Giải SGK bài 1 Động lượng và định luật bảo toàn động lượng Vật lí 10 Cánh diều
Trong bài viết này HocThatGioi sẽ cùng bạn đi tìm đáp án và phương pháp tốt nhất giải quyết toàn bộ các câu hỏi và bài tập trong bài Động lượng và định luật bảo toàn động lượng. Các bài tập sau đây thuộc bài 1 chương 4 ở các trang 95, 96, 97, 98, 99 Vật lí 10 Cánh diều. Hy vọng các bạn có thể hiểu được trọn vẹn bài học sau khi xem hết các phương pháp giải và lời giải cực chi tiết mà HocThatGioi trình bày ở dưới.
Giải SGK câu hỏi mở đầu trang 95
Liên hệ thực tế
Đặc điểm của ô tô ảnh hưởng đến hậu quả va chạm là: ô tô có động cơ vượt trội hơn hẳn các xe khác nên vận tốc tối đa của ô tô rất lớn, chính vì vậy người lái xe ô tô thường đi với tốc độ rất lớn và dễ dẫn đến va chạm.
Giải SGK mục 1 trang 95 Vật lí 10 Cánh diều
Cùng HocThatGioi tìm ra đáp án chính xác nhất cho các câu hỏi hoạt động ở Mục 1 của các trang 95 trong bài Động lượng và định luật bảo toàn động lượng ở ngay bên dưới nhé!
Giải SGK câu hỏi 1 trang 95
Vận dụng kiến thức đã học và thực hiện thí nghiệm
Phương án thí nghiệm: Thả các viên bi có cùng kích thước nhưng khối lượng khác nhau xuống một khối đất nặn. Căn cứ vào độ lún của viên bi vào khối đất nặn, ta có thể đánh giá được tác động của viên bi đang chuyển động đối với vật cản là đất nặn
Thực hiện thí nghiệm:
+ Lần lượt thả một viên bi để nó chạm vào đất nặn với các tốc độ khác nhau.
+ Lần lượt thả các viên bi cùng kích thước nhưng có khối lượng khác nhau để chúng chạm vào đất nặn với cùng tốc độ
=> Kết quả:
+ Với cùng một viên bi, tốc độ khi va chạm càng lớn, nó càng lún sâu vào đất nặn
+ Với các viên bi cùng kích thước, viên bi nào khối lượng càng lớn, càng lún sâu vào đất nặn
=> Độ lún sâu vào đất nặn của viên bi phụ thuộc vào cả khối lượng và tốc độ của nó khi va chạm.
Giải SGK câu hỏi 2 trang 95
Vận tốc của vật rơi tự do phụ thuộc vào độ cao: $v=\sqrt{2 g h}$
Thả viên bi ở độ cao khác nhau thì vận tốc của viên bi sẽ khác nhau khi tiếp xúc với đất nặn.
Giải SGK câu hỏi luyện tập trang 96
a) Một hòn đá khối lượng 0,5 kg đang chuyển động với vận tốc 20 m/s.
b) Một chiếc xe buýt khối lượng 12 000 kg đi với tốc độ 10 m/s trên đường
c) Một eletron di chuyển với tốc độ 2,0.107 m/s (Khối lượng của electron là 9,1.10 -31 kg.)
Biểu thức tính động lượng: p = m.v
a) Ta có: m = 0,5 kg; v = 20 m/s.
=> Động lượng của hòn đá là: p = m.v = 0,5.20 = 10 (kg.m/s).
b) Ta có: m = 12 000 kg; v = 10 m/s.
=> Động lượng của xe buýt là: p = m.v = 12 000.10 = 1,2.105 (kg.m/s).
c) Ta có: m = 9,1.10 -31 kg; v = 2,0.107 m/s.
=> Động lượng của electron là: p = m.v = 9,1.10 -31 . 2,0.107 = 1,82.10-23 (kg.m/s)
Giải SGK mục 2 trang 97 Vật lí 10 Cánh diều
Cùng HocThatGioi tìm ra đáp án chính xác nhất cho các câu hỏi hoạt động ở Mục 2 của các trang 97 trong bài Động lượng và định luật bảo toàn động lượng ở ngay bên dưới nhé!
Giải SGK câu hỏi 1 trang 97
Giải SGK câu hỏi 2 trang 97
Biểu thức tính động lượng: p = m.v
Chọn chiều dương là chiều từ trái sang phải
+ Trước khi va chạm: $\mathrm{v}_1=2 \mathrm{~m} / \mathrm{s} ; \mathrm{v}_2=3 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$
=> Động lượng của vật trước va chạm: $p=m \cdot v_1-m \cdot v_2=m \cdot\left(v_1-v_2\right)=1 \cdot(-1)=-1(\mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s})$
+ Sau va chạm: $v_1^{\prime}=2 \mathrm{~m} / \mathrm{s} ; v_2^{\prime}=1 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$
=> Động lượng của vật sau va chạm: $p=m \cdot\left(-v_1^{\prime}+v_2^{\prime}\right)=1 \cdot(-1)=-1(\mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s})$
=> Động lượng trước va chạm = Động lượng sau va chạm
=> Kết luận: Trong quá trình chuyển động của vật, động lượng được bảo toàn
Giải SGK mục 3 trang 98 Vật lí 10 Cánh diều
Cùng HocThatGioi tìm ra đáp án chính xác nhất cho các câu hỏi hoạt động ở Mục 3 của các trang 98 trong bài Động lượng và định luật bảo toàn động lượng ở ngay bên dưới nhé!
Giải SGK câu hỏi 1 trang 98
Định luật bảo toàn động lượng: $\sum \overrightarrow{p_{t r}}=\sum \overrightarrow{p_s}$
Gọi xe 1 có khối lượng, vận tốc trước va chạm, vận tốc sau va chạm là $m_1, v_1, v_1^{\prime}$ Xe 2 có khối lượng, vận tốc trước va chạm, vận tốc sau va chạm là $m_2, v_2, v_2^{\prime}$ Giả sử xe 1 có tốc độ va chạm với xe 2 đang đứng yên $=>v_2=0$
Sau va chạm hai xe dính vào nhau, nên ta có $v_1^{\prime}=v_2^{\prime}=v^{\prime}$
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe 1
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
$$\begin{aligned}& \overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p_1^{\prime}}+\overrightarrow{p_2^{\prime}} \\&\Leftrightarrow m_1 \cdot \overrightarrow{v_1}+m_2 \cdot \overrightarrow{v_2}=\left(m_1+m_2\right) \cdot\overrightarrow{v^{\prime}}\end{aligned}$$
Chiếu (1) lên chiều dương, ta có: $m_1 \cdot v_1+m_2 \cdot v_2=\left(m_1+m_2\right) \cdot v^{\prime}$
Do $_2=0 \Rightarrow v^{\prime}=\frac{m_1 \cdot v_1}{m_1+m_2}$
Giải SGK câu hỏi 2 trang 98
Biểu thức tính động lượng: p = m.v
Động lượng của các xe trước va chạm:
+ Хe 1: $p_1=m_1 \cdot v_1=0,245.0,542 \approx 0,133(\mathrm{~kg} . \mathrm{m} / \mathrm{s})$
+ Xe 2: $p_2=m_2 \cdot v_2=0$ (do xe 2 đứng yên nên $v_2=0$ )
=> Động lượng của hệ trước va chạm là: $p=0,133$ kg.m/s
Động lượng của các xe sau va chạm
+ Хe 1: $p_1^{\prime}=m_1 \cdot v_1^{\prime}=0,245.0,269 \approx 0,066(\mathrm{~kg} . \mathrm{m} / \mathrm{s})$
+ Хe 2: $p_2^{\prime}=m_2 \cdot v_2^{\prime}=0,245.0,269 \approx 0,066(\mathrm{~kg} . \mathrm{m} / \mathrm{s})$
=> Động lượng của hệ sau va chạm là: $p^{\prime}=0,132$ kg.m/s
=> Động lượng của hệ trước và sau va chạm gần như bằng nhau
=> Định luật bảo toàn động lượng được nghiệm đúng.
Giải SGK câu hỏi 3 trang 98
Trong một hệ kín, nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng, theo định luật bảo toàn động lượng, phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại.
Khi quả pháo hoa được bắn thẳng đứng lên cao và phát nổ đúng khi tới điểm cao nhất. Ta thấy các mảnh pháo hoa cháy rực rỡ nhiều màu và bay ra theo mọi hướng, mỗi mảnh nhỏ đều có động lượng, luôn có mảnh khác tương ứng chuyển động theo hướng ngược lại. Nên điều này không mẫu thuẫn với định luật bảo toàn động lượng.
Giải SGK mục 4 trang 99 Vật lí 10 Cánh diều
Cùng HocThatGioi tìm ra đáp án chính xác nhất cho các câu hỏi hoạt động ở Mục 4 của các trang 99 trong bài Động lượng và định luật bảo toàn động lượng ở ngay bên dưới nhé!
Giải SGK câu hỏi 1 trang 99
Câu 1: Trong lần nào quả bóng có độ thay đổi động lượng lớn hơn?
Biểu thức tính động lượng: p = m.v
Độ thay đổi động lượng: $\Delta p=\left|p_s-p_{t r}\right|$
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của bóng khi va chạm vào tường.
+ Lần thứ nhất: $\Delta p=\left|p_s-p_{t r}\right|=|-m v-m v|=2 m v$
+ Lần thứ hai: $\Delta p=\left|p_s-p_{t r}\right|=|0-m v|=m v$
=> Trong lần thứ nhất, quả bóng có độ thay đổi động lượng lớn hơn.
Giải SGK câu hỏi 2 trang 99
Câu 2: Giả sử khoảng thời gian biến đổi động lượng của quả bóng khi va vào tường trong hai lần là bằng nhau, lần nào lực trung bình quả bóng tác dụng lên tường lớn hơn?
Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó: $\Delta \vec{p}=\vec{F} \cdot \Delta t$
+ Nếu khoảng thời gian biến đổi động lượng của quả bóng trong hai lần là bằng nhau, thì ta có lực trung bình tỉ lệ thuận với độ biến thiên động lượng.
+ Độ biến thiên động lượng trong lần thứ nhất lớn hơn độ biến thiên động lượng trong lần thứ hai nên lực trung bình của quả bóng trong lần thứ nhất lớn hơn lực trung bình của quả bóng tác dụng lên tường lần thứ hai.
Giải SGK câu hỏi 3 trang 99
Câu 3: Động lượng của quả bóng có bảo toàn trong quá trình bóng va vào tường hay không? Giải thích.
Định luật bảo toàn động lượng : $\sum \overrightarrow{p_{t r}}=\sum \overrightarrow{p_s}$
+ Lần thứ nhất: động lượng của quả bóng được bảo toàn.
+ Lần thứ hai: động lượng của quả bóng không được bảo toàn
Giải SGK vận dụng trang 99
Một chiếc xe ô tô đồ chơi chạy bằng phản lực.
Để làm chiếc ô tô này bạn cần chuẩn bị:
– Một bìa giấy vuông cứng
– Ống hút
– Nắp chai to màu trắng, nắp chai nhỏ màu xanh
– Bóng bay
– Que gỗ nhỏ, dài
– Băng dính to
– Kéo cắt
Bước 1: Lấy bìa giấy cứng làm thân xe. Đục một lỗ chính giữa các nắp chai.
Bước 2: Lấy que tre dài cho nắp chai màu trắng vào một đầu để làm bánh xe.
Bước 3: Cắt một đoạn ống hút có chiều dài bằng chiều rộng tờ giấy cứng, dùng băng dính cố định lên thân xe rồi đưa que tre qua ống hút, sau đó gắn một nắp chai màu trắng vào đầu còn lại làm bánh xe sau. Tương tự như vậy làm bánh xe trước với hai nắp màu xanh.
Bước 4: Nối một đầu ống hút vào đầu quả bóng , dùng băng dính dán lại cho thật chặt rồi để vào dọc chính giữa xe để cố định lại.
Bước 5: Thổi bóng bay rồi cho khí xì ra ngoài, làm xe chuyển động ngược lại với chiều khí phụt ra.
Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi. Bài viết này đã giải quyết tất cả các bài tập, câu hỏi của bài 1 Động lượng và định luật bảo toàn động lượng Vật lí 10 Cánh diều. Chúc các bạn học tốt và tiếp thu được nhiều kiến thức bổ ích nhé!