Lý thuyết định luật bảo toàn động lượng chi tiết nhất

Định luật bảo toàn động lượng là một trong những kiến thức cơ bản của môn Hóa học. Cunghocvui gửi tới các bạn lý thuyết định luật bảo toàn động lượng lớp 10 và một số câu hỏi trắc nghiệm có đáp án. Hy vọng tài liệu này sẽ hữu ích với các bạn!

A. Tóm tắt lý thuyết định luật bảo toàn động lượng

I - Động lượng

1. Khái niệm về xung của lực

- Trong một khoảng thời gian \(\Delta t\) xác định, một vật chịu tác dụng của một lực \(\overrightarrow{F}\) thì giá trị của tích của hai thừa số \(\overrightarrow{F}.\Delta t\) được gọi là xung của lực.

- N.s là ký hiệu đơn vị xung của lực

2. Các kiến thức về động lượng

- Giá trị của biểu thức \(\overrightarrow{p}=m.\overrightarrow{v}\) (trong đó \(\overrightarrow{v}\) là vectơ vận tốc của một vật có khối lượng là m đang dịch chuyển) thì được gọi là động lượng của một vật.

- Động lượng là một vectơ có những đặc điểm sau:

+ Về phương và hướng: Vectơ động lượng có cùng phương và cùng hướng với vectơ vận tốc của vật

+ Động lượng dùng đơn vị là kilogam mét trên giây, kí hiệu là (kg.m/s)

- Trong một khoảng thời gian \(\Delta t\) xác định, độ biến thiên động lượng được xác định bằng tích của hai thừa số \(\overrightarrow{F}\) (xung của lực mà vật chịu tác dụng) và khoảng thời gian \(\Delta t\). Ta có công thức sau đây:

\(\Delta \overrightarrow{p}=\overrightarrow{F}.\Delta t\)

II - Phát biểu định luật bảo toàn động lượng lớp 10

1. Hệ cô lập

- Nếu một hệ không chịu tác động của ngoại lực nào hoặc có chịu tác động của ngoại lực nhưng tổng các ngoại lực ấy bằng 0 thì hệ các vật đó được gọi là hệ cô lập.

- Trong một hệ cô lập, các lực tác động chỉ bao gồm nội lực của các vật tương tác với nhau theo kiểu trực đối từng đôi một.

2. Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập

Trong một hệ cô lập, động lượng là một đại lượng được bảo toàn.

3. Va chạm mềm 

- Dựa vào định luật bảo toàn động lượng, ta có thể đưa ra công thức:

\(m_{1}\overrightarrow{v_{1}}=(m_{1}+m_{2})\overrightarrow{v}\)

Trong một định luật bảo toàn động lượng lớp 10 công thức:

+ \(m_{1}\), \(m_{2}\) là khối lượng của hai vật 

+ \(v_{1}\)là vận tốc của vật \(m_{1}\) ngay trước khi xảy ra va chạm (vật \(m_{2}\) ở trong trạng thái đứng yên)

+\(\overrightarrow{v}\) là vận tốc của hai vật \(m_{1}\), \(m_{2}\) ngay sau khi xảy ra va chạm với nhau.

4. Chuyển động bằng phản ứng 

- Dựa vào định luật bảo toàn động lượng, ta dẫn đến được một công thức sau:

\(m.\overrightarrow{v}+M.\overrightarrow{v}=\overrightarrow{0}\)

Trong công thức:

+ Một khí m được phụt ra hướng về sau theo một vận tốc \(\overrightarrow{v}\)

+ M là khối lượng một tên lửa di chuyển với vận tốc \(\overrightarrow{v}\)

B. Bài tập định luật bảo toàn động lượng

1. Các bài tập tự luận định luật bảo toàn động lượng lớp 10

Bài 1: 500m/s là vận tốc của một vật 1kg đang trong trạng thái di chuyển theo một phương thẳng đứng, tạo với mặt đất một góc \(90^0\). Trong quá trình di chuyển, vật đó bị vỡ ra thành hai vật, mỗi vật nặng 500g. \(500\sqrt{2}m/s\) là vận tốc di chuyển của vật thứ nhất theo một phương ngang song song với mặt đất. Hỏi phương và vận tốc của vật thứ hai là bao nhiêu?

Bài 2: 1kg và 3kg lần lượt là khối lượng của hai vật đang trong trạng thái di chuyển. Vật thứ nhất di chuyển với một vận tốc bằng 3m/s, vật thứ hai di chuyển với một vận tốc bằng 1m/s. Giá trị tổng động lượng và các đặc điểm của tổng động lượng về phương, hướng và độ lớn của hệ khi:

a, Hai vật chuyển động cùng hướng 

b, Hai vật chuyển động ngược hướng

c, Hai vật chuyển động tạo với nhau một góc bằng \(90^0\)

Bài 3: 1000kg là khối lượng của một khẩu súng được đặt trong vị trí nằm ngang, phương song song với mặt đất. Từ trong nòng súng, người ta bắn ra một viên đạn nặng 2,5kg với một vận tốc bằng 600m/s. Hỏi sau khi đạn bắn ra, vận tốc của súng là bao nhiêu?

Bài 4: 3 tấn và 1,5m/s lần lượt là khối lượng và vận tốc của một chiếc xe ô tô tải đang trong trạng thái chuyển động va chạm với một xe máy đang ở trong trạng thái đứng yên (vận tốc bằng 0) khiến hai xe dính vào nhau. Biết rằng xe máy có khối lượng là 100kg, hỏi vận tốc của các xe là bao nhiêu? 

Bài 5: 0,7 kg và 5m/s lần lượt là khối lượng và vận tốc của một vật đang trong trạng thái di chuyển thì gặp vật cản là bức tường. Sau khi va chạm với bức tường, vật nảy lại với một vận tốc là 2m/s. Coi chiều bóng nảy ra là chiều dương, hỏi độ thay đổi của động lượng là bao nhiêu?

Bài 6: 1300kg và 2500m/s lần lượt là lượng khí đốt phụt ra và vận tốc của tên lửa trong giây đầu tiên khi đang trong trạng thái rời bệ phóng. Hỏi trong trạng thái đó, độ lớn của lực đẩy tên lửa là bao nhiêu? 

Bài 7: 300g là khối lượng của một quả bóng trong trạng thái đang bay vào tường và nảy ra trở lại với một vận tốc bằng nhau. Biết rằng 5m/s là vận tốc của quả bóng trước khi xảy ra va chạm, hỏi độ biến thiên động lượng của quả bóng là bao nhiêu?

2. Trắc nghiệm định luật bảo toàn động lượng

Câu 1: 2kg là khối lượng của một vật đang ở trong trạng thái rơi tự do xuống đất với một khoảng thời gian xác định là 0,5s. Hỏi trong khoảng thời gian 0,5s, độ biến thiên động lượng của vật là:

A. 5 kg.m/s                                                B. 4,9 kg.m/s

C. 10 kg.m/s                                              D. 0,5 kg.m/s

Câu 2: 5 tấn và 100m/s lần lượt là khối lượng và vận tốc của một tên lửa đang trong trạng thái chuyển động thì xả ra phía sau một lượng khí bằng 1 tấn. 400m/s là vận tốc khí của tên lửa trong trạng thái chưa phụt. Trong trạng thái sau khi phụt, vận tốc của tên lửa bằng:

A. 200m/s                                                  B. 160m/s

C. 225m/s                                                  D. 250m/s

Câu 3: 300g và 2kg lần lượt là khối lượng của hai vật ở trong trạng thái chuyển động theo một phương song song với mặt đất và ngược chiều nhau. Biết rằng vận tốc của vật thứ nhất là 2m/s và vận tốc của vật thứ hai là 0,8m/s. Sau khi xảy ra va chạm, hai xe dính vào nhau và di chuyển với cùng một vận tốc. Giả sử, sức cản của không khí được bỏ qua, vận tốc của hai vật sau khi xảy ra va chạm là:

A. -0,63m/s                                                B. 1,24m/s

C. -0.43m/s                                                D. 1,4m/s

Câu 4: Trong các va chạm sau đây, va chạm nào thuộc loại va chạm mềm?

A. Quả bóng ở trong trạng thái bay vào tường rồi nảy ra

B. Viên đạn trong trạng thái bay xuyên và đi vào một bao đựng cát

C. Viên đạn ở trong trạng thái bay đi, xuyên qua một tấm chắn và điểm dừng cuối là mặt đất

D. Quả bóng tennis đập xuống mặt đất

Câu	1	2	3	4
Đáp án	C	A	C	B

Xem thêm >>> Giải bài tập Sách giáo khoa bài 23 Định luật bảo toàn động lượng

Với bài viết định luật bảo toàn động lượng lớp 10, Cunghocvui đã đem đến cho các bạn bài viết đầy đủ và chi tiết nhất. Nếu có đóng góp gì cho bài viết định luật bảo toàn động lượng, hãy để lại comment dưới phần bình luận nhé!