Bài tập tự học khối 10

Câu 4: Một vật đang đứng yên thì tác đụng một lực F không đổi làm vật bắt đầu chuyển động và đạt được vận tốc v sau khi đi được quãng đường s.. Tính công mà lực kéo của động cơ đã thực[r]

CHƯƠNG IV: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

I Định Nghĩa :

- Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc

v

là đại lượng được đo bằng tích của khối lượng và vận tốc của vật:



 

 1 2

II Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập

1 Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn

Một hệ nhiều vật được coi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau Trong một hệ cô lập, chi có các nội lực tương tác giữa các vật

  p1 p2   pn  const

+ Va chạm đàn hồi :

' 2 2

' 1 1 2 2 1

a 2



v cùng hướng với

 1

v  p ,p1 2

cùngphương,cùng chiều

v  p ,p1 2

cùngphương,ngược chiều

Câu 2: Một xạ thủ bắn tỉa từ xa với viên đạn có khối lượng 20g, khi viên

đạn bay gần chạm tường thì có vận tốc 600 ( m/s ),sau khi xuyên thủng bứctường vận tốc của viên đạn chỉ còn 200 ( m/s ) Tính độ biến thiên độnglượng của viên đạn và lực cản trung bình mà tường tác dụng lên viên đạnbiết thời gian đạn xuyên qua tường 103 s

Giải: Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên đạn

Độ biến thiên động lượng của viên đạn là

Câu 3: Một người khối lượng 60 kg thả mình rơi tự do từ 1 cầu nhảy ở độ

cao 4,5 m xuống nước và sau khi chạm mặt nước được 0,5s thì dừng

chuyển động.Tìm lực cản mà nước tác dụng lên người Lấy g = 10m/s2

Giải: Vận tốc rơi tự do của vật khi đến mặt nước:

Câu 4: Một vật có khối lượng 1,5 kg được thả rơi tự do xuống đất trong

thời gian 0,5s Độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian đó

là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2

Giải: Áp dụng công thức     p F t

Ta có độ lớn:    p F t mg t . 1,5.10.0,5 7,5 kg m s / 

Câu 5 : Một quả bóng có khối lượng 500g đang bay với vận tốc 10 ( m/s ) thì

va vào một mặt sàn nằm ngang theo hướng nghiêng gócso với mặt sàn,khi đó quả bóng nảy lên với vận tốc 10 ( m/s ) theo hướng nghiêng với mặtsàn góc .Tìm độ biến thiên động lượng của quả bóng và lực trung bình

do sàn tác dụng lên bóng, biết thời gian va chạm là 0,1s Xét trường hợpsau:

Chiếu lên chiều dương

   p mv sin2  mv sin1   2mv sin

Câu 1:Tìm tổng động lượng hướng và độ lớn của hệ hai vật có cùng khối

lượng bằng 1kg Vận tốc của vật 1 có độ lơn 4(m/s) và có hướng không đổi, vận tốc của vật hai là 3(m/s) và

a Cùng phương cùng chiều với vận tốc vật một

b Cùng phương ngược chiều vận tốc vật một

c Có hướng nghiêng góc 60 so với vận tốc vật một

d Có hương vuông góc với vận tốc vật một

Câu 2: Cho một bình chưa không khí, một phân tử khí có khối lượng

4,65.10-26kg đang bay với vận tốc 600m/s va chạm vuông góc với thành bình

và bật trở lại với vận tốc cũ Tính xung lượng của lực tác dụng vào thành bình

Câu 3: Một đoàn tầu có khối lượng 10 tấn đang chuyển động trên đường

ray nằm ngang với vận tốc 54km/h Thì người lái tầu nhìn từ xa thấy một chướng ngại vật, liền hãm phanh Tính độ lớn lực hãm để tàu dừng lại sau sau 10 giây

Câu 4: Một học sinh của Trung Tâm Bồi Dưỡng Kiến Thức Thiên Thành

đá một quả bóng có khối lượng 400g bay với vận tốc 8 m/s đập vuông góc với tường thì quả bóng bật trở lại với vận tốc tương tự Xác định độ biến thiên động lượng và lực tác dụng của tường lên quả bóng biết thời gian va chạm là 0,1s Nếu học sinh đó đá quả bóng theo phương hợp với tường một góc 600thì quả bóng bật ra với góc tương tự thì lực tác dụng thay đổi thế nào ?

v  p ,p1 2cùngphương,cùng chiều

Câu 3: Ta có khi tàu dừng lại v2 0 m / s ; v  154 km / s  15 m / s 

Độ biến thiên động lượng

Câu 4: Chon chiều dương là chiều chuyển động bong trước lúc va chạm với

tường theo bài ra v1v2  v 8 m / s 

Độ biến thiên động lượng

Chon chiều dương như hình vẽ

Độ biến thiên động lượng

Khi một viên đạn nổ thì nội năng là rất lớn nên được coi là một hệ kín

- Theo định luật bảo toàn động lượng p p  1p2

- Vẽ hình biểu diễn

- Chiếu theo hình biểu diễn xác định độ lớn

Câu 1:Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc 300 ( m/s ) thì nổ và

vỡ thành hai mảnh có khối lượng lần lượt là 15kg và 5kg Mảnh to bay theophương thẳng đứng xuống dưới với vận tốc 400 3( m/s ) Hỏi mảnh nhỏbay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu ? Bỏ qua sức cản không khí

Giải: Khi đạn nổ lực tác dụng của không khí rất nhỏ so với nội lực nên

được coi như là một hệ kín

Theo định luật bảo toàn động lượng  p p 1p2

Câu 2: Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc 50 m/s ở độ cao 125

m thì nổ vỡ làm hai mảnh có khối lượng lần lượt là 2kg và 3kg Mảnh nhỏbay thẳng đứng xuống dưới và rơi chạm đất với vận tốc 100m/s Xác định

độ lớn và hướng vận tốc của 2 mảnh ngay sau khi đạn nổ Bỏ qua sức cảncủa không khí Lấy g = 10m/s2

Giải: Khi đạn nổ bỏ qua sức cản của không khí nên được coi như là một hệ

Câu 1: Cho một viên đạn có khối lượng 2 kg đang bay thẳng đứng lên cao

với vận tốc 250 m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau Biết

mảnh thứ nhất bay theo phương ngang với vận tốc 500 m/s Hỏi mảnh hai

bay thoe phương nào với vận tốc là bao nhiêu Bỏ qua mọi tac dụng củakhông khí đối với viên đạn Lấy g = 10m/s2

Câu 2: Một viên đạn được bắn ra khỏi nòng sung ở độ cao 20m đang bay

ngang với vận tốc 12,5 m/s thì vỡ thành hai mảnh Với khối lượng lần lượt

là 0,5kg và 0,3kg Mảnh to rơi theo phương thẳng đứng xuống dưới và có vận tốc khi chạm đất là 40 m/s Khi đó mảnh hai bay thoe phương nào với vận tốc bao nhiêu Lấy g = 10m/s2

Câu 3:Một quả đạn khối lượng m khi bay lên đến điểm cao nhất thì nổ

thành hai mảnh Trong đó một mảnh có khối lượng là

m

3 bay thẳng đứngxuống dưới với vận tốc 20m/s Tìm độ cao cực đại mà mảnh còn lại lên tớiđược so với vị trí đạn nổ Lấy g = 10m/s2

2mm

3Vậy độ cao vật có thể lên được kể từ vị trí nổ áp dụng công

' 1 1 2 2 1

1 v m v m v m v

m       

Câu 1: Một hòn bi khối lượng 2kg đang chuyển động với vận tốc 3m/s đến

va chạm vào hòn bi có khối lượng 4kg đang nằm yên, sau va chạm hai viên

bi gắn vào nhau và chuyển động cùng vần tốc Xác định vận tốc của hai viên bi sau va chạm?

Giải: Động lượng của hệ trước va chạm: m v1 1  m v2 2

Động lượng của hệ sau va chạm: m1m v2

Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:

Lưu ý: Khi thay số ta chọn chiều vận tốc v1 làm chiều (+) thì v2 phải lấy ( - )

và v2 = - 15 cm/s; vận tốc của m1 sau va chạm là v1 = - 31,5 cm/s Vậy m1

chuyển động sang trái, còn m2 chuyển động sang phải

Câu 3: Một người công nhân có khối lượng 60kg nhảy ra từ một chiếc xe

gòng có khối lượng 100kg đang chạy theo phương ngang với vận tốc 3m/s, vận tốc nhảy của người đó đối với xe là 4m/s Tính vận tốc của xe sau khi người công nhân nhảy trong hai trường hợp sau

a Nhảy cùng chiều với xe

b Nhảy ngược chiều với xe

Giải: Chọn chiều (+) là chiều chuyển động của xe.

a Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:

m1m v m v2  1 0 v m v2 2

Câu 4: Cho viên bi một có khối lượng 200g đang chuyển động trên mặt

phẳng nằm ngang với vận tốc 5m/s tới va chạm vào viên bi thứ hai có khốilượng 400g đang đứng yên, biết rằng sau va chạm viên bi thứ hai chuyểnđộng với vận tốc 3m/s, chuyển động của hai bi trên cùng một đường thẳng.Xác định độ lớn vận tốc và chiều chuyển động của viên bi một sau vachạm

Giải: Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi một trước lúc va

chạm

Theo định luật bảo toàn động lượng

' 2 2

' 1 1 2 2 1

1 v m v m v m v

m       Chiếu lên chiều dương ta có:

Câu 5: Cho hai viên bi chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một

đường thẳng quỹ đạo và va chạm vào nhau Viên bi một có khối lượng 4kgđang chuyển động với vận tốc 4 m/s và viên bi hai có khối lượng 8 kg đangchuyển động với vận tốcv2

Bỏ qua ma sát giữa các viên bi và mặt phẳngtiếp xúc

a Sau va chạm, cả hai viên bi đều đứng yên Tính vận tốc viên bi hai trước

Theo định luật bảo toàn động lượng: m1 v 1 m2 v 2  m1 v 1' m2 v 2'

a Sau va chạm hai viên bi đứng yên nên ' '  

Chiếu lên chiều dương

Câu 6: Cho một vật khối lượng m1 đang chuyển động với với vận tốc 5m/s đến va chạm với vật hai có khối lượng1kg đang chuyển động với vận tốc 1m/s, hai vật chuyển động cùng chiều Sau va chạm 2 vật dính vào nhau vàcùng chuyển động với vận tốc 2,5m/s Xác định khối lượng m1

Giải: Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi một trước lúc va

chạm Theo định luật bảo toàn động lượng m v1 1   m v2 2   m1  m v2 

Chiếu lên chiều dương ta có: m v1 1  m v2. 2   m1  m v2

5.m 1.1 m m 2,5 m 0,6 kg

Câu 7: Một khẩu súng có khối lượng 4kg bắn ra viên đạn có khối lượng

20g Khi viên đạn ra khỏi nòng súng thì có vận tốc là 600m/s Khi đó súng

bị giật lùi với vận tốc V có độ lớn là bao nhiêu?

Giải: Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:

Vậy súng giật lùi với vận tốc 3m/s ngược chiều với hướng viên đạn

cái cọc có khối lượng m2 = 100kg Va chạm là mềm Lấy g = 10m/s2 Tính

a Vận tốc của búa và cọc sau va chạm

b Tỉ số (tính ra phần trăm) giữa nhiệt tỏa ra và động năng của búa

Gọi v2 là vận tốc của búa và cọc ngay sau khi va chạm

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: m v1 1(m1m v2) 2

b Va chạm mềm nên động năng của hệ không được bảo toàn Phần động

năng biến thành nhiệt là:

Tỉ số giữa nhiệt tỏa ra và động năng của búa:

Câu 1: Hai hòn bi có khối lượng lần lượt 1kg và 2kg chuyển động trên mặt

phẳng nằm ngang ngược chiều nhau với các vận tốc 2 m/s và 2,5 m/s Sau

va chạm, hai xe dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc Tìm độ lớn và chiều của vận tốc này, bỏ qua mọi lực cản

Câu 2 : Một búa máy có khối lượng 300kg rơi tự do từ độ cao 31,25m vào

một cái cọc có khối lượng 100kg, va chạm giữa búa và cọc là va chạm mềm

Bỏ qua sức cản của không khí lấy g = 10m/s2 Tính vận tốc búa và cọc sau

va chạm

Câu 3: Một khẩu pháo có khối lượng m1 = 130kg được đặt trên một toa xe nằm trên đường ray biết to axe có khối lượng m2 = 20kg khi chưa nạp đạn Viên đạn được bắn ra theo phương nằm ngang dọc theo đường ray biết viên đạn có khối lượng m3 = 1kg Vận tốc của đạn khi bắn ra khỏi nòng súng thì có vận tốc v0 = 400m/s so với súng Hãy xác định vận tốc của toa xesau khi bắn trong các trường hợp

a Toa xe nằm yên trên đường day

b Toa xe đang chuyển động với vận tốc v1 = 18km/h theo chiều bắn đạn

c Toa xe đang chuyển động với vận tốc v1 = 18km/h theo chiều ngược với đạn

Câu 4: Một tên lửa khối lượng 70 tấn đang bay với vận tốc 200 m/s đối với trái đất thì tức thời phụt ra lượng khí có khối lượng 5 tấn với vận tốc

450m/s đối với tên lửa Xác định vận tốc tên lửa sau khi phút khí ra đối với trái đất

Câu 5: Bắn một hòn bi thép với vận tốc 4m/s vào một hòn bi ve đang

chuyển động ngược chiều với vận tốc 1 m/s biết khối lượng bi thép gấp 5 lần bi ve Sau khi va chạm, hai hòn bi cùng chuyển động về phía trước, nhưng bi ve có vận tốc gấp 5 lần bi thép Tìm vận tốc của mỗi hòn bi sau vachạm

Câu 6: Một tên lửa có khối lượng 100 tấn đang bay với vận tốc 200 m/s đối

với trái đất thì phụt ra tức thời 20 tấn khí với vận tốc 500 m/s đối với tên lửa Tính vận tốc của tên lửa trong hai trường hợp Bỏ qua sức hút của trái đất

a Phụt ra phía sau ngược chiều với chiều bay của tên lửa

b Phụt ra phía trước cùng chiều với chiều bay tên lửa

Chiếu lên chiều dương ta có:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của búa trước lúc va chạm

Theo định luật bảo toàn động lượng m v1 1   m v2 2   m1  m v2 

Chiếu lên chiều dương ta có:

Toa xe CĐ ngược chiều với chiều viên đạn

b Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:

c Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:

Câu 4: Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:

m v  m  m v  m v  v

' 1 1 2 2 1

1 v m v m v m v

m       Chiếu lên chiều dương ta có:

Cho một hệ gồm 2 vật chuyển động Vật 1 có khối lượng 2 kg có vận tốc

có độ lớn 4 m/s Vật 2 có khối lượng 3 kg có vận tốc độ lớn là 2 m/s Tính tổng động lượng của hệ Dùng dữ kiện đề bài để trả lời các câu 2; 3; 4; 5 Câu 2 2



v cùng hướng với

 1

v

A 14 kg.m / s 

B 8 kg.m / s 

Câu 6 Một vật nhỏ khối lượng m=2kg trượt xuống 1 đường dốc thẳng

nhẵn tại 1 thời điểm xác định có vận tốc 3m/s, sau đó 4s vật có vận tốc 7m/s, tiếp ngay sau đó 3s vật có động lượng (kg.m/s) là:

Câu 7 Điều nào sau đây là sai khi nói về các trường hợp của hệ có động

lượng bảo toàn

A,Hệ hoàn toàn kín

B.Các hệ trong hệ hoàn toàn không tương tác với các vật bên ngoàihệ

C.Tương tác của các vật trong hệ với các vật bên ngoài chỉ diễn ratrong 1 thời gian ngắn

D.Hệ không kín nhưng tổng hình chiếu các ngoại lực theo 1 phươngnào đó bằng 0 , thì theo phương đó động lượng cũng được bảo toàn

Câu 8 Vật m1 1 kg

chuyển động với vận tốc v1 6 / m s

đến va chậmhoàn toàn mềm vào vật m2  3 kg đang nằm yên Ngay sau va chạm vận

tốc vật m2 là:

A

2 / 3

v  m s

B

3 / 2

v  m s

C v  4 / m s D v  6 / m s

Câu 9 Vật m1 1 kg chuyển động với vận tốc v1 đến va chạm mềm vào

vật m2  2 kg đang nằm yên Ngay sau va chạm vận tốc vật m2 là

Câu 10 Hai vật có khối lượng m1  2 kg và m2  5 kg chuyển động với

Câu 11 Một vật có khối lượng 1kg rơi tự do xuống đất trong khoảng thời

gian 0,5s Độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian đó Cho

Câu 12 Hòn bi thép có khối lượng 200g rơi tự do từ độ cao h=20cm xuông

mặt phẳng nằm ngang Sau va chạm hòn bi bật ngược trở lại với vận tốc có

độ lớn như cũ.Tính độ biến thiên động lượng của hòn bi Lấy

Câu 13 Hòn bi thép có khối lượng 200g rơi tự do từ độ cao h=80cm xuống

mặt phẳng nằm ngang Sau va chạm giữa hòn bi và mặt phẳng , hòn binằm yên trên mặt phẳng.Tính độ biến thiên động lượng của hòn bi Lấy

Câu 14.Một quả bóng khối lượng m đang bay ngang với vận tốc v thì đập

vào 1 bức tường và bật trở lại cùng với vận tốc.Độ biến thiên động lượngcủa quả bóng là Biết chiều dương từ tường hướng ra

Câu 15.Một khẩu súng có khối lượng 4kg bắn ra viên đạn khối lượng 20g.

Vận tốc đạn ra khỏi nòng súng là 600m/s Súng giật lùi với vận tốc có độlớn là?

A.-3m/s B.3m/s

C.1,2m/s D.-1,2m/s

Câu 16 Hai xe có khối lượng m1 và m2 chuyển động ngược chiều nhau với

vận tốc v110 / ;m s v2 4 / m s Sau va chạm 2 xe bị bật trở lại với cùng vận

tốc v '1  v '2  5 / m s

Tỉ số khối lượng của 2 xe

1 2

m

m là?

A.0,6 B.0,2

v  p ,p1 2

cùngphương,cùng chiều

v  p ,p1 2cùngphương,ngược chiều

Trong đó : + A: công của lực F (J)

+ s: là quãng đường di chuyển của vật (m)

+  : góc tạo bởi lực F 

với hướng của độ dời s

c) Chú ý :

+ cos     0 A 0: công phát động (00    90 )0

Các đơn vị đổi cần lưu ý:

6 6

+Hiệu suất của máy :

Câu 1: Một vật có khối lượng 2 kg chịu tác dụng của một lực F 10 N  

Có phương hợp với độ dời trên mặt phẳng nằm ngang một góc  450

A

A

Câu 2: Công của trọng lực trong 2 giây cuối khi vật có khối lượng 8kg được

thả rơi từ độ cao 180m là bao nhiêu ? Lấy g 10 m / s  2

a Chuyển động thẳng đều

b Chuyển động nhanh dần đều

Giải: Ta có công của động cơ là A F.h

a Vì máy bay chuyển động đi lên thẳng đều nên

60kW Tìm hệ số ma sát giữa ô tô và mặt đường.

Giải: Ta có công suất động cơ là A F.v  1

t

Mà lực kéo của vật Fmg sin  mg cos  2

Câu 5: Một ô tô, khối lượng là 4 tấn đang chuyển động đều trên con đường

thẳng nằm ngang với vận tốc 10m/s, với công suất của động cơ ô tô là 20kW

a Tính hệ số ma sát giữa ô tô và mặt đường

b Sau đó ô tô tăng tốc, chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi thêm được quãng đường 250m vận tốc ô tô tăng lên đến 54 km/h Tính công suất trung bình của động cơ ô tô trên quãng đường này và công suất tức thời của động cơ ô tô ở cuối quãng đường Lấy g = 10m/s

2

k

F v W

Câu 6: Một thang máy khối lượng 600kg được kéo từ đáy hầm mỏ sâu

150m lên mặt đất bằng lực căng T của một dây cáp quấn quanh trục một động cơ

a Tính công cực tiểu của lực căng T

b Khi thang máy đi xuống thì lực tăng của dây cáp bằng 5400N Muốn cho thang xuống đều thì hệ thống hãm phải thực hiện công bằng bao nhiêu? Lấy   2

Công cực tiểu của lực căng T là:Amin = T.s = 900000J = 900kJ

b, Gọi Fh là lực hãm Muốn thang xuống đều thì ta phải có:

T’ + Fh = P  Fh = P – T’= 6000 – 5400 = 600N

Công của lực hãm là: Ah = Fh.s = 600.150 = 90.000J = 90kJ

Câu 7: Muốn bơm nước từ một giếng sâu 15m lên mặt đất người ta dùng

một máy bơm có công suất 2cv (mã lực), hiệu suất 50% Tính lượng nước bơm được trong 1 giờ Cho biết 1cv = 736W Lấy g = 10m/s2

Giải:

Công suất của máy bơm:  = 2cv = 2.736 = 1472W Công của máy bơm thực

hiện trong 1 giờ (công toàn phần) là: A =t = 5299200J.

Công để đưa lượng nước có khối lượng m lên độ cao h (h = 15m) (công có ích) là: A'mgh.

Ta có hiệu suất của máy

'

A H A

tương đương với 17,664m3 nước

Câu 8: Cho một vật có khối lượng 8kg rơi tự do Tính công của trọng lực

trong giây thứ tư Lấy g = 10m/s2

Bài Tập Tự Luyện:

Câu 1: Một người nhấc một vật có m = 6kg lên độ cao 1m rồi mang vật đi

ngang được một độ dời 30m Công tổng cộng mà người đã thực hiện là baonhiêu?, Lấy g 10 m / s  2

Câu 2: Một học sinh của Trung Tâm Bồi Dưỡng Kiến Thức Thiên Thành

nâng tạ có khối lượng 80kg lên cao 60cm trong t = 0,8s Trong trường hợp học sinh đã hoạt động với công suất là bao nhiêu? Lấy   2

g 10 m / s

Câu 3: Một xe ô tô khối lượng m = 2 tấn chuyển động nhanh dần đều trên

đường nằm ngang với vận tốc ban đầu bằng không, đi được quãng đường

s = 200m thì đạt được vận tốc v = 72km/h Tính công do lực kéo của động

cơ ô tô và do lực ma sát thực hiện trên quãng đường đó Cho biết hệ số ma sát lăn giữa ô tô và mặt đường 0,05 Lấy g = 10m/s2

Câu 4: Một thang máy có khối lượng m = 1 tấn chuyển động nhanh dần

đều lên cao với gia tốc 2m/s Tính công mà động cơ thang máy đã thực hiệntrong 5s đầu Lấy g = 10m/s2

Câu 5: Một đoàn tàu có khối lượng m = 100 tấn chuyển động nhanh dần

đều từ địa điểm A đến địa điểm B cách nhau 2 km, khi đó vận tốc tăng từ 15m/s ( tại A) đến 20m/s ( tại B) Tính công suất trung bình của đầu máy tàu trên đoạn đường AB Cho biết hệ số ma sát là 0,005 Lấy g = 9,8m/s2

Câu 6: Động cơ của một đầu máy xe lửa khi chạy với vận tốc 20m/s cần có

công suất P  800 kW Cho biết hiệu suất của động cơ là H= 0,8 Hãy tính

lực kéo của động cơ

Câu 7: Một nhà máy thủy điện có công suất phát điện 200000kW và có hiệu

suất bằng 80% Mực nước ở hồ chứa nước có độ cao 1000m so với tua bin của máy phát điện Tính lưu lượng nước trong đường ống dẫn nước từ hồ chứa nước đến tua bin của máy phát điện (m3/giây) Lấy g = 10m/s2

Câu 8: Cho một thang máy có khối lượng 2 tấn đi lên với gia tốc 2m/s2, Tìmcông suất thang máy trong 5s đầu tiên Lấy g = 10m/s2

Câu 9: Một đoàn tàu có khối lượng 100 tấn chuyển động nhanh dần đều đi

qua hai địa điểm A và B cách nhau 3km thì vận tốc tăng từ 36km/h đến 72km/h Tính công suất trung bình của đầu máy trên đoạn đường AB Cho biết hệ số ma sát 0,005 Lấy g = 10m/s2

Hướng dẫn giải:

Câu 1:Công nâng vật lên cao 1m:A1mgh16.10.1 60 J  

Công của vật đi ngang được một độ dời 30m: A2mgs 6.10.30 1800 J   Công tổng cộng mà người đã thực hiện là

Mà F mg 80.10 800 N    800.0,6600 W 

0,8

Câu 3: Theo định luật II Newton ta có:   P N F  msF kma

Chiếu lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta có:

Vì lực kéo cùng hướng chuyển động, công do lực kéo của động cơ ô tô thựchiện trên quãng đường s là:

t





, với v  20  m s v / ;  0  15  m s /  s2 km 2000 m

Gọi F

là lực kéo đầu máy và F ms

Là lực ma sát lên đoàn tàu

Công suất trung bình của đầu máy trên đoạn đường AB:

 

5

178.10

142400 142,4125

là công suất có ích (ci

= Fk v, với Fk là lực kéo của động cơ, v

là vận tốc của đầu máy ), còn P là công suất toàn phần



mà H = 0,8; P = 800kW = 800000W; v = 20m/s

 

0,8.800000

3200020

k

Câu 7: Ở nhà máy thủy điện, công của dòng nước chảy từ hồ chứa nước

xuống tua bin được chuyển hóa thành công của dòng điện (công phát điện)

ở máy phát Hiệu suất của nhà máy được tính theo công thức:

ci

H 

 , trong đó Pci là công suất phát điện (công suất có ích) và P là công suất của đường ống (công suất toàn phần)

Mà H = 80% = 0,8; ci

= 200000kW = 2.108W Gọi m là khối lượng nước chảytới tua bin mỗi giây Công của trọng lực của khối lượng nước đó trong mỗi giây bằng mgh, với h = 1000m, công này chính là công suất của dòng nước:

Câu 9: Chọn chiều dương là chiều chuyển động:

Gia tốc của đoàn tàu:

Công của đầu máy trên đường AB:A F S 10000.3000 3.10 7 J

Công suất trung bình của đầu máy trên đoạn đường AB:

Trắc Nghiệm Câu 1.Đại lượng nào sau đây không phải là đại lượng véc tơ?

A.Động lượng B.Lực quán tính

C.Công cơ học D.Xung của lực(xung lượng)

Câu 2.Một động cơ có công suất không đổi, công của động cơ thực hiện



Câu 3.Phát biểu nào sau đây là đúng?

A.Khi vật chuyển động thẳng đều, công của hợp lực là khác không.B.Trong chuyển động tròn đều, lực hướng tâm thực hiện công kháckhông

C.Lực là đại lượng véctơ nên công cũng là véctơ

D.Công của lực là đại lượng vô hướng và có giá trị đại số

Câu 4 Một lực  F

không đổi liên tục kéo 1 vật chuyển động với vận tốc v 

theo hướng của lực F 

.Công suất của lực F 

là:

Câu 5 Chọn đáp án đúng nhất Công có thể biểu thị bằng tích của:

A Lực và quãng đường đi được

B Lực và vận tốc

C Năng lượng và khoảng thời gian

D Lực, quãng đường đi được và khoảng thời gian

Câu 6 Chọn câu sai:

A.Công của trọng lượng có thể có giá trị dương hay âm

B.Công của trọng lực không phụ thuộc dạng đường đi của vậtC.Công của lực ma sát phụ thuộc vào dạng đường đi của vật chịulực

D Công của lực đàn hồi phụ thuộc dạng đường đi của vật chịu lực

Câu 7: Một người nhấc một vật có m = 2kg lên độ cao 2m rồi mang vật đi

ngang được một độ dời 10m Công tổng cộng mà người đã thực hiện là baonhiêu?, Lấy   2

g 10 m / s

Câu 8 Một người nặng 60 kg leo lên 1 cầu thang Trong 10s người đó leo

được 8m tính theo phương thẳng đứng cho g= 10m/s2 Công suất người

đó thực hiện được tính theo Hp ( mã lực 1Hp=746W ) là:

*Một vật khối lượng 8kg được kéo đều trên sàn bằng 1

lực 20N hợp với phương ngang 1 góc   300 Dùng

thông tin này để trả lời các câu hỏi 9; 10; 11

Câu 9 Khi vật di chuyển 1m trên sàn , lực đó thực hiện được công là:

C 10 3 J 

D 20 3 J 

Câu 10.Nếu vật di chuyển quãng đường trên trong thời gian 5s thì công

suất của lực là bao nhiêu?

Câu 12 Một ô tô có công suất của động cơ 100kW đang chạy trên đường

với vận tốc 72 km/h Lực kéo của động cơ lúc đó là:

Câu 13: Cho một vật có khối lượng 2kg rơi tự do Tính công của trọng lực

trong giây thứ năm Lấy g = 10m/s2

Câu 2 Đáp án D

Câu 3 Đáp án D

Câu 4 Đáp án A P F v F v        00

Câu 5 Đáp án A

Công nâng vật lên cao 2m:A1mgh12.10.240 J 

Công của vật đi ngang được một độ dời 10m: A2mgs2.10.10200 J Công tổng cộng mà người đã thực hiện là

A = A1 + A2 =40 + 200 = 240J

Câu 8 Đáp án D.

60.10.8

480 0,643 10

Ta có công của động cơ là A F.h

Vì máy bay chuyển động đi lên thẳng đều nên

Máy bay chuyển động đi lên nhanh dần đềuFk ma mg m a g  

1 Định nghĩa: Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó

đang chuyển động và được xác định theo công thức : W đ = 2

1

mv 2

Với v: vận tốc của vật trong quá trình chuyển động ( m/s )

m: Khối lượng của vật ( kg )

Động năng có đơn vị là ( J )

2 Tính chất:

- Chỉ phụ thuộc độ lớn vận tốc, không phụ thuộc hướng vận tốc

- Là đại lượng vô hướng, luôn có giá trị dương

- Mang tính tương đối

2 mv là động năng lúc sau của vật

A là công của các ngoại lực tác dụng vào vật

Ví Dụ Minh Họa

Câu 1: Vận động viên Hoàng Xuân Vinh bắn một viên đạn có khối lượng

100g bay ngang với vận tốc 300m/s xuyên qua tấm bia bằng gỗ dày 5cm Sau khi xuyên qua bia gỗ thì đạn có vận tốc 100m/s Tính lực cản của tấm bia gỗ tác dụng lên viên đạn

Câu 2: Trung Tâm Bồi Dưỡng Kiến Thức Thiên Thành tổ chức một cuộc

thi cho các học viên chạy Có một học viên có trọng lượng 700N chạy đều hết quãng đường 600m trong 50s Tìm động năng của học viên đó Lấy g = 10m/s2

Giải: Theo bài ra P = m.g = 700N m = 70kg

Câu 5: Từ tầng dưới cùng của tòa nhà, một thang máy có khối lượng tổng

cộng m = 1 tấn, đi lên tầng cao

a Trên đoạn đường s1 = 5m đầu tiên, thang máy chuyển động nhanh dần

và đạt vận tốc 5m/s Tính công do động cơ thang máy thực hiện trên đoạn đường này

b Trên đoạn đường s2 = 10m tiếp theo, thang máy chuyển động thẳng đều Tính công suất của động cơ trên đoạn đường này

c Trên đoạn đường s3 = 5m sau cùng, thang máy chuyển động chậm dần vàdừng lại Tính công của động cơ và lực trung bình do động cơ tác dụng lên thang máy trên đoạn đừng này Lấy g = 10m/s2

Giải:

a, Ngoại lực tác dụng lên thang máy là trọng lựcP

và kéo F1

của động cơ thang máy Áp dụng định lý về động năng ta có: Wđ1 – Wđ0 = AF 1 AP 1

m v

Wđ0 =

2 0

0 2

b, Vì thang máy chuyển động đều, lực kéo F2

của động cơ cân bằng với trọng lực P F P  : 2 0

.2

37500

7500 5

FA

s

Bài Tập Tự Luyện:

Câu 1: Một vật có khối lượng 2kg trượt qua A với vận tốc 2m/s xuống dốc

nghiêng AB dài 2m, cao 1m Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng

nghiêng là µ = 3

1 lấy g = 10ms-2

a Xác định công của trọng lực, công của lực ma sát thực hiện khi vật

chuyển dời từ đỉnh dốc đến chân dốc

b Xác định vận tốc của vật tại chân dốc B

c Tại chân dốc B vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang BCdài 2m thì dừng lại Xác định hệ số ma sát trên đoạn đường BC này

Câu 2: Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động trên đường thẳng

nằm ngang AB dài 100m, khi qua A vận tốc ô tô là 10m/s và đến B vận tốccủa ô tô là 20m/s Biết độ lớn của lực kéo là 4000N

a Tìm hệ số ma sát µ1 trên đoạn đường AB

c Nếu đến B với vận tốc trên, muốn xe lên dốc và dừng lại tại C thì phải tácdụng lên xe một lực có độ lớn thế nào?

Câu 3: Một xe có khối lượng 2 tấn chuyển động trên đoạn AB nằm ngang

với vận tốc không đổi 7,2km/h Hệ số ma sát giữa xe và mặt đường là0,2

  , lấy g = 10m/s2

a Tính lực kéo của động cơ

b Đến điểm B thì xe tắt máy và xuống dốc BC nghiêng góc 30o so vớiphương ngang, bỏ qua ma sát Biết vận tốc tại chân C là 72km/h Tìm chiềudài dốc BC

c Tại C xe tiếp tục chuyển động trên đoạn đường nằm ngang CD và đithêm được 200m thì dừng lại Tìm hệ số ma sát trên đoạn CD

Câu 4: Một vật đang đứng yên thì tác đụng một lực F không đổi làm vật

bắt đầu chuyển động và đạt được vận tốc v sau khi đi được quãng đường

s Nếu tăng lực tác dụng lên 3 lần thì vận tốc v của nó là bao nhiêu khi đi cùng quãng đường s đó

Câu 5: Một ô tô có khối lượng 1 tấn chuyển động trên đường ngang khi qua

A có vận tốc 18km/h và đến B cách A một khoảng là 100m với vận tốc54km/h

a Tính công mà lực kéo của động cơ đã thực hiện trên đoạn đường AB

b Đến B tài xế tắt máy và xe tiếp tục xuống dốc nghiêng BC dài 100m, cao60m Tính vận tốc tại C

c Đến C xe vẫn không nổ máy, tiếp tục leo lên dốc nghiêng CD hợp vớimặt phẳng nằm ngang một góc 30o Tính độ cao cực đại mà xe đạt đượctrên mặt phẳng nghiêng này Cho biết hệ số ma sát không thay đổi trongquá trình chuyển động của xe là µ = 0,1, lấy g = 10ms-2

Câu 6: Hai hạt có khối lượng m và 2m, có động lượng theo thứ tự là p và

p/2 chuyển động theo hai phương vuông góc đến va chạm vào nhau Sau

va chạm hai hạt trao đổi động lượng cho nhau (hạt này có động lượng cũ của hạt kia) Tính nhiệt tỏa ra khi va chạm

Hướng dẫn giải:

Câu 1: a Ta có

  1   3sin ; cos

