Bài 19. Các loại va chạm trang 120, 121, 122, 123, 124, 125 Vật Lí 10 Chân trời sáng tạoĐưa ra phương án kéo một tờ giấy ra khỏi cốc nước (Hình 19.2) sao cho cốc nước không đổ. Giải thích và làm thí nghiệm kiểm chứng. Một trong những giải pháp khi cứu hộ người dân trong những vụ tai nạn hỏa hoạn ở nhà cao tầng là sử dụng đệm hơi. Đệm hơi được đặt ở vị trí thích hợp để người bị nạn có thể nhảy xuống an toàn (Hình 19.3). Quan sát Hình 19.4 mô tả về hai trường hợp va chạm và nhận xét những tính chất của va chạm: Tổng hợp đề thi học kì 2 lớp 10 tất cả các môn - Chân trời sáng tạo Toán - Văn - Anh - Lí - Hóa - Sinh - Sử - Địa... Quảng cáo
Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn
Câu hỏi tr 120 CH 1
Phương pháp giải: Vận dụng kiến thức đã học. Biểu thức tính gia tốc: \(\overrightarrow a = \frac{{\Delta \overrightarrow v }}{{\Delta t}}\) Biểu thức tính độ biến thiên động lượng: \(\Delta \overrightarrow p = m.\Delta \overrightarrow v \) Lời giải chi tiết: Xét một vật có khối lượng m không đổi trong suốt quá trình chuyển động. Khi vật chịu tác dụng bởi một lực không đổi \(\overrightarrow F \) thì gia tốc của vật là \(\overrightarrow a \) Theo định luật II Newton, ta có: \(\overrightarrow F = m.\overrightarrow a = m.\frac{{\Delta \overrightarrow v }}{{\Delta t}} = \frac{{\Delta \overrightarrow p }}{{\Delta t}}\) => đpcm Câu hỏi tr 120 CH 2
Phương pháp giải: Biểu thức tính lực tác dụng lên một vật: \(\overrightarrow F = \frac{{\Delta \overrightarrow p }}{{\Delta t}}\) Lời giải chi tiết: Để cốc nước không bị đổ thì vận tốc của tờ giấy phải đủ lớn và di chuyển ra khỏi càng nước càng nhanh, ít tác động đến cốc nước. Vì vậy cần phải tác động lên tờ giấy một lực thật mạnh => Phương án: Giật tờ giấy thật nhanh và dứt khoát, tay kéo tờ giấy xuống phía dưới và giật mạnh. Học sinh tự làm thí nghiệm để kiểm chứng. Câu hỏi tr 121 LT
Lời giải chi tiết: Vai trò của đệm hơi: - Đệm hấp thụ hoàn toàn động năng từ người tiếp đệm và không bị bật trở lại - Đệm được lắp đặt nhanh chóng, dễ dàng bằng khí thổi liên tục, gọn gàng và thuận tiện khi vận chuyển. Câu hỏi tr 121 CH 3
Phương pháp giải: Quan sát hình vẽ Lời giải chi tiết: a) Một viên bi da đang đứng yên, một viên khác đi tới và va chạm vào viên dang đứng yên, sau va chạm, hai viên chuyển động theo hai hướng khác nhau và khác với hướng ban đầu của viên bi da di chuyển. => Va chạm của hai viên bi da là va chạm đàn hồi (sau va chạm, vật lấy lại hình dạng ban đầu và tiếp tục chuyển động tách rời nhau). b) Ban đầu miếng gỗ đang đứng yên, viên đạn bay tới, mắc vào miếng gỗ, sau va chạm hai vật chuyển động theo hướng ban đầu của viên đạn => Va chạm của viên đạn vào miếng gỗ là va chạm mềm ( sau va chạm, hai vật dính vào nhau và chuyển động theo chiều ban đầu). Câu hỏi tr 122 CH 4
Phương pháp giải: Vận dụng kiến thức đã học Lời giải chi tiết:
Xét một hệ cô lập gồm hai vật Theo định luật III Newton, ta có: \(\overrightarrow {{F_1}} = - \overrightarrow {{F_2}} \) Độ biến thiên động lượng: \(\Delta \overrightarrow {{p_1}} = \overrightarrow {{F_1}} .\Delta t\); \(\Delta \overrightarrow {{p_2}} = \overrightarrow {{F_2}} .\Delta t\) Từ định luật III Newton ta có: \(\Delta \overrightarrow {{p_1}} = - \Delta \overrightarrow {{p_2}} \) => \(\Delta \overrightarrow {{p_1}} + \Delta \overrightarrow {{p_2}} = \overrightarrow 0 \Rightarrow \Delta \overrightarrow p = \Delta \overrightarrow {{p_1}} + \Delta \overrightarrow {{p_2}} = \overrightarrow 0 \) => Độ biến thiên động lượng của hệ bằng 0, nghĩa là động lượng của hệ được không thay đổi, tức là được bảo toàn. Câu hỏi tr 122 CH 5
Lời giải chi tiết: Dụng cụ được gợi ý
- Các bước xác định tốc độ của vật trước và sau va chạm + Bước 1: Gắn lò xo vào đầu của xe 1. Gắn 2 tấm chắn cổng quang điện lên mỗi xe. + Bước 2: Đo tổng khối lượng của xe 1 và xe 2 sau khi đã gắn lò xo và tấm chắn cổng quang điện + Bước 3: Giữ xe 2 đứng yên, đẩy cho xe 1 chuyển động đến va chạm với xe 2. + Bước 4: Đo thời gian hai xe đã đi qua cổng quang điện trước và sau va chạm Chú ý: Tốc độ = Quãng đường / Thời gian. Câu hỏi tr 122 CH 6
Lời giải chi tiết: Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật 1 Đối với va chạm đàn hồi, khi vật bật ngược trở lại thì vận tốc âm Đối với va chạm mềm thì vận tốc của hệ vật mang dấu dương. Câu hỏi tr 122 CH 7
Phương pháp giải: Quan sát bảng số liệu Biểu thức tính động lượng trung bình: \(\overline p = \frac{{{p_1} + {p_2} + ... + {p_n}}}{n}\) Lời giải chi tiết: Động lượng trước va chạm: \(\overline p = \frac{{{p_1} + {p_2} + {p_3}}}{3} = \frac{{0,250 + 0,261 + 0,250}}{3} \approx 0,254(kg.m/s)\) Động lượng của vật sau va chạm: \(\overline {{p'}} = \frac{{p_1' + p_2' + p_3'}}{3} = \frac{{0,240 + 0,248 + 0,242}}{3} \approx 0,243(kg.m/s)\) Câu hỏi tr 122 CH 8
Phương pháp giải: Biểu thức tính động lượng: p = m.v Lời giải chi tiết: - Lần đo 1: + \(\Delta {p_1} = \left| {{m_1}.({v_1} - v_1')} \right| = \left| {0,46.(0,543 - 0,098)} \right| = 0,2047(kg.m/s)\) +\(\Delta {p_2} = \left| {{m_2}.({v_2} - v_2')} \right| = {m_2}.v_2' = 0,776.0,368 = 0,2856(kg.m/s)\) - Lần đo 2: + \(\Delta {p_1} = \left| {{m_1}.({v_1} - v_1')} \right| = \left| {0,46.(0,568 - 0,099)} \right| = 0,2157(kg.m/s)\) + \(\Delta {p_2} = \left| {{m_2}.({v_2} - v_2')} \right| = {m_2}.v_2' = 0,776.0,379 = 0,2941(kg.m/s)\) - Lần đo 3: + \(\Delta {p_1} = \left| {{m_1}.({v_1} - v_1')} \right| = \left| {0,46.(0,543 - 0,094)} \right| = 0,2065(kg.m/s)\) + \(\Delta {p_2} = \left| {{m_2}.({v_2} - v_2')} \right| = {m_2}.v_2' = 0,776.0,368 = 0,2856(kg.m/s)\) => Sau cả ba lần đo, sự thay đổi động lượng gần như nhau. Câu hỏi tr 122 CH 9
Phương pháp giải: Biểu thức tính động năng: \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\) Lời giải chi tiết: Bảng số liệu: m1 = 0, 46 kg; m2 = 0,776 kg
Va chạm mềm, học sinh tự thực hành để lấy số liệu, tính tương tự như va chạm đàn hồi. Câu hỏi tr 122 CH 10
Phương pháp giải: Vận dụng kết quả câu 9 Lời giải chi tiết: Từ bảng tính toán số liệu, ta thấy: + Va chạm đàn hồi: Động năng của hệ trước và sau va chạm gần bằng nhau. + Va chạm mềm: Động năng của hệ sau va chạm nhỏ hơn động năng của hệ trước va chạm. Câu hỏi tr 123
Phương pháp giải: Thực hiện thí nghiệm Lời giải chi tiết: Các em tham khảo qua video dưới đây: Quan sát hiện tượng, ta thấy khi kéo quả nặng lệch một góc nhỏ và thả ra, hệ những con lắc còn lại cũng dao động, các con lắc dao động qua lại quanh vị trí cân bằng - Giải thích hiện tượng: Đây là va chạm đàn hồi, động lượng và động năng được bảo toàn, vận tốc của các vật trước va chạm và sau va chạm như nhau nên có hiện tượng như vậy Câu hỏi tr 124 CH 11
Lời giải chi tiết: + Việc mang găng tay nhằm giảm thiểu chấn thương, trong đó có chấn thương não cho các võ sĩ + Ngoài ra, các võ sĩ thường có phản xạ dịch chuyển theo cú đấm của đối thủ khi bị tấn công nhằm giảm chấn thương cho bản thân mình. Câu hỏi tr 124 CH 12
Phương pháp giải: Vận dụng kiến thức đã học Lời giải chi tiết: Ứng dụng của đai an toàn và túi khí: giúp tăng thời gian va chạm của tài xế với các dụng cụ trong xe từ 10 đến 100 lần, điều này dẫn đến việc giảm đáng kể độ lớn của lực tác dụng lên tài xế và giảm thiểu khả năng chấn thương của tài xế. Câu hỏi tr 124 LT
Phương pháp giải: Dựa vào kiến thức động lượng: Trong hệ kín, động lượng của hệ được bảo toàn Lời giải chi tiết: a) Tốc độ bay của máy bay rất lớn nên máy bay va chạm với chim trời trong thời gian rất ngắn, dẫn đến việc lực tác dụng giữa máy bay và chim rất lớn, vì vậy trên đầu máy bay có vết lõm lớn như vậy. b) Cơ chế chuyển động của tên lửa: Khi nhiên liệu được đốt cháy trong buồng đốt, nó tạo ra áp suất lên thành buồng đốt cân bằng về mọi phía. ở vị trí ống phụt, áp suất bị giảm, vì thế áp suất ở phía đối diện sẽ đẩy tên lửa về phái trước. c) Bãi cát giúp tăng lực ma sát, kéo dài thời gian vận động tiếp đất, từ đó làm giảm lực tiếp đất, giúp giảm chấn thương. Câu hỏi tr 124 VD
Phương pháp giải: Vận dụng kiến thức về động lượng Lời giải chi tiết: Để giảm tối thiểu chấn thương của em bé khi em bé ngã, ta nên để trên sàn nhà bằng những tấm thảm, vì vậy có thể làm giảm lực tiếp xúc của em bé với sàn nhà. Câu hỏi tr 125 BT 1
Phương pháp giải: Định luật bảo toàn động lượng: \(\sum {\overrightarrow {{p_{tr}}} = \sum {{{\overrightarrow p }_s}} } \) Lời giải chi tiết: Gọi: + Khối lượng, vận tốc trước và sau va chạm của chim đại bàng lần lượt là m1 , v1 , v’1 + Khối lượng, vận tốc trước và sau va chạm của chim bồ câu lần lượt là m2 , v2 , v’2 Do va chạm của chim đại bàng và chim bồ câu là va chạm mềm nên ta có v’1 = v’2 = v’ Ta có: m1 = 1,8 kg; m2 = 0,65 kg; v1 = 18 m/s; v2 = 7 m/s Chọn chiều dương là chiều chuyển động của chim đại bàng. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có: \(\begin{array}{l}\sum {\overrightarrow {{p_{tr}}} = \sum {{{\overrightarrow p }_s}} } \\ \Leftrightarrow {m_1}.\overrightarrow {{v_1}} + {m_2}.\overrightarrow {{v_2}} = ({m_1} + {m_2}).\overrightarrow {v'} \end{array}\) Chiếu lên chiều dương, ta có: \(\begin{array}{l}{m_1}.{v_1} + {m_2}.{v_2} = ({m_1} + {m_2}).v'\\ \Rightarrow v' = \frac{{{m_1}.{v_1} + {m_2}.{v_2}}}{{{m_1} + {m_2}}} = \frac{{1,8.18 + 0,65.7}}{{1,8 + 0,65}} \approx 15,08(m/s)\end{array}\) Vậy tốc độ của chúng ngay sau khi chim đại bàng bắt được bồ câu là 15,08 m/s. Câu hỏi tr 125 BT 2
Phương pháp giải: Biểu thức tính động lượng: p = m.v Biểu thức mối liên hệ giữa lực trung bình, động lượng, thời gian: \(\Delta p = F.\Delta t\) Lời giải chi tiết: Động lượng của cánh tay chạm vào khối gỗ là: p = m.v = 1.10 = 10 (kg.m/s) Lực trung bình của tay tác dụng lên tấm gỗ là: \(F = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}} = \frac{{10}}{{{{2.10}^{ - 3}}}} = 5000(N)\)
Quảng cáo
|