Câu hỏi trang 114
|
1. Từ thí nghiệm trong Hình 18.2: Dự đoán độ dịch chuyển của khúc gỗ trong các trường hợp và cho biết độ dịch chuyển đó phụ thuộc vào những yếu tố nào của viên bi. Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng.
|
Quan sát hình vẽ và dự đoán hiện tượng
Dự đoán: Viên bi bằng sắt sẽ làm khúc gỗ dịch chuyển nhiều hơn viên bi bằng thủy tinh.
Câu hỏi trang 115 CH 2
|
2. Cho ví dụ để giải thích tại sao động lượng của một vật lại phụ thuộc vào hệ quy chiếu. |
Biểu thức tính động lượng: p = m.v
Động lượng phụ thuộc vào vận tốc của vật, đối với mỗi một hệ quy chiếu khác nhau thì sẽ cho vận tốc v khác nhau nên động lượng sẽ khác nhau
=> Động lượng phụ thuộc vào hệ quy chiếu.
Câu hỏi trang 115 Luyện tập
|
Trong một trận bóng đá, cầu thủ A có khối lượng 78 kg chạy dẫn bóng với tốc độ 8,5 m/s. Trong khi đó, cầu thủ B có khối lượng 82 kg (ở đội đối phương) cũn chạy đến tranh bóng với tốc độ 9,2 m/s theo hướng ngược với hướng của cầu thủ A (Hình 18.4). a) Hãy xác định hướng và độ lớn của vecto động lượng của từng cầu thủ. b) Hãy xác định vecto tổng động lượng của hai cầu thủ.
|
Hướng của động lượng cùng hướng với vận tốc
Độ lớn động lượng: p = m.v
a)
- Cầu thủ A:
+ Hướng động lượng: phương ngang, chiều từ trái sang phải
+ Độ lớn: pA = mA .vA = 78.8,5 = 663 (kg.m/s)
- Cầu thủ B:
+ Hướng động lượng: phương ngang, chiều từ phải sang trái
+ Độ lớn: pB = mB .vB = 82.9,2 = 754,4 (kg.m/s)
b) Chọn chiều dương từ phải sang trái
Ta có: \(\overrightarrow p = \overrightarrow {{p_A}} + \overrightarrow {{p_B}} \)
Chiếu lên chiều dương, ta có:
\(p = {p_B} - {p_A} = 754,4 - 663 = 91,4(kg.m/s)\)
Câu hỏi trang 116 CH 3
|
3. Trên thực tế, có tồn tại hệ kín lí tưởng không? Giải thích. |
Trên thực tế, không tồn tại hệ kín lí tưởng. Vì môi trường luôn luôn có sự tương tác vật chất với nhau.
Câu hỏi trang 116 CH 4
|
4. Lập luận để giải thích tại sao hệ hai xe trượt trong thí nghiệm khảo sát định luật bảo toàn động lượng được xem gần đúng là hệ kín.
|
Trước khi thực hiện thí nghiệm thì đệm khí được khởi động nên khi hai xe di chuyển va chạm vào nhau, sẽ không có lực ma sát cản trở chuyển động, chỉ còn tương tác giữa các vật trong hệ nên thí nghiệm được xem như gần đúng là hệ kín.
Câu hỏi trang 116 CH 5
|
5. Nêu những lưu ý trong khi bố trí dụng cụ như Hình 18.5 để hạn chế sai số của thí nghiệm.
|
+ Bật đệm khí trước khi hệ vật thực hiện, làm giảm ma sát
+ Kiểm tra máy đo thời gian
+ Bố trí thí nghiệm đúng như hình 18.5.
Câu hỏi trang 116 CH 6
|
6. Nếu chỉ có 1 đồng hồ đo thời gian hiện số thì các em cần thiết lập chế độ đo thời gian như thế nào? |
Nếu chỉ có 1 đồng hồ đo thời gín hiện số thì ta sử dụng thêm một đồng hồ bấm giây để đo thời gian vật di chuyển.
Câu hỏi trang 117 CH 7
|
7. Giải thích tại sao chúng ta có thể xác định được vận tốc tức thời của xe dựa vào thời gian xe đi qua cổng quang điện (Hình 18.5). Trình bày lưu ý về dấu của vận tốc tức thời của hai xe trong quá trình tiến hành thí nghiệm.
|
- Ta có độ dịch chuyển cố định, thí nghiệm cho biết được thời gian nên ta có thể xác định được vận tốc tức thời của xe.
- Lưu ý về dấu của vận tốc tức thời:
+ Nếu khối lượng của vật 1 va chạm vào vật 2 lớn hơn, hệ hai vật chuyển động cùng chiều với chiều chuyển động của vật 1 thì vận tốc tức thời lớn hơn 0
+ Nếu hệ hai vật chuyển động ngược chiều với chiều ban đầu của vật 1 thì vận tốc tức thời nhỏ hơn 0
Câu hỏi trang 117 CH 8
|
8. Từ kết quả thí nghiệm, hãy tính độ chênh lệch tương đối động lượng của hệ trước và sau va chạm \(\frac{{\left| {{p_1} - p’} \right|}}{{{p_1}}}.100\% \). Từ đó, nêu nhận xét về động lượng của hệ trước và sau va chạm.
|
+ Lần đo 1: \(\frac{{\left| {{p_1} - p’} \right|}}{{{p_1}}}.100\% = \frac{{\left| {0,230 - 0,222} \right|}}{{0,230}}.100\% = 3,48\% \)
+ Lần đo 2: \(\frac{{\left| {{p_1} - p’} \right|}}{{{p_1}}}.100\% = \frac{{\left| {0,240 - 0,231} \right|}}{{0,240}}.100\% = 3,75\% \)
Advertisements (Quảng cáo)
+ Lần đo 3: \(\frac{{\left| {{p_1} - p’} \right|}}{{{p_1}}}.100\% = \frac{{\left| {0,240 - 0,245} \right|}}{{0,240}}.100\% = 2,08\% \)
=> Động lượng trước và sau va chạm gần như nhau.
Câu hỏi trang 119 Vận dụng
|
Vận dụng: Em hãy vận dụng định luật bảo toàn động lượng để chế tạo một số đồ chơi khoa học. |
Các em tự thực hiện.
Câu hỏi trang 119 Bài tập 1
|
1. Hãy tính độ lớn động lượng của một số hệ sau: a) Một electron khối lượng 9,1.10-31 kg chuyển động với tốc độ 2,2.106 m/s. b) Một viên đạn khối lượng 20 g bay với tốc độ 250 m/s. c) Một chiếc xe đua thể thức I (F1) đang chạy với tốc độ 326 km/h. Biết tổng khối lượng của xe và tài xế khoảng 750 kg. d) Trái Đất chuyển động trên quỹ đạo quanh Mặt Trời với tốc độ 2,98.104 m/s. Biết khối lượng Trái Đất là 5,972.1024 kg. |
Biểu thức tính động lượng: p = m.v
Với m: khối lượng của vật (kg); v là vận tốc của vật (m/s).
a) Động lượng của electron là: p = m.v = 9,1.10-31 .2,2.106 = 2,002.10-24 (kg.m/s)
b) Đổi 20 g = 0,02 kg.
Động lượng của viên bi là: p = m.v = 0,02.250 = 5 (kg.m/s).
c) Đổi 326 km/h = 90,56 m/s
Động lượng của xe đua thể thức I là: p = m.v = 750.90,56 = 67920 (kg.m/s).
d) Động lượng của Trái Đất chuyển động quanh quỹ đạo Mặt Trời là:
p = m.v = 5,972.1024 .2,98.104 = 1,78.1029 (kg.m/s)
Câu hỏi trang 119 Bài tập 2
|
2. Một quả bóng tennis khối lượng 60 g chuyển động với tốc độ 28 m/s đến đập vào một bức tường và phản lại với cùng một góc 450 như Hình 18P.1. Hãy xác định các tính chất của vecto động lượng trước và sau va chạm của bóng
|
Quan sát hình vẽ
Biểu thức tính động lượng: p = m.v
Độ lớn động lượng trước và sau va chạm là: p = m.v = 0,06.28 = 1,68 (kg.m/s)
- Tính chất của vecto động lượng trước va chạm:
+ Hướng từ trái sang phải, hợp với phương ngang 1 góc 450
+ Độ lớn: p = 1,68 kg.m/s
- Tính chất của vecto động lượng sau va chạm:
+ Hướng từ phải sang trái, hợp với phương ngang 1 góc 450
+ Độ lớn: p = 1,68 kg.m/s
Câu hỏi trang 119 Bài tập 3
|
3. Một viên đạn nặng 6 g được bắn ra khỏi nòng súng của một khẩu súng trường 4 kg với tốc độ 320 m/s. a) Tìm tốc độ giật lùi của súng. b) Nếu một người nặng 75 kg tì khẩu súng vào vai và ngắm bắn thì tốc độ giật lùi của người là bao nhiêu? |
Định luật bảo toàn động lượng: \(\sum {\overrightarrow {{p_{tr}}} = \sum {\overrightarrow {{p_s}} } } \)
Lời giải chi tiết:
a) Gọi vận tốc trước và sau của khẩu súng lần lượt là v1 và v’1
Vận tốc của viên đạn trước và sau lần lượt là v2 và v’2
Khối lượng của khẩu súng M = 4 kg; khối lượng của viên đạn là m = 6 g = 0,006 kg
Ban đầu viên đạn và khẩu súng đứng yên nên v1 = v2 = 0.
Sau khi viên đạn được bắn thì v’2 = 320 m/s
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên đạn
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:
\(\begin{array}{l}\sum {\overrightarrow {{p_{tr}}} = \sum {\overrightarrow {{p_s}} } } \Leftrightarrow M.\overrightarrow {{v_1}} + m.\overrightarrow {{v_2}} = M.\overrightarrow {v_1′} + m.\overrightarrow {v_2′} \\ \Leftrightarrow M.\overrightarrow {v_1′} + m.\overrightarrow {v_2′} = \overrightarrow 0 \end{array}\)
Chiếu lên chiều dương ta có:
\(\begin{array}{l} - M.v_1′ + m.v_2′ = 0 \Leftrightarrow v_1′ = \frac{m}{M}.v_2’\\ \Rightarrow v_1′ = \frac{{0,006}}{4}.320 = 0,48(m/s)\end{array}\)
Vậy tốc độ giật lùi của súng là 0,48 m/s.
b) Tốc độ giật lùi của người và súng như nhau, coi người và súng là một hệ
Gọi vận tốc trước và sau của hệ người và khẩu súng lần lượt là v1 và v’1
Vận tốc của viên đạn trước và sau lần lượt là v2 và v’2
Khối lượng của người và khẩu súng là M = 4 + 75 = 79 kg; khối lượng của viên đạn là m = 6 g = 0,006 kg
Ban đầu viên đạn, người và khẩu súng đứng yên nên v1 = v2 = 0.
Sau khi viên đạn được bắn thì v’2 = 320 m/s
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên đạn
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:
\(\begin{array}{l}\sum {\overrightarrow {{p_{tr}}} = \sum {\overrightarrow {{p_s}} } } \\ \Leftrightarrow M.\overrightarrow {{v_1}} + m.\overrightarrow {{v_2}} = M.\overrightarrow {v_1′} + m.\overrightarrow {v_2′} \\ \Leftrightarrow M.\overrightarrow {v_1′} + m.\overrightarrow {v_2′} = \overrightarrow 0 \end{array}\)
Chiếu lên chiều dương ta có:
\(\begin{array}{l} - M.v_1′ + m.v_2′ = 0 \Leftrightarrow v_1′ = \frac{m}{M}.v_2’\\ \Rightarrow v_1′ = \frac{{0,006}}{{79}}.320 = 0,024(m/s)\end{array}\)
Vậy tốc độ giật lùi của người là 0,024 m/s.