Bài tập tự luận Vật lý 10 chương 4 có đáp an

Bài tập tự luận Vật lý 10 chương 4 có đáp an

Tuyển tập Bài tập tự luận và trắc nghiệm theo chương dành cho các bạn ôn thi học kỳ II môn vật lí 10 là tài liệu làm bài tập theo chương. Các chương gồm: định luật bảo toàn, chất khi, cơ sở nhiệt động lực học...

Chương IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

Câu 2: Điều nào sau đây là sai khi nói về động lượng của vật m chuyển động với vận tốc ?A. Động lượng là đại lượng véctơ. B. Động lượng có hướng của vận tốc.C. Độ lớn động lượng là tích mv. D. Động lượng là đại lượng vô hướng.

Câu 3: Điều nào sau đây là đúng khi nói về hệ cô lập?A. Hệ cô lập là hệ nhiều vật không chịu tác dụng của ngoại lực, nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau. B. Hệ cô lập là hệ nhiều vật luôn chịu tác dụng của ngoại lực.C. Hệ gồm hai vật trở lên đều được xem là hệ cô lập.D. Hệ cô lập là hệ nhiều vật chịu tác dụng của ngoại lực mà hình chiếu của nó xuống một phương nào đó bằng không.

Câu 4: Đơn vị nào sau đây là đơn vị của động lượng trong hệ SI?A. kg.m.s

B. kg.m/s C. kg/m.s D. kg.m/s2.

Câu 5: 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 là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2. A. 5 kg.m/s. B. 10 kg.m/s. C. 7,5 kg.m/s. D. 0,5 kg.m/s.

Câu 6: Một hs đá một quả bóng khối lượng m = 400g với một lực trung bình là 60N trong khoảng thời gian 0,1s. Tìm vận tốc bay của quả bóng sau khi quả bóng rời chân?A. 5m/s. B. 10 m/s. C. 15m/s. D. 20m/s.

Bài tập vật lý 10 chương 4 có đáp án bao gồm tất cả các dạng về các định luật bảo toàn. Tài liệu dưới đây sẽ cho em tất cả các dạng bài tập có trong chuyên đề này. Các em có thể tải tài liệu và in ra để tiện làm bài tập nhé. Chúc các em học tốt.

TẢI XUỐNG PDF ↓

Bài tập vật lý 10 chương 4 có đáp án

Dạng 1: Va chạm mềm và vận tốc hệ vật

Câu 1: Véctơ động lượng là véctơ:

A. Cùng phương, ngược chiều với véctơ vận tốc.

B. Có phương hợp với vận tốc một góc alpha bất kì.

C. Có phương vuông góc với véc tơ vận tốc.

D. Cùng phương, cùng chiều với véc tơ vận tốc.

Câu 2: Một vật có khối lượng là m, đang chuyển động với vận tốc v. Động lượng của vật có thể xác định bằng biểu thức:

A. P = -mv.

B. p=mv..

C. véc tơ p = véc tơ mv.

D. Véc tơ P = – Véc tơ mv.

Đáp án: D

Câu 3: Đơn vị của động lượng là :

A. kg.m.s

B. kg.m/s^2

C. kg.m/s

D. kg.m^2/s

Đáp án: C

Câu 4: Va chạm nào sau đây là va chạm mềm?

A. Quả bóng đang bay đập vào tường và bị nảy ra.

B. Viên đạn đang xuyên vào và bị nằm gọn trong bao cát.

C. Viên đạn xuyên qua một tấm bia trên đường bay của nó.

D. Quả bóng tennis đập xuống sân thi đấu.

Đáp án: B

Câu 5: Chuyển động nào dưới đây là chuyển động bằng phản lực?

A. Vận động viên bơi lội đang bơi.

B. Chuyển động của máy bay trực thăng khi đang cất cánh.

C. Chuyển động của vận động viên nhảy cầu khi đang dậm nhảy.

D. Chuyển động của con sứa khi đang bơi.

Đáp án: D

Bài tập tự luận Vật lý 10 chương 4 có đáp an

Câu 6: Một vật có khối lượng m đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc v thì va chạm vào vật có khối lượng 2m đang đứng yên. Sau va chạm, hai vật dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc. Bỏ qua ma sát, vận tốc của hệ sau va chạm là:

A.v/3                         B. v                                    C. 3v                                          D. v/2

Đáp án: A

Câu 7: Một tàu vũ trụ có khối lượng M đi trong không gian sâu thẳm với vận tốc v1 = 2100km/s so với mặt trời. Nó ném đi tầng cuối cùng có khối lượng là 0,2 m với tốc độ đối với tàu là u = 500km/h. Sau đó tốc độ của tàu là:

A. v1′ = 2200km/h

B. v1′ = 2000km/h

C. v1′ = 1600km/h

D. v1′ = 2600 km/h

Đáp án: A

Dạng 2: Va chạm vào tường và độ thay đổi động lượng

Câu 8: Một vật có khối lượng là 0,7 kg đang chuyển động theo phương ngang với tốc độ 5m/s thì va vào bức tường thẳng đứng. Nó nảy ngược trở lại với tốc độ 2m/s. Chọn chiều dương là chiều bóng nảy ra. Độ thay đổi động lượng của nó là:

A. 3,5 kg.m/s

B. 2,45 kg.m/s

C. 4,9 kg.m/s

D. 1,1 kg.m/s

Đáp án: C

Câu 9: Một người có khối lượng là m đang treo mình trên cành cây thì thấy một chiếc oto tải khối lượng M đang đi ngang qua với vận tốc V. Người đó thả mình rơi xuống thùng xe. Vận tốc của cả người và xe sau đó là:

A. V’ = (M + m).V/M

B. V’ = M.V/M+m

C. V’ = – (M +m).V/M

D. V’ = – MV/M + m

Đáp án: B

Bài tập tự luận Vật lý 10 chương 4 có đáp an

Dạng 3: Bài toán rơi tự do và độ biến thiên động lượng

Câu 10: Một vật có khối lượng là 2kg thả rơi tự do từ độ cao 20m xuống mặt đất. Độ biến thiên động lượng của vật trước khi chạm đất là bao nhiêu? Chọn chiều dương là chiều chuyển động. Lấy g = 10 m/s^2.

A. Denta p = 40 kg.m/s

B. Denta p = – 40 kg.m/s

C. Denta p = 20 kg.m/s

D. Denta p = – 20 kg.m/s

Đáp án: A

Bài tập tự luận Vật lý 10 chương 4 có đáp an

Vậy là chúng ta vừa tìm hiểu xong khá nhiều dạng bài tập vật lý 10 chương 4 có đáp ánMong rằng với những bài tập vật lý bên trên có thể giúp các em một phần chinh phục được chuyên đề này. Để đạt được kết quả cao các em cần nắm vững các công thức về các dạng bài tập định luật bảo toàn thuộc chương IV này. Đây là một trong những chuyên đề rất khó để giải. Chúc các em học tốt!

- Có thể font chữ sẽ không hiển thị đúng, bạn nên click nút download để tải về máy đọc cho hoàn thiện.

CHƯƠNG 4. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

CHỦ ĐỀ 4.1. ĐỘNG LƯỢNG VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG.

Bài . Một hệ gồm hai vật có khối lượng lần lượt là m1 = 1 kg và m2 = 2 kg, chuyển động với vận tốc có độ lớn lần lượt là v1 = 3 m/s, v2 = 2 m/s. Tính động lượng của hệ khi:

a. Hai vật chuyển động cùng phương, cùng chiều.

b. Hai vật chuyển động cùng phương, ngược chiều.

c. Hai vật chuyển động theo phương vuông góc với nhau.

d. Hai vật chuyển động theo hướng hợp với nhau một góc 600.

Đáp số: a. 7 kg.m/s2.b. -1 kg.m/s2.c. 5 kg.m/s2.d.

kg.m/s2.

Bài . Hai vật có khối lượng m1 = 200 g và m2 = 300 g, có thể chuyển động không ma sát nhờ đệm không khí. Lúc đầu vật thứ hai đứng yên, còn vật thứ nhất chuyển động về phía vật thứ hai với vận tốc 44 cm/s. Sau khi va chạm, vật thứ nhất bị bật trở lại với vận tốc có độ lớn 6 cm/s. Tính vận tốc vật thứ hai sau khi va chạm.

Đáp số: 1/3 m/s.

Bài . Một ô tô khối lượng 1 500 kg đang chạy thì đâm phải một bức tường và bật trở lại trong thời gian 0,15 s. Vận tốc ô tô trước và sau khi va chạm có độ lớn lần lượt là 15 m/s và 2,6 m/s. Tính xung lượng và cường độ lực trung bình do tường tác dụng lên ô tô. Bỏ qua mọi ma sát.

Đáp số:

Bài . Hai hòn bi cùng khối lượng chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một đường thẳng với vận tốc 30 cm/s và 20 cm/s. Tính vận tốc của hai hòn bi sau khi va chạm.

ĐS:

chiều dương cùng chiều

. (Có sự trao đổi vận tốc).

Bài . Một khẩu súng trường khi đã lắp đạn có khối lượng tổng cộng là 6 kg. Khi bắn đầu đạn có khối lượng 0,01 kg ra khỏi nòng súng với vận tốc 300 m/s thì súng giật với vận tốc bằng bao nhiêu?

Đáp số:

chiều dương trùng chiều đạn bay.

Bài . Một hòn bi ve đang chuyển động với vận tốc

thì va chạm với một hòn bi sắt có khối lượng lớn hơn gấp 5 lần. Sau khi va chạm, bi ve bật trở lại theo phương ban đầu với vận tốc có độ lớn giảm đi một nửa. Xác định vận tốc của bi sắt.

Đáp số

. Chiều dương cùng chiều chuyển động ban đầu của bi ve.

Bài . Một học sinh đang đi xe đạp với vận tốc 1,5 m/s thì một học sinh khác đuổi theo với vận tốc 3 m/s rồi nhảy lên yên sau của xe. Tính vận tốc của xe đạp ngay sau khi học sinh thứ hai đã nhảy lên xe. Biết khối lượng của học sinh thứ nhất, của xe đạp và học sinh thứ hai lần lượt là:

Đáp số

Bài . Một xe tải có khối lượng 30000 kg đang chuyển động với vận tốc 10 m/s thì đâm phải một xe du lịch có khối lượng 1 200 kg đang chuyển động ngược chiều với vận tốc 25 m/s. Sau khi đâm, hai xe mắc vào nhau và tiếp tục chuyển động theo phương cũ. Tính vận tốc của hai xe ngay sau khi đâm nhau.

ĐS:

Bài . Một viên đạn có khối lượng 3 kg đang bau thẳng đứng lên cao với vận tốc 471 m/s thì nổ thành hai mảnh. Một mảnh bay với vận tốc 500 m/s chếch lên cao và làm với phương thẳng đứng một góc 450. Hỏi mảnh còn lại bay theo hướng nào, với vận tốc bao nhiêu?

ĐS:

theo hướng tạo với hướng thẳng đứng một góc 450.

Bài . Một viên đạn có khối lượng 2 kg bay theo phương ngang với vận tốc 200 m/s thì nổ thành hai mảnh. Mảnh khối lượng 1,5 kg rơi thẳng đứng xuống với vận tốc 200 m/s. Xác định vận tốc và hướng bay của mảnh còn lại.

ĐS:

chếch lên trên và làm với phương ngang một góc 370.

Bài . Một quả bóng đang chuyển động với vận tốc 5 m/s thì va chạm với một quả bóng khác có cùng khối lượng đang đứng yên. Sau va chạm, quả bóng thứ nhất bị bắn ra với vận tốc 2 m/s theo hướng là với hướng chuyển động ban đầu cảu nó một góc 500. Xác định vận tốc của quả bóng thứ hai ngay sau khi va chạm.

ĐS:

chếch lên trên và làm với phương ngang một góc 22,40.

Bài . Vận tốc của một vật có khối lượng 10 kg tăng từ 4 m/s lên 8 m/s khi có một lực không đổi tác dụng trong 2 giây. Xác định:

a. Động lượng của vật trước và sau khi có lực tác dụng.

b. Cường độ của lực tác dụng.

ĐS:

Bài . Một học sinh thả một quả bóng khối lượng 100 g xuống sàn nhà từ độ cao 0,80 m. Bóng rơi xuống sàn nhà rồi nảy lên với vận tốc cùng vận tốc khi chạm sàn. Tính lực trung bình của sàn tác dụng lên bóng. Biết thời gian va chạm là 0,01 s. Lấy g = 10 m/s2.

ĐS:

chọn chiều dương là cùng chiều với quả bóng nảy lên.

Bài . Một tên lửa khi được phóng lên, mỗi giây phụt ra 10 000 kg khí với vận tốc 2 500 m/s. Tính lực đẩy tác dụng lên tên lửa.

ĐS:

Bài . Một ô tô thứ nhất khối lượng 1500 kg đang chạy theo hướng Đông-Tây với vận tốc 25 m/s, đến ngã tư thì đâm phải xe ô tô thứ hai với khối lượng 2 500 kg đang chạy theo hướng Nam-Bắc với vận tốc 20 m/s. Sau đó hai xe bị mắc vào nhau và cùng chuyển động theo hướng làm với hướng Tây-Đông một góc

. Tính vận tốc của hai xe lúc này.

ĐS:

Bài . Một khẩu đại bác có khối lượng 4 tấn, bắn đi một viên đạn theo phương ngang có khối lượng 10 kg với vận tốc 400 m/s. Bỏ qua mọi ma sát.

a. Tìm vận tốc giật lùi của đại bác.

b. Nếu muốn cho đại bác không bị giật, người ta có thể cho hơi nổ thoát về phía sau với vận tốc 3 km/s. Tìm khối lượng của hơi nổ.

ĐS:

Bài . Một tên lửa có khối lượng tổng cộng m = 500 kg đang chuyển động với vận tốc 200 m/s thì khai hỏa động cơ. Một lượng nhiên liệu, khối lượng 50 kg cháy và phụt tức thời ra phía sau với vận tốc có độ lớn 700 m/s. Bỏ qua mọi ma sát.

a. Tính vận tốc của tên lửa sau khi nhiên liệu cháy.

b. Sau đó phần vỏ nguyên liệu, khối lượng 50 kg tách khỏi tên lửa chuyển động theo hướng cũ nhưng có vận tốc có độ lớn giảm còn 1/3. Tìm vận tốc phần còn lại của tên lửa.

ĐS: a. 300 m/s; b. 325 m/s.

Bài . Quả bóng có khối lượng m = 50 kg chuyển động với vận tốc v = 10 m/s đến đập vào tường rồi bật trở lại với cùng tốc độ

hướng vận tốc của bóng trước và sau va chạm tuân theo định luật phản xạ ánh sáng. Tính độ lớn động lượng của bóng trước, sau va chạm và độ biến thiên động lượng của bóng nếu bóng đập vào tường với góc tới

bằng:

a.

b.

ĐS:

[
]

Bài . Một người có khối lượng m1 = 60 kg đang chạy với vận tốc v1 = 4 m/s thì nhảy lên một chiếc xe khối lượng m2 = 90 kg đang chạy song song ngang qua người này với vận tốc v2 = 3 m/s. Sau đó, xe và người vẫn tiếp tục chuyển động theo phương cũ. Tính vận tốc của xe sau khi người này nhảy lên nếu ban đầu xe và người chuyển động:

a. cùng chiều.

b. ngược chiều.

ĐS:

[
]

Bài . Trên mặt hồ phẳng lặng có một cái thuyền khối lượng 150 kg, dài 4 m. Trên thuyền có một người khối lượng 50 kg. Lúc đầu, người và thuyền đứng yên. Nếu người đi từ mũi thuyền đến đuôi thuyền thì sẽ chuyển động theo chiều nào và được bao nhiêu mét? Bỏ qua sức cản của nước.

ĐS: 1 m.

Bài . Một con thuyền khối lượng 100 kg đang trôi dọc theo dòng sông với vận tốc 1 m/s. Một người khối lượng 50 kg từ bờ sông nhảy lên thuyền theo phương nằm ngang và vuông góc với bờ sông. Xác định vận tốc của thuyền ngay sau khi người đã nhảy vào thuyền. Bỏ qua sức cản của nước.

ĐS: v = 0,94 m/s theo phương làm với dòng sông một góc 450.

Bài . Một viên đạn có khối lượng 1 kg đang bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 500 m/s thì nổ thành hai mảnh. Mảnh thứ nhất có khối lượng 0,5 kg bay theo phương hợp với phương thẳng đứng một góc 600 với vận tốc 600 m/s. Hỏi mảnh thứ hai bay theo hướng nào với vận tốc bao nhiêu?

Đáp số: hợp với phương thẳng đứng một góc 300 với vận tốc 800 m/s.

Bài . Một tên lửa có khối lượng 10000 kg đang bay thẳng đứng lên trên với vận tốc 100 m/s thì phụt ra sao trong thời gian rất ngắn 1000 kg khí với vận tốc 800 m/s. Tính vận tốc của tên lửa sau khi phụt khí.

Đáp số: 200 m/s.

Bài . Một viên đạn có khối lượng 2 kg đang bay theo phương nằm ngang với vận tốc 200 m/s thì nổ thành hai mảnh. Mảnh có khối lượng 1,5 kg rơi thẳng xuống dưới với vận tốc 200 m/s. Xác định vận tốc của mảnh còn lại.

Đáp số: 1000 m/s hợp với phương ngang một góc ≈ 370.

CHỦ ĐỀ 4.2. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT.

Bài . Một học sinh ném một quả bóng từ điểm A lên theo phương thẳng đứng. Quả bóng rời khỏi tay tại điểm B, bay lên tới điểm C thì rơi xuống và chạm đất tại điểm D. Trong các giai đoạn chuyển động của quả bóng, giai đoạn nào sinh công dương, công âm và các công đó là các công của lực nào?

Đáp số:

Bài . Một người muốn chuyển dời một cái hòm 100 kg trên mặt sàn nằm ngang đi 5 m. Biết hệ số ma sát giữa sàn và hòm là 0,1. Lấy g = 10 m/s2. Tính lực và công tối thiểu người này phải thực hiện trong hai trường hợp:

a. Dùng tay đẩy hòm theo phương làm với đường nằm ngang một góc 300.

b. Dùng dây kéo hòm theo phương làm với đường nằm ngang một góc 300.

Đáp số: a. F = 122,6 N, A = 530 J.b. F = 109,2 N, A = 473 J.

Bài . Tính công cần thiết để làm một vật đang chuyển động đều với vận tốc 1 m/s phải dừng lại. Coi lực tác dụng làm vật dừng lại là không đổi.

Đáp số: A = -15 J.

Hướng dẫn:

Ta có:

với

Bài . Một thang máy có khối lượng 1000 kg có thể nâng tối đa được 800 kg. Lực ma sát ngăn cản chuyển động của thang máy là 4000 N. Động cơ của thang máy phải có công suất tối thiểu là bao nhiêu để có thể nâng được trọng lượng tối đa lên cao với vận tốc không đổi 3 m/s. Lấy g = 9,8 m/s2.

Đáp số: P = 64,92 kW.

Hướng dẫn: Gọi F là lực kéo của thang máy.

Thang máy chuyển động đều nên:

Công suất tối thiểu của động cơ thang máy:

Bài . Người ta dùng một mặt phẳng dài 2,5 m đặt nghiêng 300 so với đường nằm ngang để kéo một vật 100 kg lên cao. Biết hệ số ma sát k = 0,01 và lực kéo song song với mặt phẳng nghiêng. Tính công cần thực hiện trong hai trường hợp:

a. Kéo đều.

b. Kéo nhanh dần đều với gia tốc 2,5 m/s2. Lấy g = 9,8 m/s2.

Đáp số: a. 1270 J.b. 1895 J.

Hướng dẫn:

Thành phần trọng lực:

Lực ma sát:

a. Khi kéo đều:

Công thực hiện:

b. Khi kéo nhanh dần đều:

Công thực hiện:

Bài . Một hồ nước nhân tạo ở độ cao 30 m so với nơi đặt các tuabin phát điện. Tính công suất của các tuabin biết lưu lượng nước chảy vào các tuabin là 10000 m3/phút và các tuabin có thể thực hiện được công bằng 8/10 công nhận được từ nước.

Đáp số: P = 39200 kW

Bài . Có 12 khối đá hình hộp giống nhau chiều cao 40 cm, khối lượng mỗi khối 100 kg đặt trên mặt đất. Hỏi muốn xếp chồng những khối đá này lên nhau để có một cột đá thẳng đứng thì phải thực hiện một công tối thiểu bằng bao nhiêu? Lấy g = 9,8 m/s2.

Đáp số: A = 26,4 kW.

Hướng dẫn:

Công để nâng khối thứ 2 chồng lên khối 1: A1 = Ph.

Công để nâng khối thứ 3 chồng lên khối 2-1: A2 = P2h.

….

Công để nâng khối thứ 12 chồng lên khối 11-1: A11 = P11h.

Tổng công cần thiết: A = A1 +A2 + … + A11 = mgh(1 + 2 + …+11) = 66 mgh = 26400 J.

Bài . Một người đi xe đạp trên đường thẳng với vận tốc 18 km/h. Trong điều kiện này, lực ma sát và lực cản của không khí có độ lớn lần lượt là 7 N và 5 N. Biết khối lượng tổng cộng của người và xe là 80 kg và lấy gia tốc trọng trường là g = 10 m/s2. Tính:

a. Công và công suất của người đi xe đạp thực hiện trên mỗi kilomet đường nằm ngang.

b. Công và công suất của người đi xe đạp khi leo lên một dốc dài 100 m cao 1 m mà vẫn giữ nguyên vận tốc trên.

Đáp số: a. 12000 J, 60 W.b. 2000 J, 100 W.

Hướng dẫn:

a. Khi chạy trên đường nằm ngang:

Công suất:

b. Khi lên dốc, lực ma sát có độ lớn là: Fms = kN = kPcosα. Do α rất nhỏ nên có thể coi cosα = 1.

Ta có:

Công suất:

CHỦ ĐỀ 4.3. CƠ NĂNG VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG

Bài . Một chiếc xe nhỏ khối lượng 50 kg được đặt trên một toa tàu đang chuyển động thẳng đều. Xe chuyển động với vận tốc 3,6 km/h so với tàu, tàu chuyển động 36 km/h so với Trái Đất. Tính động năng của xe trong hệ quy chiếu gắn với tàu và trong hệ quy chiếu gắn với Trái Đất trong hai trường hợp sau:

a. Xe và tàu chuyển động cùng phương, cùng chiều.

b. Xe và tàu chuyển động cùng phương, ngược chiều.

Đáp số:

Bài . Tính thế năng trọng trường của một vật có khối lượng 10 kg khi đặt tại điểm A có độ cao 1 m so với mặt đất, và khi đặt tại điẻma B ở đáy giếng sâu 5 m trong hai trường hợp sau:

a. Chọn mặt đất làm mốc thế năng.

b. Chọn đáy giếng làm mốc thế năng.

Đáp số:

Bài . Một quả bóng thám không khối lượng 500 kg đang bay ở độ cao 100 m so với mặt đất và ở độ cao 110 m so với mặt nước của một hồ chứa nước. Tính thế năng trọng trường của bóng so với mốc thế năng là mặt đất và mặt hồ. Lấy g = 10 m/s2.

Đáp số: 5.105 J, 5,5.105 J.

Bài . Một vật nặng có thể chuyển động không ma sát trên mặt bàn nằm ngang được gắn với một lò xo có độ cứng là 80 N/m và có khối lượng không đáng kể. Người ta nén lò xo cho độ dài của lò xo giảm đi 2 cm, rồi bỏ tay. Tính vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân bằng.

Đáp số:

Bài . Một vật có khối lượng 3 kg trượt từ sàn xe tải cao 0,5 m xuống đất nhờ một mặt phẳng nghiêng dài 1 m. Biết lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 5 N. Tính vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất. Lấy g = 9,8 m/s2.

Đáp số:

Bài . Một vật có khối lượng 3 kg rơi không vận tốc ban đầu từ độ cao 4 m.

a. Tính vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất. Bỏ qua sức cản của không khí.

b. Trong một thí nghiệm, người ta đo được vận tốc ngay trước khi chạm đất chỉ bằng 6 m/s. Tính lực cản trung bình của không khí tác dụng lên vật. Giải bằng phương pháp năng lượng và phương pháp động lực học.

Đáp số:

Bài . Tính động năng của một đầu đạn khối lượng 5g bay với vận tốc 500 m/s. So sánh động năng này với động năng của một đầu búa máy khối lượng 10 kg chuyển động với vận tốc 6 m/s.

Đáp số: 625 J, 180 J.

Bài . Một vật khối lượng 100 g được ném thẳng đứng từ độ cao 1 m lên cao với vận tốc ban đầu 10 m/s. Tính động năng và thế năng của vật sau khi ném được 0,5 s. Lấy g = 10 m/s2.

Đáp số: 1,25 J, 4,75 J.

Bài . Một vận động viên nhảy cầu có khối lương 77 kg, nhảy từ độ cao 10 m so với mặt nước ở bể bơi xuống bể bơi. Tính vận tốc của vận động viên khi rơi được 5 m và ngay trước khi chạm nước.

Lấy g = 10 m/s2.

Đáp số: ≈ 9,9 m/s, 14 m/s.

Bài . Một ô tô khối lượng 2000 kg đang chuyển động với vận tốc 15 m/s thì hãm phanh. Sau khi hãm phanh, ô tô còn chạy chậm dần đều thêm 20 m mới dừng lại. Tính độ lớn lực hãm ô tô.

Đáp số: -11250 N.

Bài . Một vật khối lượng 0,1 kg được ném từ độ cao 10 m xuống đất với vận tốc ban đầu là v0 = 10 m/s (lấy g = 9,8 m/s2).

a. Tính vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất. Bỏ qua sức cản của không khí.

b. Khi chạm đất, vật đi sâu vào đất 2 cm mới dừng lại. Tính lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật.

Đáp số:

Bài . [NC] Con lắc thử đạn là một hộp đựng cát, khối lượng M, treo vào một sợi dây. Khi bắn đầu đạn khối lượng m theo phương nằm ngang, thì đầu đạn cắm vào cát, và nâng hộp cát lên cao theo một cung tròn làm cho trọng tâm của hộp các lên cao thêm một khoảng h so với vị trí cân bằng. Tính vận tốc v của viên đạn.

Đáp số:

Hướng dẫn:

Giai đoạn 1: Viên đạn va chạm mềm vào hộp cát.

Hệ viên đạn – hộp cát là cô lập và áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

.(1)

Giai đoạn 2: Viên đạn cùng hộp cát chuyển đọng lên cao.

Bảo toàn cơ năng:

(2)

Từ (1) và (2) suy ra v.

Bài . Người ta dùng dây thừng kéo một vật khối lượng 40 kg từ dưới đất lên cao. Khi lên cao được 50 cm thì vật đạt vận tốc 0,3 m/s.

a. Tính lực căng dây.

b. Nếu dây chỉ chịu lực tối đa là 600 N thì vận tốc tối đa mà vật có thể đạt được khi lên tới độ cao 50 cm là bao nhiêu?

Đáp số: a. 396 N, b. 2,28 m/s.

Hướng dẫn: Có thể dùng phương pháp năng lượng để giải bằng cách viết biểu thức liên hệ giữa độ biến thiên động năng và công của ngoại lực F = T – P.

Bài . Một vật nhỏ khối lượng 0,01 kg được nối với một lò xo có độ cứng k = 100 N/m đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn OA = 5 cm rồi thả ra.

a. Tính vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng.

b. Nếu lò xo được treo thẳng đứng thì vận tốc trên có độ lớn bằng bao nhiêu?

Đáp số: a. -5 m/s. b. 5 m/s theo hướng từ dưới lên.

Bài . Một con lắc gồm một quả cầu được treo vào một sợi dây không dãn có chiều dài

. Sợi dây được treo vào một điểm O cố định. Kéo quả cầu từ vị trí cân bằng B tới A sao cho góc AOB bằng 300 rồi thả ra.

a. Tính vận tốc quả cầu khi qua vị trí cân bằng.

b. Chứng minh vận tốc này là cực đại.

Đáp số: a.

Bài . Hai vật A và B có khối lượng là M và m, được nối với nhau bằng một dây không dãn qua một ròng rọc. Tính vận tốc của hệ hai vật trên khi đã dịch chuyển được một quãng đường s bằng phương pháp năng lượng và phương pháp động lực học. Bỏ qua ma sát và sức cản của môi trường.

Đáp số: