Giới thiệu một số hình thức học hiện có của thaytruong.vn
-
Học sinh theo học kèm tại nhà thầy sẽ được dạy kiến thức từ cơ bản đến nâng cao, đảm bảo em nào cũng hiểu được bài. Thầy dạy rất nhiệt tình, quan tâm đến học sinh như con em trong nhà. Các em học tại nhà thầy sẽ được kiểm tra, thi trực tuyến trên máy vi tính, smart phone để đánh giá sự tiến bộ của bản thân qua từng bài, từng chương,.., nhằm điều chỉnh việc học cho phù hợp. Facebook Thầy
-
Các em học sinh ở xa có thể tham gia học qua Live stream. Học qua Live stream giúp giáo viên và học sinh tương tác qua video trong thời gian thực, tiết kiệm thời gian đi lại, nắng, mưa, bụi bặm, giao thông. Các bạn học Live stream cũng được thầy cho làm bài test trực tuyến để đánh giá sự tiến bộ sau từng bài học. Hãy đăng ký ngay hôm nay để được trải nghiệm hình thức học tập tuyệt vời này. Đăng ký
-
Thaytruong.vn chuyên giới thiệu gia sư dạy kèm tại nhà tất cả các môn từ lớp 1 đến lớp 12 cho Quý Phụ huynh và các em học sinh [Học trên địa bàn Thành phố Pleiku]. Những giáo viên do thầy Trường giới thiệu đều có chuyên môn tốt, có kinh nghiệm dạy kèm và nhiệt tình giảng dạy. Quý Phụ huynh và học sinh có nhu cầu liên hệ SĐT: 0978.013.019 [Th.Trường] hoặc facebook Đăng ký
CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .CÁC DẠNG BÀI TẬP PHẦN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .I.KIẾN THỨC CƠ BẢN1.Định luật bảo toàn động lượng:+ Nội dung định luật: Véc tơ tổng động lượng của hệ kín được bảo toàn+Biểu thức : P = P ′ P = P1 + P2 + ............. : Tổng động lượng của hệ trước va chạm P ′ = P1′ + P2′ + ............. : Tổng động lượng của hệ sau va chạmViết dạng tường minh: m1v1 + m2 v 2 + .......... = m1v1′ + m2 v ′2 + .......m1,m2 ……: Khối lượng của các vật trong hệ v1 , v 2 ……..: Vận tốc của các vật trước va chạm v1′ , v 2′ ………: Vận tốc của các vật sau va chạm• Trường hợp riêng: P = P ′ = 0 [Chuyển động bằng phản lực]m1v1 + m2 v 2 = 0m1. v 2→ v1 = −m1Dấu [-] chỉ: v1 ngược chiều v 22.Định luật bảo toàn cơ năng:a] Trường hợp trọng lực:+ Nội dung định luật: Trong quá trình chuyển động, nếu vật chỉ chịu tác dụng củatrọng lực, động năng có thể chuyển thành thế năng và ngược lại và tổng của chúng tức cơnăng của vật, được bảo toàn [không đổi theo thời gian]+ Biểu thức: Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2mv12mv 22+ mgz1 =+ mgz 222CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .b] Trường hợp lực đàn hồi:+ Nội dung định luật: Trong quá trình chuyển động, nếu vật chỉ chịu tác dụng của lựcđàn hồi, động năng có thể chuyển thành thế năng và ngược lại, và tổng của chúng tức làcơ năng của vật, được bảo toàn [không đổi theo thời gian]+ Biểu thức:Wđ1 + Wđh1 = Wđ2 + Wđh2mv12 1 2 mv 22 1 2+ kx1 =+ kx 22222* Kết luận tổng quát: Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn đượcbảo toàn3. Biến thiên cơ năng [Định luật bảo toàn năng lượng]+ Nội dung: Khi ngoài lực thế vật còn chịu tác dụng của lực không phải là thế, cơ năngcủa vật không được bảo toàn và công của lực này bằng độ biến thiên cơ năng của vật.+ Biểu thức:W2 – W1 = A12[Lực không thế]W1: Cơ năng của vật ở vị trí 1W2: Cơ năng của vật ở vị trí 2A12: Công của lực không phải lực thếII. VẬN DỤNG LÝ THUYẾT VÀO GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP1]Dạng bài toán:a] Áp dụng định luật bảo toàn động lượng+] Bài toán tổng quátCho hệ kín gồm 2 vật: m1, m2 Trước va chạm: có vận tốc v1 , v 2 . Sau va chạm: có vận tốc v1′ , v 2′ Tìm: v1′ , v 2′+] Phương pháp giảiViết biểu thức vectơ của định luật cho bài toán:m1v1 + m2 v 2 = m1v1′ + m2 v ′2 [1]Chọn một chiều qui ước làm chiều [+]Viết BT [1] dưới dạng đại số:m1v1 + m2v2 = m1v1/ + m2v2/ [2]CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 . *Lưu ý: - Thường bài toán sẽ cho biết chiều của v1 , v 2 . Nên khi viết biểu thức đại số nên lưu ý dấu của v1 , v 2 theo chiều [+] - Còn v1′ , v 2′ chưa biết chiều, ta coi chúng cùng chiều [+], do đó khi viết BT [2] ta cho v1′ , v 2′mang dấu [+]- Cuối cùng khi tìm v1′ hoặc v ′2nếu chúng mang dấu [+] tức chúng cùng chiều [+], nếu mang dấu [-] tức ngược chiều [+]Bài toán 1: Chuyển động bằng phản lựcCho hệ kín gồm 2 vật: M, mTrước v/c: v1 = v2 = 0Sau v/c: V , vTìm: V hoặc v+ Phương pháp giảiViết biểu thức vectơ của định luật cho bài toán:0 = MV + mv [1]Chọn 1 chiều qui ước làm chiều [+][ Giả sử chiều của V ]Viết BT [1] dưới dạng đại số:0 = MV + mvmvMDấu [-] chỉ v chuyển động ngược chiều [+]→ V =−Bài toán 2: Đạn nổCho một viên đạn: m, vNổ thành 2 mảnh:Mảnh 1: m1, v1Mảnh 2: m2, v 2 Tìm: P1 , P2+ Phương pháp giảiCHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .Viết biểu thức vectơ của định luật cho bài toán: P = P1 + P2[1]*Cách 1: - Chọn trục 0x gắn với phương của 1 trong 3 vectơ động lượng[Thường chọnphương thẳng đứng hoặc nằm ngang]-Chiếu BT [1] lên trục 0x và viết BT dưới dạng đại số - Tìm P1 , P2 dựa vào BT đại số*Cách 2: dựa vào giản đồ vectơ: - Áp dụng hệ thức hàm số cosin với trường hợp α: [ P1 , P2 ] bất kỳ-Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông trong các TH: α: [ P1 vuông góc P2 ], α/:[ [ Pvuông góc P1 ], α//: [ P vuông góc P2 ]b] Áp dụng định luật bảo toàn cơ năngBài toán 1: Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lựcCho vật: mvỞ vị trí 1: z1, 1Ở vị trí 2: z2, v 2Tìm: W2 , Wđ2……+ Phương pháp giải- Chọn một vị trí làm mốc thế năng[Thường là vị trí thấp nhất]- Viết biểu thức của định luật cho bài toánWđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2mv12 1 2 mv 22 1 2+ kx1 =+ kx 22222- Tìm các đại lượng cần tìmBài toán 2: Vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồiTương tự trường hợp vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực- BT:mv12 1 2 mv 22 1 2+ kx1 =+ kx 22222c] Áp dụng biểu thức Biến thiên cơ năngBài toán1:CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .Cho vật: m, hệ số ma sát μỞ vị trí 1: z1, v1Ở vị trí 2: z2, v 2Tìm: AFms, S12 ………+ Phương pháp giải- Chọn một vị trí làm mốc thế năng[Thường là vị trí thấp nhất]- Viết BT biến thiên cơ năng:W2 – W1 = AFms[Wđ2 + Wt2] – [Wđ1 + Wt1] = Fms.S12 = μ.N.S12d] Áp dụng định luật bảo toàn động lượng + Biến thiên cơ năngBài toán1: Va chạm*TH1: Va chạm đàn hồi trực diệnCho hệ kín gồm 2 vật: m1, m2Trước v/c: m1 có v1 , m2 có v 2 Tìm: v1′ , v 2′ sau va chạm+ Phương pháp giảiBước 1: Áp dụng ĐLBT động lượng:m1v1 + m2 v 2 = m1v1′ + m2 v ′2 [1]Chọn 1 chiều qui ước làm chiều [+]Viết BT [1] dưới dạng đại số: m1v1 + m2v2 = m1v1/ + m2v2/ [1/]Bước 2: Áp dụng sự bảo toàn động năng:m1v12 m2 v 22 m1v1′ 2 m2 v ′22+=+[2]2222Từ [1/] và [2]:*TH2: Va chạm mềmCho hệ 2 vật: m, MTrước v/c: m có vv1′ =[m1 − m2 ]v1 + 2m2 v 2m1 + m2v ′2 =[m2 − m1 ]v1 + 2m1v1m1 + m2CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .M có v = 0Sau v/c: [m+M] có VTìm: ∆Wđ, ……+ Phương pháp giảiBước 1: Áp dụng ĐLBT động lượngmv = [m + M ]VDạng đại số:mv = [m+M]V→V =mvm+M[1]Bước 2: Áp dụng sự biến thiên động năngWđ = Wđ2 – Wđ1=m + M 2 mv 2.V −22[2]Thay [1] vào [2]:Wđ = −M.Wđ1 < 0m+MIII.BÀI TẬP VẬN DỤNG*Một số bài tập đơn giản thường gặp [Dành cho học sinh TB - Khá] Bài 1: Cho m1, m2, v1 , v 2 , v ′2 . Tìm: v1′Một toa xe có khối lượng m 1 = 3,5 tấn chạy với vận tốc v 1 = 5m/s đến va chạm vào một toaxe đứng yên có khối lượng m2 = 5 tấn. Sau va chạm toa xe này chuyển động với vận tốc v 2 =3,6m/s. Toa xe thứ nhất chuyển động thế nào sau va chạmBài giảiCoi hệ 2 xe trong thời gian ngắn xảy ra va chạm là hệ kínChọn chiều [+] cùng chiều chuyển động ban đầu của m1 [ v1 ]Theo ĐLBT động lượng: m1v1 + m2 v 2 = m1v1′ + m2 v′2Chiếu lên phương chuyển động: m1v1 + 0 = m1v1/ + m2v2/→ v1′ =m1v1 − m2 v ′2 3500.5 − 5000.3,6== −0,14m / sm13500CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .Vậy sau va chạm m1 chuyển động ngược lại với v = 0,14m/s Bài 2: Cho m1, m2, v1 , v1′ , v ′2 . Tìm: v 2Hai viên bi có khối lượng lần lượt m 1 = 5kg và m2 = 8kg, chuyển động ngược chiều nhautrên cùng một qũi đạo thẳng và va chạm vào nhau. Bỏ qua ma sát giữa các viên bi và mặtphẳng tiếp xúc. Vận tốc của viên bi 1 là 3m/sa]Sau va chạm, cả hai viên bi đều đứng yên. Xác định vận tốc của viên bi 2 trước va chạmb] Giả sử sau va chạm, bi 2 đứng yên, còn bi 1 chuyển động ngược lại với vận tốc v 1/ =3m/s. Tính vận tốc bi 2 trước va chạmBài giảiCoi hệ 2 xe trong thời gian ngắn xảy ra va chạm là hệ kínTheo ĐLBT động lượng: m1v1 + m2 v 2 = m1v1′ + m2 v′2 [1]Chọn chiều [+] cùng chiều chuyển động của bi 1 trước va chạm [ v1 ]a] Chiếu PT [1] lên phương chuyển động: m1v1 – m2v2 = 0mv5.31 1→ v 2 = m = 8 = 1,875m / s2Vậy trước va chạm bi 2 chuyển động cùng chiều bi 1 với vận tốc 1,875m/sb] Chiếu PT [1] lên phương chuyển động ta có: m1v1 – m2v2 = - m1v1/v2 =m1v1′ + m1v1 m1 [v1′ + v1 ] 5.[6]=== 3,75m / sm2m28→Vậy trước va chạm bi 2 chuyển động cùng chiều bi 1 với vận tốc 3,75m/sBài 3: Cho M, m, V .Tìm vMột khẩu súng đại bác đặt trên một xe lăn, khối lượng tổng cộng m 1 = 7,5 tấn, nòng súnghợp góc α = 600 với mặt đường nằm ngang. Khi bắn một viên đạn khối lượng m 2 = 20kg, thìsúng giật lùi theo phương ngang với vận tốc v 1= 1m/s. Tính vận tốc của viên đạn lúc rời nòngsúng. Bỏ qua ma sátVBài giảivα[+]CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .Coi hệ “ súng + đạn” ngay trước và sau khi bắn là hệ kínTheo ĐLBT động lượng: 0 = MV + mv [1]Chọn chiều [+] ngược chiều chuyển động của súngChiếu PT [1] lên phương chuyển động ta có:m1v1 + m2v2cos600 = 0mv7500.11 1→ v 2 = m cos 60 0 = 20.0,5 = 750m / s2Bài 4: Cho M, m; V , v .Tìm V ′Một tên lửa khối lượng tổng cộng M = 500kg đang chuyển động với vận tốcV = 200m/s thì khai hỏa động cơ. Một lượng nhiên liệu, khối lượng m 1 = 50kg cháy và phụttức thời ra phía sau với vận tốc v1 = 700m/sa] Tính vận tốc tên lửa sau khi nhiên liệu cháy phụt ra saub] Sau đó phần vỏ chứa nhiên liệu, khối lượng 50kg tách ra khỏi tên lửa, vẫn chuyển độngtheo hướng cũ nhưng vận tốc giảm chỉ còn 1/3. Tìm vận tốc phần tên lửa còn lại.Bài giảiCoi tên lửa ngay trước và sau khi phụt khí là hệ kínTheo ĐLBT động lượng: MV = m1v1 + m2 v 2 [1]Chọn chiều [+] cùng chiều chuyển động của tên lửaa] Chiếu [1] lên phương chuyển động:MV = - m1v1 + m2v2→v2 =mv + m1v1 500.200 + 50.700== 300m / sm2450b] Khi phần vỏ m3 = 50kg tách khỏi tên lửa:m 2 v 2 = m3 v 3 + m 4 v 4Chiếu PT lên phương chuyển động ta có: m2v2 = m3v3 + m4v4→ v4 =m2 v 2 − m3 v3 450.300 − 50.100== 325m / sm4400Một viên đạn khối lượng 2 kg đangbay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250m/s thì nổPthành 2 mảnh có khối lượng bằng nhau. Biết mảnh thứ nhất bay với vận tốc 250m/s theoBài 5: Cho m, m1, m2; v , v1 .Tìm: v 2P2α 600P1CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .phương lệch góc 600 so với đường thẳng đứng. Hỏi mảnh kia bay theo phương nào với vậntốc bằng bao nhiêu?Bài giảiCoi đạn ngay trước và sau khi nổ là hệ kínTheo ĐLBT động lượng: P = P1 + P2 [1]Động lượng của đạn trước khi nổ: P = m.v = 2.250 = 500kgm/sĐộng lượng của mảnh 1 sau khi nổ: P1 = m1.v1 = 1.250 = 250kgm/sTừ giản đồ vectơ ta thấy P là đường chéo của hình bình hành có 2 cạnh làP1 và P2Do đó ta có: Theo định lý hàm số cosinP22 = P2 + P12 – 2P1P2cos600= 5002 + 2502 – 2.500.250.0,5 = 187500→ P2 = 433kgm/s→ v2 = 433m/s Từ hình vẽ: Vì P = 2P1 và [ P, P1 ] = 600 → α = 300Vậy mảnh thứ 2 bay theo phương hợp với phương thẳng đứng một góc 30 0, với vận tốc bằng433m/sBài 6: Cho m, z, v0 = 0. Tìm vMột vật trượt không ma sát từ đỉnh một mặt phẳng dài 10m, nghiêng góc 30 0 so với mặtphẳng ngang. Vận tốc ban đầu bằng 0. Tính vận tốc của vậ ở chân mặt phẳng nghiêng. Lấy g= 10m/s2AαBài giảiBCHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .Chọn mốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng- Độ cao của đỉnh mặt phẳng nghiêng: zA = AB.sin300 = 10.0,5 = 5mVì bỏ qua ma sát nên áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:WA = WBWtA + WđA = WtB + WđBmgz + 0=mv B2+20→ v B = 2 gz A = 2.10.5 = 10m / sBài 7: Cho m, v, z1. Tìm z2Một hòn bi khối lượng 80g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 6m/s từ độ cao1,2m so với mặt đất. Cho g = 9,8m/s2a] Tính các giá trị động năng, thế năng, cơ năng của hòn bi tại lúc ném vậtb] Tìm độ cao cực đại mà bi đạt đượcBài giảiChọn mốc thế năng tại mặt đấta] Tại lúc ném A:- Động năng của vật: Wđ =1mv2 = 0,5.0,08.62 = 1,44J2- Thế năng của vật:Wt = mgz = 0,08.9,8.1,2 = 0,94J- Cơ năng của vật:W = Wđ + Wt = 1,44 + 0,94 = 2,38Jb] Gọi độ cao cực đại mà vật đạt được là O. Tại đó vận tốc bằng 0Theo ĐLBT Cơ năng: WA = W0 = 2,38JW2,380→ zmax = mg = 0,08.9,8 = 3mBài 8: Cho m,k, x1, v1. Tìm v2Một lò xo có độ cứng k = 100N/m được nối với một vật nặng có khối lượng m = 100g. Lúcvật ở vị trí cân bằng lò xo chưa biến dạng. Kéo vật đến một vị trí A với OA = 10cm rồi truyềncho vật vận tốc V0 = 2m/s. Tính vận tốc sau đó vật qua vị trí cân bằng.Bài giảiCHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .Gọi O là vị trí cân bằngChọn O là mốc thế năngVì bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng đỡ nên áp dụng ĐLBT cơ năng ta có:WA = WO111mVO2 + kx 2 = mV 2222V = VO2 +→k 2100x = 4+.0,01 = 3,74m / sm0,1Bài 9: Cho m, h, μ. Tìm: v, SMột vật trượt từ đỉnh của mặt phẳng nghiêng AB, sau đó tiếp tục trượt trên mặt phẳngngang BC như hình vẽ với AH = h = 0,1m, BH = 0,6m. Hệ số ma sát trượt giữa vật và haimặt phẳng là μ = 0,1. Lấy g = 10m/s2a] Tính vận tốc của vật ở Bb] Quãng đường vật trượt được trên mặt phẳng ngangAhHαBBài giảiChọn mốc thế năng tại BVì có ma sát nên ta có độ biến thiên cơ năng:WB – WA = AFms[AB]1 2mv B − mgh = − k .P. cos α . AB2v B = 2 gh − 2kgHBAB = 2.10.0,1 − 2.0,1.10.0,6 = 0,89m / sABb]Tương tự ta có :WC – WB = AFms[BC]10 − mv B2 = − kmg.BC2v20,89 2→ BC = B == 0,4m2.k .g 2.0,2.10CCHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 . Bài 10: Cho m1, m2 , v1 , v1 .Tìm: v1′ , v 2′Quả cầu khối lượng m1 = 3kg chuyển động với vận tốc 1m/s va chạm xuyên tâm với quảcầu m2 = 2kg đang chuyển động ngược chiều với vận tốc 3m/s. Tìm vận tốc các quả cầu sauva chạm, nếu va chạm là:a] Hoàn toàn đàn hồib] Va chạm mềm. Tính nhiệt lượng toả ra trong va chạm, coi rằng toàn bộ nội năngcủa hệ đều biến thành nhiệtBài giảia]Va chạm đàn hồi xuyên tâm+ Áp dụng ĐLBT động lượng:m1v1 + m2 v 2 = m1v1′ + m2 v ′2 [1]Chọn chiều [+] cùng chiều chuyển động với quả cầu 1 trước va chạmViết BT [1] dưới dạng đại số:m1v1 + m2v2 = m1v1/ + m2v2/ [1/]+ Áp dụng sự bảo toàn động năng:m1v12 m2 v 22 m1v1′ 2 m2 v ′22+=+[2]2222Từ [1/] và [2]:v1′ =[m1 − m2 ]v1 + 2m2 v 2 [3 − 2].1 + 2.2.[−3]== −2,2m / sm1 + m23+ 2v ′2 =[m2 − m1 ]v1 + 2m1v1 [2 − 3].[−3] + 2.3.1== 1,8m / sm1 + m25Va chạm mềmVận tốc của các quả cầu sau va chạm:Theo ĐLBT động lượng: m1v1 + m2v2 = [m1 + m2].vm v + m v21 12→ v= m +m12=[3].1 + 2.[−3]= −0,6m / s5Năng lượng toả ra trong va chạm: ∆Wđ = Q = Wđ2 – Wđ1CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .Q=111111[m1 + m2 ].v 2 − m1v12 − m2 .v 22 = .5.0,6 2 − .3.12 − .2.9 = −9,6[ J ]222222*Một số bài tập nâng cao [Dành cho học sinh Giỏi]Bài 1: Cho m,v, m1, v1/. Tìm: v2/Viên đạn khối lượng m = 0,8kg đang bay ngang với vận tốc 12,5m/s ở độ cao h = 20mthì vỡ thành hai mảnh. Mảnh thứ 1 có khối lượng m 1 = 0,5kg,ngay sau khi nổ bay thẳng đứngxuống và ngay khi chạm đất có vận tốc v 1/ = 49m/s. Tìm độ lớn và hướng vận tốc của mảnhthứ 2 ngay sau khi vỡ. Bỏ qua sức cản không khíP2PαP1Bài giảiCoi đạn ngay trước và sau khi nổ là hệ kínTheo ĐLBT động lượng: P = P1 + P2 [1]Theo giả thiết sau khi nổ: Mảnh 1 có vận tốc lúc chạm đất là v1/ = 49m/s→Ngay sau khi nổ mảnh 1 có vận tốc là:v1/2 – v12 = 2gh → v1 = v1′ 2 − 2 gh = 49 2 − 2.10.20 = 44,73m / sVì v1 vuông góc v0 → P1 vuông góc P :P2 = P12 + P 2 = [m1v1 ] 2 + [m.v 0 ] 2= [0,5.44,73] 2 + [0,8.12,5] 2 = 24,5kgm / sP24,52→ v 2 = m = 0,3 = 81,66m / s2tan α =P1 0,5=→ α = 66 0P 10CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .Bài 2: Cho m1, m2, s. Tìm v1, v2Hai vật có khối lượng m1 = 3kg và m2 = 2kg được nối với nhau bằng dây không dãn quaròng rọc như hình vẽ. Lúc đầu hệ đứng yên, sau đó thả cho chuyển động. Áp dụng định luậtbảo toàn cơ năng để tính vận tốc của mỗi vật khi đi được 1m. Lấy g = 10m/s2m1m2Bài giảiChọn vị trí ban đầu của mỗi vật làm mốc thế năng cho vật ấy- Thế năng của hệ lúc đầu: Wt = 0- Thế năng của hệ lúc sau: Wt/ = -m1gh + m2gh- Động năng của hệ lúc đầu: Wđ = 0- Động năng của hệ lúc sau: Wđ/ =1[m1 + m2 ].v 22Theo ĐL BT Cơ năng: W = W/10 = [− m1 + m2 ] gh + [m1 + m2 ].v 22→1[m1 + m2 ].v 2 = −[− m1 + m2 ].gh2→ v2 =2[m1 − m2 ]1.gh = 2 10.1 = 4m1 + m25→ v = 2m/sVậy vận tốc của 2 vật sau khi đi được 1m là 2m/Bài 3: Cho m, h, μ, s. Tìm: vMột vật có khối lượng m = 1kg trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh một mặt phẳng BC dàil = 10m, nghiêng góc α = 300 so với mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát là μ = 0,1.Tính vận tốccủa vật khi nó đã đi được nửa đoạn đường. Cho g =10m/s2CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .BMhαHCBài giảiChọn mốc thế năng tại C- hB = BC.sin300 = 10.0,5 = 5m- hM =CM.sin300 = 5.0,5 = 2,5mTheo sự biến thiên cơ năng:WM – WB = AFms[MC] [1]- Cơ năng tại B:WB = mghB = 10.h = 50[J]mv B2v B2= 10.2,5 +- Cơ năng tại M: WM = mghM +22- Công của lực ma sát: AFms[BM] = μ.N.BM = μ.m.g cos300.BM= 0,1.10.3.5 = 2,5. 3 [J]2Từ [1]:25 +v B2− 50 = −2,5 32→v B2= 25 − 2,5 32v B2 = 2.[25 − 2,5 3 ] = 6,429m / sBài 4: Cho m, M, h. Tìm: v, ∆WđBắn một viên đạn khối lượng m = 12kg với vận tốc v cần xác định vào một túi cát đượctreo nằm yên có khối lượng M = 1,5kg, đạn mắc lại trong túi cát và chuyển động cùng với túicát. Lấy g = 10m/s2a]Sau va chạm túi cát được nâng lên đến độ cao 0,75m so với vị trí cân bằng banđầu. Hãy tìm vận tốc của đạnCHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .Bao nhiêu động năng ban đầu đã chuyển thành nhiệt lượng và các dạng nănglượng khácb]Bài giảia] Gọi v0 là vận tốc của túi đạn và cát ngay sau va chạmTheo ĐLBT động lượng ta có:mv = [m + M ]v0Dạng đại số:mv = [m+M]v0→v=m+Mv0 [1]m• Xét hệ đạn và cát sau va chạm: Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằngW0 =- Cơ năng tại VTCB:1[ M + m].v 022- Cơ năng của hệ ở độ cao h = 0,75m: Wh = [ M + m] gh- Theo ĐLBT cơ năng:W 0 = Wh1[ M + m].v02 = [ M + m] gh2→ v 0 = 2 gh = 2.10.0,75 = 3.87 m / sThay vào [1] ta có vận tốc của đạn: v =m+Mv0m=121,5 + 0,012.3,87 = 487,62m / s0,01212b] - Động năng trước va chạm: Wd = m.v 2 = 0,012.478,62 2 = 1426,6[ J ]1212- Động năng sau va chạm: Wd′ = [ M + m].v02 = [1,5 + 0,012].3,87 2 = 11,3[ J ]- Phần động năng biến đổi thành nhiệt: ∆W = Wđ – Wđ/= 1426,6 – 11,3 = 1415,3[J]∆W1415,3- Tính theo tỉ lệ phần trăm: Wd .100% = 1426,6 .100% = 99,2%CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .Bài 5: Cho m,V1, M, h. Tìm: V/Một viên bi khối lượng m bắn ngang vào cạnh huyền BC của một cái nêm khối lượngM đang nằm yên trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang như hình vẽ. Biết rằng sau va chạm nêm sẽchuyển động trên mặt phẳng ngang, còn bi sẽ nảy thẳng đứng lên với độ cao tối đa là h = 2m.Coi va chạm giữa bi và nêm là đàn hồi. Tính vận tốc chuyển động của nêm, biếtM= 10m●m●hV1●MV′Bài giảiTheo phương ngang hệ “Bi và nêm” coi như không có ngoại lực tác dụng nên động lượngđược bảo toàn theo phương nàyTheo ĐLBT động lượng ta có: m.V1 = M .V ′m.V1 = M.V/ → V1 =Dạng đại số:M.V ′ [1]m- Với độ cao tối đa h: Vận tốc bi sau va chạm: V1/2 = 2gh-Vì va chạm là đàn hồi nên động của hệ được bảo toàn:111m.V12 = m.V1′ 2 + M .V ′ 2 [2]222m.V12 = m.V1′ 2 + M .V ′ 2 [3]Thay [1], [2] vào [3]:CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ LỚP 10 .m[[M.V ′] 2 = m.[2 gh] + M .V ′ 2mMM.V ′] 2 = 2 gh + .V ′ 2mm100.V/2 = 2gh + 10.V/22390.V/2 = 40 → V/2 = 4/9 → V ′ = m / s