TÀI LIỆU ÔN TẬP DẠNG 1: ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG potx

TÀI LIỆU ÔN TẬP

DẠNG 1: ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

1. Động lượng: Động lượng p của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận

tốc v là một đại lượng được xác định bởi biểu thức: p = m v

Đơn vị động lượng: kgm/s hay kgms-1

.

Dạng khác của định luật II Newton: Độ biến thiên của động lượng bằng xung

lượng của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.

F.∆t = ∆p

2. Định luật bảo toàn động lượng: Tổng động lượng của một hệ cô lập, kín luôn được

bảo toàn.

∑ph

= const

3. Những lưu ý khi giải các bài toán liên quan đến định luật bảo toàn động lượng:

a. Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành

phần) cùng phương, thì biểu thức của định luật bảo toàn động lượng được viết lại:

m1v1 + m2v2 = m1

'

v1 + m2

'

v2

Trong trường hợp này ta cần quy ước chiều dương của chuyển động.

- Nếu vật chuyển động theo chiều dương đã chọn thì v > 0;

- Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương đã chọn thì v < 0.

b. trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành

phần) không cùng phương, thì ta cần sử dụng hệ thức vector: ps = pt

và biểu diễn trên

hình vẽ. Dựa vào các tính chất hình học để tìm yêu cầu của bài toán.

DẠNG 2: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA

1. Công cơ học:

Công A của lực F thực hiện để dịch chuyển trên một đoạn đường s được xác định bởi

biểu thức: A = Fscosα trong đó α là góc hợp bởi Fvà hướng của chuyển động.

Đơn vị công: Joule (J)

Các trường hợp xảy ra:

+ α = 0o

=> cosα = 1 => A = Fs > 0: lực tác dụng cùng chiều với chuyển động.

+ 0o

< α < 90o

=>cosα > 0 => A > 0;

Hai trường hợp này công có giá trị dương nên gọi là công phát động.

+ α = 90o

=> cosα = 0 => A = 0: lực không thực hiện công;

+ 90o

< α < 180o

=>cosα < 0 => A < 0;

+ α = 180o

=> cosα = -1 => A = -Fs < 0: lực tác dụng ngược chiều với chuyển

động.

Hai trường hợp này công có giá trị âm, nên gọi là công cản;

2. Công suất:

Công suất P của lực F thực hiện dịch chuyển vật s là đại lượng đặc trưng cho khả

năng sinh công trong một đơn vị thời gian, hay còn gọi là tốc độ sinh công.

P =

t

A

Đơn vị công suất: Watt (W)

Lưu ý: công suất trung bình còn được xác định bởi biểu thức: P = Fv

Trong đó, v là vận tốc trung bình trên của vật trên đoạn đường s mà công của lực

thực hiện dịch chuyển.

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài 1: Một vật có khối lượng 2kg, tại thời điểm bắt đầu khảo sát, vật có vận tốc 3m/s, sau

5 giây thì vận tốc của vật là 8m/s, biết hệ số masat là µ = 0,5. Lấy g = 10ms-2

.

1.Tìm động lượng của vật tại hai thời điểm nói trên.

2. Tìm độ lớn của lực tác dụng lên vật.

3.Tìm quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian đó.

4. Tính công của lực phát động và lực masat thực hiện trong khoảng thời gian đó.

Hướng dẫn:

1. Tìm động lượng của vật tại hai thời điểm:

+ Tại thời điểm v1 = 3ms-1: p1 = mv1 = 6 (kgms-1)

+ Tại thời điểm v2 = 8ms-1: p2 = mv2= 16 (kgms-1)

2. Tìm độ lớn của lực tác dụng:

Phương pháp 1: Sử dụng phương pháp động lực học:

Ta dễ dàng chứng minh được: F – Fms = ma = m

t

v2 − v1

= 2N = > F = Fms + 2 (N)

Với Fms = µmg= 10N, thay vào ta được F = 12N

Phương pháp 2: Sử dụng định luật II Newton

Ta có ∆p = p2- p1= 10 (kgms-2)

Mặt khác theo định luật II Newton: Fhl∆t = ∆p => Fhl =

t

p

∆

∆

= 2N

Từ đó ta suy ra: Fhl = F – Fms = 2N, với Fms = Fms = µmg= 10N => F = 12N

Bài 2: Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động trên một đường thẳng nằm ngang,

tại thời điểm bắt đầu khảo sát, ô tô có vận tốc 18km/h và đang chuyển động nhanh dần

đều với gia tốc là 2,5m.s-2. Hệ số masats giữa bánh xe và mặt đường là µ = 0,05. Lấy g =

10ms-2

.

1 Tính động lượng của ô tô sau 10giây.

2. Tính quãng đường ôtô đi được trong 10 giây đó.

3. Tìm độ lớn của lực tác dụng và lực masat.

4. Tìm công của lực phát động và lực masat thực hiện trong khoảng thời gian đó.

Bài 3: Một viên đạn có khối lượng m = 4kg đang bay theo phương ngang với vận tốc

250ms-1 thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh thứ nhất bay tiếp tục bay

theo hướng cũ với vận tốc 1000ms-1. Hỏi mảnh thứ hai bay theo hướng nào, với vận tốc là

bao nhiêu?

Bài 4: Một viên có khối lượng m = 4kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250ms-1

thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh thứ nhất bay với vận tốc 500 3

ms-1 chếch lên theo phương thẳng đứng một góc 30o

. Hỏi mảnh thứ hai bay theo phương

nào với vận tốc là bao nhiêu?