Giải Giải vật lí 10 cánh diều bài Động lượng và định luật bảo toàn động lượng - Sách cánh diều vật lí 10. Phần dưới sẽ hướng dẫn giải bài tập và trả lời các câu hỏi trong bài học. Cách làm chi tiết, dễ hiểu. Hi vọng các em học sinh nắm tốt kiến thức bài học..
Mở đầu :
Sự va chạm giữa các xe ô tô khi tham gia giao thông, có thể ảnh hưởng lớn đến trạng thái của xe, thạm chí nguy hiểm đến tính mạng người ngồi trong xe. Để nâng cao độ an toàn của ô tô, giảm hậu quả của lực tác dụng lên người lái cần phải hiểu điều gì sẽ xảy ra với ô tô bị va chạm khi đang chuyển động. Những đặc điểm nào của ô tô ảnh hưởng đến hậu quả va chạm ?
Trả lời: Những đặc điểm ảnh hưởng đến hậu quả va chạm là: Vận tốc của xe, phương va chạm, khối lượng của xe, ...
I. Động lượng
Câu hỏi 1: Hãy đề xuất phương án và thực hiện thí nghiệm để chứng tỏ tốc độ và khối lượng của vật khi va chạm càng lớn thì hậu quả do va chạm càng lớn.
Trả lời:
Phương án: Thí nghiệm thả các viên bi
- Chuẩn bị :
+Các viên bi có cùng kích thước và khác khối lượng ( tốt nhất là lấy các viên bi có các chất liệu khác
nhau Vd: nhôm. sắt, đồng, chì)
+ Khối đất nặn lớn.
+ 1 chiếc thước đo - Cách tiến hành:
+ Lần lượt thả rơi tự do các viên bi từ 1 độ cao xác định xuống khối đất nặn
+ Đo và so sánh độ lún sâu của viên bị vào khối đất nặn
=> Từ đó thấy được, sự phụ thuộc của khối lượng vào hậu quả do va chạm
+ Dùng 1 viên bi, ta thả rơi tự do ở các độ cao khác nhau, từ đó vận tốc khi chạm đất nặn sẽ khác nhau ( Rơi ở vị trí càng cao, vận tốc khi tiếp đất càng lớn)
=> Đo và so sánh độ lún sâu của viên bi vào khối đất nặn
( Trong trường hợp không thể đo độ lún trực tiếp bằng thước, ta dùng 1 sợi chỉ để ước chừng độ sâu rồi so sánh sợi chỉ đó với chiếc thước)
B. Bài tập và hướng dẫn giải
Câu hỏi 2: Làm thế nào để viên bi có tốc độ khác nhau khi tiếp xúc với đất nặn ?
Luyện tập 1: Tính độ lớn động lượng của từng vật sau:
a, Một hòn đá khối lượng 0,5 kg đang chuyển động với vận tốc 20m/s.
b, Một chiếc xe bus khối lượng 12000 kg đang chuyển động với tốc độ 10m/s trên đường.
c, Một electron di chuyển với tốc độ 2,0.107 m/s.
( khối lượng của electron là 9,1.10-31kg)
II. Định luật bảo toàn động lượng
Câu hỏi 3: Hãy biểu diễn độ thay đổi động lượng của từng xe sau khi va chạm.
Câu hỏi 4: Hai quả cầu A và B, mỗi quả có khối lượng 1kg, va chạm nhau như hình 1.5. Hãy tính tổng động lượng của hau quả cầu trước va chạm và tổng động lượng sau va chạm. So sánh kết quả nêu kết luận.
Câu hỏi 5: Dựa vào định luật bảo toàn động lượng, hãy thiết lập công thức tính tốc độ của 2 xe trên giá đỡ nằm ngang, trong trường hợp một xe có tốc độ đã biết tới va chạm với xe còn lại đang đứng yên, sau va chạm hai xe dính vào nhau và cùng chuyển động.
Câu hỏi 6: Kết quả thí nghiệm đo được trong một lần thí nghiệm với hai xe có cùng khối lượng là 245 g. xe 1 có tốc độ 0,542 m/s va chạm với xe 2 đang đứng yên, sau va chạm đo được 2 xe có cùng vận tốc là 0,269 m/s. Hãy tính động lượng của từng xe trước và sau va chạm, từ đó so sánh động lượng của hệ hai xe trước và sau va chạm. Định luật bảo toàn có được nghiệm đúng hay không?
Câu hỏi 7: Ngay trước khi nổ quả pháo hoa có tốc độ bằng không, động lượng của nó bằng không. Sau khi nổ các mảnh pháo hoa bay theo mọi hướng, mỗi mảnh cố động lượng khác 0. Điều này có mâu thuẫn với định luật bảo toàn động lượng hay không ?
III. Định luật bảo toàn động lượng
Luyện tập 2: Một quả bóng bay theo phương ngang va vào tường thẳng đứng với cùng vận tốc ở hai lần khác nhau. Lần thứ nhất, quả bóng này nảy ngược lại cùng tốc độ ngay trước khi va chạm vào tường. Lần thứ hai, quả bóng bay tới và dính vào tường.
1, Trong lần nào quả bóng có sự thay đổi động lượng lớn hơn?
2, Giả sử khoảng thời gian biến đổi động lượng của quả bóng khi va chạm vào tường hai lần là bằng nhau, lần nào lực trung bình quả bóng tác dụng lên trường lớn hơn?
3, Động lượng của quả bóng có bảo toàn trong quá trình bóng va vào tường hay không ? Giải thích.
Vận dụng: Hãy sử dụng các vật liệu dễ kiếm để chế tạo xe đồ chơi có thể chuyển động bằng phản lực ?