TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 1 Chương 03 CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Tiết Bài tập 01 BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I. MỤC TIÊU - Nắm vửng định nghĩa động lượng và nôi dung định luật bảo toàn động lượng áp dunï g cho cơ hệ kín. - Biết vận dụng định luật để giải một số bài toán. II. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : Định động lượng của một vật ? + Câu 02 : Định nghĩa động lượng của một hệ vật ? + Câu 03 : Phát biểu định luật bảo toàn động lượng và viết biểu thức cho hệ hai vật ? 2) Nội dung bài giảng :  Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 2 Bài 24.1/107 Trước khi vào bài này, GV cần nhắc lại cho HS các phép tính tổng vectơ Bài giải : GV : các em cho biết công thức tính động lượng của hệ ? HS : Động lượng của hệ : p  = p  1 + p  2 GV : nếu xét về độ lớn ? ( GV yêu cầu HS vẽ hình ! ) HS vẽ hình :  HS : Độ lớn : p = p 1 + p 2 = m 1 v 1 + m 2 v 2 = 1.3 + 3.1 = 6 kgm/s Bài 24.1/107 : hai vật có khối lượng m 1 = 1 kg, m 2 = 3 kg chuyển động với các vận tốc v 1 = 3 m/s và v 2 = 1 m/s. Tìm tổng động lượng ( phương, chiều và độ lớn) của hệ trong các trường hợp : a) v  1 và v  2 cùng hướng. b) v  1 và v  2 cùng phương, ngược chiều. c) v  1 và v  2 vuông góc nhau d) v  1 và v  2 hợp nhau một góc 120 0 . Bài giải : a) Động lượng của hệ : p  = p  1 + p  2 Độ lớn : p = p 1 + p 2 = m 1 v 1 + m 2 v 2 = 1.3 + 3.1 = 6 kgm/s b) Động lượng của hệ : TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 3 b) HS :Động lượng của hệ : p  = p  1 + p  2 HS vẽ hình :  Độ lớn : p = p 1 - p 2 = m 1 v 1 - m 2 v 2 = 0 kgm/s c) HS : Động lượng của hệ : p  = p  1 + p  2 HS vẽ hình :  p = 2 2 2 1 pp  = 18 = 4,242 kgm/s d) Động lượng của hệ : p  = p  1 + p  2 HS vẽ hình :  Độ lớn : p = p 1 = p 2 = 3 kgm/s Bài 24.2/107 p  = p  1 + p  2 Độ lớn : p = p 1 - p 2 = m 1 v 1 - m 2 v 2 = 0 kgm/s c) Động lượng của hệ : p  = p  1 + p  2 Độ lớn : p = 2 2 2 1 pp  = 18 = 4,242 kgm/s d) Động lượng của hệ : p  = p  1 + p  2 Độ lớn : p = p 1 = p 2 = 3 kgm/s Bài 24.2/107 : Một quả cầu rắn khối lượng 0,1 kg chuyển động với vận tốc 4 m/s trên mặt phẳng TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 4 m = 0,1 kg v = 4 m/s v’= 4m/s Wđ = ? Bài giải : GV hướng dẫn HS chọn chiều ! GV : Các em cho biết Độ biến thiên động lượng ? ( Nhắc HS về dấu theo chiều dương) ! HS : p = p 2 – p 1 = (- mv) – (mv) = - 2mv = - 0,8 kgm/s. GV : Để tính xung lức chúng ta thực hiện như thế nào ? HS : Ta áp dụng định luật II Newton dưới dạng tổng quát : F t = p GV : Lực F do vách tác dụng lên quả cầu cùng dấu p, tức là hướng ngược chiều chuyển động ban đầu của vật. Đối với một độ biến thiên động lượng xác định, thời gian tác dụng t càng nhỏ thì lực xuất hiện càng lớn, vì thế gọi là xung lực : ngang. Sau khi va vào vách cứng, nó bậc trở lại với cùng vận tốc đầu 4 m/s. Hỏi độ biến thiên động lượng quả cầu sau va chạm bằng bao nhiêu ? Tính xung lực ( hướng và độ lớn ) của vách tác dụng lên quả cầu nếu thời gian va chạm là 0,05 (s) Bài giải : Chọn chiều dương là chiều chuyển động quả cầu trước khi va vào vách. Độ biến thiên động lượng : p = p 2 – p 1 = (- mv) – (mv) = - 2mv = - 0,8 kgm/s. Áp dụng định luật II Newton dưới dạng tổng quát : F t = p Lực F do vách tác dụng lên quả cầu cùng dấu p, tức là hướng ngược chiều chuyển động ban đầu của vật. Đối với một độ biến thiên động lượng xác định, thời gian tác dụng t càng nhỏ thì lực xuất hiện càng lớn, vì thế gọi là xung lực : TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 5 05,0 8,0      t p F = - 16 N Bài 24.3/107 Bài giải : GV : Chọn chiều (+) là chiều chuyển động ban đầu của bi thép GV:Em hãy áp dụng định luật bảo toàn động lượng trong trường hợp này ? HS : 3mv = mv’ 1 + 3mv’ 2 Với : v’ 1 = 3v’ 2  3mv = 3m’ 2 + 3mv’ 2 = 6mv’ 2  v’ 2 = 2 v ; v’ 1 = 2 3v 05,0 8,0      t p F = - 16 N Bài 24.3/107 : Bắn một hòn bi thép với vận tốc v vào một hòn bi ve đang nằm yên. Sau khi va chạm, hai hòn bi cùng chuyển động về phía trước, nhưng bi ve có vận tốc gấp 3 lần vận tốc của bi thép. Tìm vận tốc của mỗi hòn bi sau va chạm. Biết khối lượng bi thép bằng 3 lần khối lượng bi ve. Bài giải : Ta gọi : - Khối lượng bi ve là m - Khối lượng bi thép là 3m. - Vận tốc sau va chạm của bi ve là v’ 1 - Vận tốc sau va chạm của bi thép là v’ 2 . Chọn chiều (+) là chiều chuyển động ban đầu của bi thép Áp dụng định luật bảo toàn động lượng : 3mv = mv’ 1 + 3mv’ 2 Với : v’ 1 = 3v’ 2  3mv = 3m’ 2 + 3mv’ 2 = 6mv’ 2  v’ 2 = 2 v ; v’ 1 = 2 3v TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 6 Bài 25.1/111 M = 10 tấn = 10 4 kg V = 200 m/s v = 500 m/s V’ = ? m/s Bài giải : GV : Hướng dẫn HS chọn chiều chuyển động của tên lửa là chiều dương. Theo công thức cộng vận tốc, các em hãy tính vận tốc của khí đối với đất ? HS : v 1 = V + v = GV : bây giờ các em áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ tên lửa và khí : HS : MV = (M –m)V’ + mv 1  m M mvMV V    1 '  Bài 25.2/111 m = 2 kg Bài 25.1/111 : Một tên lửa có khối lượng M = 10 tấn đang bay với vận tốc 200 m/s đối với Trái Đất thì phụt ra phía sau ( tức thời) khối lượng khí 2 tấn với vận tốc 500 m/s đối với tên lửa. Tìm vận tốc tức thời của tên lửa sau khi phụt khí với giả thiết vận tốc v của khí giữ nguyên không đổi. Bài giải : Chọn chiều chuyển động của tên lửa là chiều dương. Theo công thức cộng vận tốc, vận tốc của khí đối với đất là : v 1 = V + v = 200 – 500 = - 300 m/s Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ tên lửa và khí : MV = (M –m)V’ + mv 1  m M mvMV V    1 ' Thay số : V’ = 3 33 10 . 8 300.10.2200.10.10  = 325 m/s Bài 25.2/111 Một viên đạn có khối lượng 2 kg khi bay đến điểm cao nhất của quỹ đạo parabol với vận tốc 200 m/s theo phương nằm ngang thì nổ thành hai mảnh. Một mảnh có khối lượng m 1 = 1,5 kg văng thẳng đứng xuống dưới với vận tốc v 1 cũng bằng 200 m/s. Hỏi mảnh kia bay theo hướng nào và với vận tốc TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 7 v = 200 m/s () m 1 = 1,5 kg  m 2 = 0,5 kg v 1 = 200 m/s () v 2 = ? Bài giải : GV : Ta xem hệ các mãnh đạn ngay khi đạn nổ là hệ kín vì sao ? HS : Vì nội lực xuất hiện khi nổ lớn hơn rất nhiều so với trọng lực các mảnh đạn GV : các em tính động lượng đạn và các mãnh đạn trước vào sau khi đạn nỗ ! HS : p = m.v = 2.200 = 400 kgm/s p 1 = m 1 v 1 = 1,5.200 = 300 kg p 2 = m 2 .v 2 = ? GV : Áp dụng định luật bảo toàn động lượng : p  = p  1 + p  2 Vì vectơ động lượng cùng chiều bằng bao nhiêu ? Bài giải : Ta xem hệ các mãnh đạn ngay khi đạn nổ là hệ kín vì nội lực xuất hiện khi nổ lớn hơn rất nhiều so với trọng lực các mảnh đạn : Động lượng viên đạn trước khi đạn nổ : p = m.v = 2.200 = 400 kgm/s Động lượng các mãnh đạn sau khi đạn nổ : p 1 = m 1 v 1 = 1,5.200 = 300 kg p 2 = m 2 .v 2 = ? Áp dụng định luật bảo toàn động lượng : p  = p  1 + p  2 Vì vectơ động lượng cùng chiều vectơ vận tốc nên ta có hình vẽ sau : TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 8 vectơ vận tốc nên ta có hình vẽ sau :  GV : Từ hình vẽ, tam giác vuông OAC, các em hãy tính động lượng mãnh đạn thứ hai ? HS : p 2 = 22 300400   Vận tốc của mãnh thứ hai và góc hợp với phương ngang  Từ hình vẽ, tam giác vuông OAC, ta có : p 2 = 22 300400  = 500 kgm/s Vận tốc của mãnh thứ hai là : p 2 = m 2 .v 2  v 2 = 5,0 500 2 2  m p = 1000 m/s Góc hợp với phương ngang : tg = ¾    37 0 Vậy : mảnh thứ hai bay với vận tốc 1000 m/s và hợp với phương ngang một góc 37 0 3) Cũng cố :    . GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 1 Chương 03 CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Tiết Bài tập 01 BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I. MỤC TIÊU - Nắm. vửng định nghĩa động lượng và nôi dung định luật bảo toàn động lượng áp dunï g cho cơ hệ kín. - Biết vận dụng định luật để giải một số bài toán. II. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn định lớp. lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : Định động lượng của một vật ? + Câu 02 : Định nghĩa động lượng của một hệ vật ? + Câu 03 : Phát biểu định luật bảo toàn động lượng và viết biểu thức