm. Vì va chạm là đàn hồi xuyên tâm nên ta có:

v₁ = (m-km)v_o/(m + km) = (1-k)v_o/(1+k)

v₂ = 2mv_o/(m + km) = 2v_o/(1 + k)

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho mỗi vật

vật m: 0,5mv₁² = mgL₁(1-cosα₁)

 cosα₁ = 1 –  (1 – cosα)

vật km: 0,5kmv₂² = mgL₂.(1-cosα₂) cosα₂ = 1 –  (1-cosα)

Câu 19: Hạt nhân uranium đang đứng yên thì phân rã (vỡ) thành hai hạt: hạt α có khối lượng 6,65.10 -27 kg và hạt X có khối lượng 3,89.10 -25kg.

a) Giải thích tại sao hai hạt nhân sau khi phân rã chuyển động theo hai hướng ngược nhau.

b) Tính tỉ số 

Trả lời:

a) Động lượng ban đầu:

Động lượng của hệ sau khi phân rã:

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, suy ra:

 (*)

Vậy sau khi uranium phân rã, hạt α và hạt X chuyển động theo hai hướng ngược nhau.

b) Từ (*) suy ra biểu thức độ lớn:

pα = px ⇒ mα.vα = mx.vx

⇒

Câu 20: So sánh sự giống và khác nhau giữa va chạm đàn hồi và va chạm mềm.

Trả lời:

- Giống nhau: Động lượng của hệ va chạm bảo toàn trong cả hai trường hợp. - Giống nhau: Động lượng của hệ va chạm bảo toàn trong cả hai trường hợp.

- Khác nhau: - Khác nhau: