Hướng dẫn giải Câu 112 trang Bài 28. Động lượng SGK Vật Lí 10 Kết nối tri thức.
Câu hỏi/Đề bài:
| 1. Xung lượng của lực gây ra tác dụng gì? Một quả bóng khối lượng m đang bay ngang với tốc độ v thì đập vào một bức tường và bật trở lại với cùng tốc độ. Xung lượng của lực gây ra bởi tường lên quả bóng là
A. mv B. – mv C. 2mv D. – 2mv. 2. Thủ môn khi bắt bóng muốn không đau tay và khỏi ngã thì phải co tay lại và lùi người một chút theo hướng đi qua của quả bóng. Thủ môn làm thế để A. làm giảm động lượng của quả bóng. B. làm giảm độ biến thiên động lượng của quả bóng C. làm tăng xung lượng của lực quả bóng tác dụng lên tay. D. làm giảm cường độ của lực quả bóng tác dụng lên tay. 3. Một quả bóng gôn có khối lượng 46 g đang nằm yên, sau một cú đánh quả bóng bay lên với tốc độ 70 m/s. Tính xung lượng của lực và độ lớn trung bình của lực tác dụng vào quả bóng. Biết thời gian tác dụng là 0,5.10-3 s. 4. 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 và v2 = 2 m/s. a) Tính động lượng của mỗi vật. b) Vật nào khó dừng lại hơn? Vì sao? |
Hướng dẫn:
1.
Xung lượng của lực bằng độ biến thiên động lượng của vật
2.
Biểu thức tính xung lượng: \(\Delta p = F.\Delta t\)
Biểu thức tính động lượng: p = m.v
3.
Biểu thức tính xung lượng: \(\Delta p = F.\Delta t\)
Biểu thức tính động lượng: p = m.v
4.
Biểu thức tính động lượng: p = m.v
Trong đó:
+ p: động lượng của vật (kgm/s)
+ m: khối lượng của vật (kg)
+ v: vận tốc của vật (m/s)
Lời giải:
1.
– Xung lượng của lực gây ra tác dụng làm biến đổi trạng thái chuyển động của vật
– Giả sử chiều dương là chiều chuyển động khi quả bóng đạp vào tường
=> v1 = v; v2 = -v
Xung lượng của vật bằng độ biến thiên động lượng
Độ biến thiên động lượng là: Δp = m.(v2 – v1 ) = m.(-v-v) = -2mv.
Chọn D.
2.
Ta có: \(\overrightarrow {\Delta p} = \overrightarrow F .\Delta t\)=> \(F = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}}\). Từ khi quả bóng bắt đầu chạm vào tay với vận tốc v tới khi quả bóng dừng lại, thì độ biến thiên động lượng là Δp = m.(v-0), chỉ phụ thuộc v không phụ thuộc Δt. Vậy muốn giảm F thì phải tăng Δt. Người thủ môn làm thế để tăng thời thời gian quả bóng dừng lại, để giảm cường độ của lực quả bóng tác dụng vào tay
Chọn D.
3.
Đổi 46 g = 0,046 kg
Ban đầu vật nằm yên nên v1 = 0 m/s
v2 = 70 m/s
Độ biến thiên động lượng là: Δp = m.Δv = m.(v2 – v1 ) = 0,046.(70-0) = 3,22 (kg.m/s)
=> Xung lượng của vật là 3,22 N.s
Độ lớn trung bình của lực là:
\(\Delta p = F.\Delta t \Rightarrow F = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}} = \frac{{3,22}}{{0,{{5.10}^{ – 3}}}} = 6440(N)\)
4.
a) Động lượng của vật 1 là: \({p_1} = {m_1}.{v_1} = 1.3 = 3(kg.m/s)\)
Động lượng của vật 2 là: \({p_2} = {m_2}.{v_2} = 2.2 = 4(kg.m/s)\)
b) Do động lượng của vật 1 nhỏ hơn động lượng của vật 2 nên vật 2 khó dừng lại hơn vật 1.