Giải những bài tập trang 126-127 trong sách Giáo trình Vật Lý lớp 10

Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau giải các bài tập từ 1 đến 9 trang 126-127 trong sách Giáo trình Vật Lý lớp 10. Các bài tập này bao gồm nhiều phần lý thuyết, câu hỏi và bài tập, kèm theo công thức, định lí và chuyên đề có trong SGK. Mục tiêu của chúng ta là giúp các em học sinh hiểu rõ và nắm vững kiến thức môn Vật Lý 10, để ôn tập cho kỳ thi tốt nghiệp THPT quốc gia.

LÍ THUYẾT

I – Động lượng

1. Xung lượng của lực:

• Khi một lực tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ∆t, tích của lực và khoảng thời gian đó được gọi là xung lượng của lực.
• Đơn vị xung lượng của lực là N.s.

2. Động lượng:

• Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là đại lượng được xác định bởi công thức p = m.v.
• Động lượng là một vector cùng hướng với vận tốc của vật.
• Đơn vị của động lượng là kilôgam mét trên giây (kg.m/s).
• Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian bằng xung lượng của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.

II – Định luật bảo toàn động lượng

1. Hệ cô lập:
   Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng.

2. Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập:
   Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn.

3. Va chạm mềm:
   Theo định luật bảo toàn động lượng, ta có: m1.v1 = (m1 + m2).v, trong đó v1 là vận tốc của vật m1 ngay trước va chạm với vật m2 đang đứng yên, và v là vận tốc của m1 và m2 ngay sau va chạm.

4. Chuyển động bằng phản lực:
   Theo định luật bảo toàn động lượng, ta có m.v + M.v = 0, trong đó v là vận tốc của lượng khí m phụt ra phía sau và v là vận tốc tên lửa có khối lượng M.

CÂU HỎI (C)

1. Trả lời câu hỏi C1 trang 123 Vật Lý 10

Chứng minh rằng đơn vị động lượng cũng có thể tính ra Niu-tơn giây (N.s).
Trả lời:
Công thức định luật II Niu-tơn: F = ma
⇒ 1 N = 1 kg m/s2
⇒ Đơn vị động lượng:
(kg.m/s = kg.m/s2 = N.s) (ĐPCM)

2. Trả lời câu hỏi C2 trang 123 Vật Lý 10

Một lực 50 N tác dụng vào một vật có khối lượng m = 0,1 kg ban đầu nằm yên; thời gian tác dụng là 0,01 s. Xác định vận tốc của vật.
Trả lời:
♦ Cách 1:
Ta có, biến thiên động lượng thì bằng xung lượng của lực:
(Delta p = F Delta t Leftrightarrow m.v – m.v0 = F Delta t)
Mặt khác, theo đầu bài ta có: (v0 = 0m/s) (do ban đầu nằm yên)
Ta suy ra:
(m.v – 0 = 50.0,01 Rightarrow m.v = 50.0,01 Rightarrow v = dfrac{{50.0,01}}{{0,1}} = 5m/s)

♦ Cách 2:
Theo định luật II Niu-tơn ta có: F = ma
→ (a = frac{F}{m} = frac{50}{0,1} = 500 N )
Lại có:
( v = v0 + at = 0 + 500.0,01 = 5 ) (m/s)
(Vật ban đầu nằm yên nên v0 = 0)

3. Trả lời câu hỏi C3 trang 126 Vật Lý 10

Giải thích hiện tượng súng giật khi bắn.
Trả lời:
Xét hệ súng – viên đạn:

• Động lượng của hệ trước khi súng nổ: bằng 0 (súng và đạn đứng yên).
• Động lượng của hệ khi súng nổ: (m.v + M.v)
• Vì nội lực (lực nổ – đẩy viên đạn) rất lớn so với ngoại lực (trọng lực viên đạn…), hệ được coi là hệ kín.
  Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
  (m.v + M.v = 0 Rightarrow v = – dfrac{M}{m} v )
  Dấu trừ chỉ chuyển động của súng là giật lùi so với hướng của viên đạn.

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 126 127 sgk Vật Lí 10 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải (câu trả lời) các câu hỏi và bài tập các bạn xem sau đây:

❓

1. Giải bài 1 trang 126 Vật Lý 10
   Nêu định nghĩa và ý nghĩa của động lượng.
   Trả lời:

• Định nghĩa: Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là đại lượng được xác định bởi công thức: p = m v.
• Ý nghĩa: Động lượng đặc trưng cho sự truyền chuyển động giữa các vật trong tương tác.

2. Giải bài 2 trang 126 Vật Lý 10
   Khi nào động lượng của một vật biến thiên?
   Trả lời:
   Lực đủ mạnh tác dụng lên một vật trong một khoảng thời gian thì có thể gây ra sự biến thiên động lượng của vật đó.

3. Giải bài 3 trang 126 Vật Lý 10
   Hệ cô lập là gì?
   Trả lời:
   Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng. Trong một hệ cô lập, chỉ có các nội lực tương tác giữa các vật. Các nội lực này, theo định luật III Niu-tơn trực đối nhau từng đôi một.

4. Giải bài 4 trang 126 Vật Lý 10
   Phát biểu định luật bảo toàn động lượng. Chứng tỏ rằng định luật đó tương đương với định luật III Niu-tơn.
   Trả lời:

• Định luật bảo toàn động lượng: Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn.
• Xét một hệ cô lập gồm hai vật nhỏ có khối lượng m1 và m2 tương tác nhau.
  Theo định luật III Niu-tơn: (overrightarrow{{F_1}} = – overrightarrow{{F_2}}, hay overrightarrow{{F_2}} = – overrightarrow{{F_1}})
  Từ độ biến thiên động lượng: (Delta overrightarrow{{p_1}} = overrightarrow{{F_1}}Delta t) và (Delta overrightarrow{{p_2}} = overrightarrow{{F_2}}Delta t)
  ⇒ (Delta overrightarrow{{p_1}} = – Delta overrightarrow{{p_2}})
  ⇒ (Delta overrightarrow{{p_1}} + Delta overrightarrow{{p_2}} = 0)
  Nghĩa là biến thiên động lượng của hệ bằng 0, hay là động lượng của hệ không đổi.
  ⇒ Từ kết quả nhiều thí nghiệm, nhiều hiện tượng khác nhau, ta rút ra định luật bảo toàn động lượng.

❓

1. Giải bài 5 trang 126 Vật Lý 10
   Động lượng được tính bằng.
   A. N/s. B. N.s.
   C. N.m. D. N.m/s.
   Chọn đáp án đúng.
   Bài giải:
   Ta có: Delta p = F Delta t

• Lực F có đơn vị: N (Niuton)
• Khoảng thời gian Delta t có đơn vị là: s (Giây)
  ⇒ Động lượng còn có đơn vị (N.s)
  (Ta có: (kg.m/s = N.s))
  ⇒ Đáp án: [B].

2. Giải bài 6 trang 126 Vật Lý 10
   Một quả bóng đang bay ngang với động lượng p thì đập vuông góc vào một bức tường thẳng đứng bay ngược trở lại theo phương vuông góc với bức tường với cùng độ lớn vận tốc. Độ biến thiên động lượng của quả bóng là:
   A. (0). B. (p).
   C. (2p). D. (-2p).
   Chọn đáp án đúng.
   Bài giải:
   Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của quả bóng.
   Theo định luật III Niuton ta có:
   ( p2 = – p1) mà ( p1 = p) do đó:
   (eqalign{ & p1 = m1v1 ; p2 = m2v2 cr & Delta p = p2 – p1 = – p1 – p1 = – 2p cr} ).
   ⇒ Đáp án: [D].

3. Giải bài 7 trang 127 Vật Lý 10
   Một vật nhỏ khối lượng m = 2 kg trượt xuống một đường thẳng nhẵn tại một điểm xác định có vận tốc 3 m/s, sau đó 4 s có vận tốc 7 m/s, tiếp ngay sau đó 3 s vật có động lượng (kg.m/s) là:
   A. 6. B. 10.
   C. 20. D. 28.
   Chọn đáp án đúng.
   Bài giải:
   Tóm tắt:
   m = 2kg; v0 = 3m/s; t1 = 4s; v1 = 7m/s. t2 = 3s; t = t1 + t2 =7s
   p = ?
   Giải:
   Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.
   Gia tốc của vật là:
   (a = {{{v1 – v0}} over {{t1}}} = {{7 – 3} over 4} = 1left( {m/{s^2}} right))
   Sau thời gian t = 7 s kể từ lúc vật có vận tốc v0 = 3 m/s, vật đạt được vận tốc là:
   (v2 = v0 + at = 3 + 1.7 = 10 m/s).
   Động lượng của vật khi đó là : p = m.v2 = 2.10 = 20 kg m/s.
   ⇒ Đáp án: [C].

4. Giải bài 8 trang 127 Vật Lý 10
   Xe A có khối lượng 1000 kg và có vận tốc 60 km/h; xe B có khối lượng 2000 kg và có vận tốc 30 km/h. So sánh động lượng của chúng.
   Bài giải:
   Tóm tắt:
   m = 1000kg
   Vận tốc xe A = 60km/h = ( {{60.1000} over {3600}} ) (m/s)
   Vận tốc xe B = 30km/h = ( {{30.1000} over {3600}} ) (m/s)
   So sánh động lượng hai xe?
   Giải:
   Động lượng của xe A:
   (pA = mAvA = 1000.{{60.1000} over {3600}} = {16,66.10^3} left( {kg.m/s} right))
   Động lượng của xe B:
   (pB = mBvB = 2000.{{30.1000} over {3600}} = {16,67.10^3} left( {kg.m/s} right))
   ⇒ Hai xe có động lượng bằng nhau.

5. Giải bài 9 trang 127 Vật Lý 10
   Một máy bay có khối lượng 160000 kg, bay với vận tốc 870 km/h. Tính động lượng của máy bay.
   Bài giải:
   Ta có:

• Khối lượng của máy bay: (m = 160000kg)
• Vận tốc của máy bay:
  (v = 870km/h = ( {{870.1000} over {3600}} ) (m/s))
  Động lượng của máy bay:
  (P = m.v = 160000.( {{870.1000} over {3600}} ) = {38,67.10^6} left( {kg.m/s} right))

Đó là toàn bộ các câu hỏi và bài tập trang 126-127 trong sách Giáo trình Vật Lý lớp 10. Hy vọng rằng bài viết này sẽ giúp các em học sinh hiểu rõ và nắm vững kiến thức của môn Vật Lý 10. Đừng quên ôn tập thường xuyên và chuẩn bị tốt cho kỳ thi tốt nghiệp THPT quốc gia. Hãy truy cập PRAIM để tìm hiểu thêm nhiều thông tin hữu ích trong quá trình học tập của bạn.