Các bài toán tính tổng động lượng và độ biến thiên động lượng của hệ vật chuyển động năm 2020

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm m[r]

1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI

- Độ lớn của động lượng: p = m.v

- Khi có hai động lượng p1, p2

Ta có : p  p1p2

+ Trường hợp 1: p ,p1 2cùng phương,cùng chiều

 p p1p2

+ Trường hợp 2: p ,p1 2cùng phương,ngược chiều

 p p1p2 (p1p )2

+ Trường hợp 3: p ,p1 2 vuông góc

1 2

+ Trường hợp 4: p ,p1 2 tạo với nhau một góc α

 



+ Trường hợp 5: p ,p1 2 tạo với nhau một gócvà p1p2

 p 2p cos1

2

- Độ biến thiên động lượng là :   p p2  p1  F t

2 CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

Câu 1: 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 trong các trường hợp sau:

a 2



v cùng hướng với



1

v

b 2



v ngược hướng với



1

v

c 2



v hướng chếch lên trên,hợp với



1

v góc 900

d 2



v hướng chếch lên trên, hợp với



1

v góc 600

Giải: Ta có : p p1p2

và p1 m v1 1 2.4 8 kg.m / s ; p    2  m v2 2 3.2 6 kg.m / s   

a Vì 2



v cùng hướng với



1

v p ,p1 2cùng phương,cùng chiều

  p p1 p2   8 6 14 kg.m / s

b Vì 2



v ngược hướng với



1

v  p ,p1 2cùng phương,ngược chiều

  p p1 p2   8 6 2 kg.m / s

c Vì 2



v hướng chếch lên trên,hợp với



1

v góc 900

p ,p1 2 vuông góc

  2  2  2  2 

1 2

d Vì 2



v hướng chếch lên trên, hợp với



1

v góc 600

 p ,p1 2 tạo với nhau một góc600

1 2 2 1 2cos

8 6 2.8.6 cos 60 2 37 /

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 bức tường vận tốc của viên đạn chỉ còn 200 ( m/s ) Tính độ biến thiên động lượng của viên đạn và lực cản trung bình mà tường tác dụng lên viên đạn biết thời gian đạn xuyên qua tường 3 

10 s

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

Độ biến thiên động lượng của viên đạn là

  p m.v2 m.v1 0,02 200 600    8 kg.m / s

Áp dụng công thức           

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:

2 2.10.4,5 3 10 /

Lực cản do nước tác dụng lên học sinh

Áp dụng công thức

 

0, 5

m mv

t

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 mặt sàn 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 hợp sau:

30





90





Giải: Chon chiều dương như hình vẽ

theo bài ra v1 v2  v 10 m / s 

Độ biến thiên động lượng

  p p2 p1 mv2 mv1

Chiếu lên chiều dương     p mv sin2   mv sin1    2mvsin 

Lực trung bình do sàn tác dụng lên bóng p F t F p

t



    



a Với   30 0

Ta có    p 2mv sin    2.0,5.10.sin 30 0   5 kgm / s 

Lực trung bình do sàn tác dụng lên bóng 5  

50 0,1

p

t

 

    



b Với   90 0

Ta có    p 2mv sin    2.0,5.10.sin 90 0   10 kgm / s 

Lực trung bình do sàn tác dụng lên bóng 10  

100 0,1

p

t

 



Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng

I Luyện Thi Online

các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6,

7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành

tích cao HSG Quốc Gia

III Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn

học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí

từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí