Sách bài tập Vật Lí 10 Bài 28 (Kết nối tri thức): Động lượng

Giải SBT Vật Lí lớp 10 Bài 28: Động lượng

Câu hỏi 28.1 trang 54 SBT Vật lí 10: Chọn phát biểu đúng về mối quan hệ giữa vectơ động lượng $\overrightarrow{p}$và vận tốc $\overrightarrow{v}$của một chất điểm.

A. Cùng phương, ngược chiều.

B. Cùng phương, cùng chiều.

C. Vuông góc với nhau.

D. Hợp với nhau một góc $\alpha \ne 0$ .

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Biểu thức động lượng: $\overrightarrow{p}=m\overrightarrow{v}$   

Ta thấy, vectơ động lượng và vectơ vận tốc cùng phương, cùng chiều.

Câu hỏi 28.2 trang 54 SBT Vật lí 10: Động lượng có đơn vị là:

A. N.m/s.

B. kg.m/s.

C. N.m.

D. N/s.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Biểu thức động lượng: $\overrightarrow{p}=m\overrightarrow{v}$ .

Trong đó:

+ m: khối lượng. đơn vị trong hệ SI là kg

+ v: vận tốc, đơn vị trong hệ SI là m/s

$\Rightarrow$ Đơn vị của động lượng là kg.m/s.

Câu hỏi 28.3 trang 54 SBT Vật lí 10: Một vật nhỏ có khối lượng 1,5 kg trượt nhanh dần đều xuống một đường dốc thẳng, nhẵn. Tại một thời điểm xác định vật có vận tốc 3m/s, sau đó 4 s có vận tốc 7 m/s, tiếp ngay sau đó 3 s vật có động lượng là

A. 15 kg.m/s.

B. 7 kg.m/s.

C. 12 kg.m/s.

D. 21 kg.m/s.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Gia tốc: $a=\frac{\Delta \text{v}}{\Delta t}=\frac{7-3}{4}=1m/s^2$

Vận tốc của vật ngay sau 3 s tiếp theo:

$v=v_0+at=7+1.3=10m/s$

Động lượng của vật khi đó:

p = mv = 1,5.10 = 15 kg.m/s

Câu hỏi 28.4 trang 54 SBT Vật lí 10: Một vật có khối lượng 500 g chuyển động thẳng dọc theo trục tọa độ Ox với vận tốc 36 km/h. Động lượng của vật bằng

A. 9 kg.m/s..

B. 5 kg.m/s.

C. 10 kg.m/s.

D. 4,5 kg.m/s.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Đổi: 36 km/h = 10 m/s

Động lượng của vật bằng: $p=mv=\mathrm{0,5.10}=5kg.m/s$

Câu hỏi 28.5 trang 54 SBT Vật lí 10: Chất điểm M chuyển động không vận tốc đầu dưới tác dụng của lực không đổi $\overrightarrow{F}$. Động lượng của chất điểm ở thời điểm t là:

A. $\overrightarrow{p}=\overrightarrow{F}.m$ .

B. $\overrightarrow{p}=\overrightarrow{F}.t$ .

C. $\overrightarrow{p}=\frac{\overrightarrow{F}}{m}$ .

D. $\overrightarrow{p}=\frac{\overrightarrow{F}}{t}$ .

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Ta có biểu thức động lượng: $\overrightarrow{p}=m\overrightarrow{v}=\frac{\overrightarrow{F}}{\overrightarrow{a}}.\overrightarrow{v}=\overrightarrow{F}.t$

Câu hỏi 28.6 trang 54 SBT Vật lí 10: Một chất điểm chuyển động không vận tốc đầu dưới tác dụng của lực không đổi F = 0,1 N. Động lượng của chất điểm ở thời điểm t = 3s kể từ lúc bắt đầu chuyển động là

A. 30 kg.m/s.

B. 2 kg.m/s.

C. 0,3 kg.m/s.

D. 0,03 kg.m/s.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Sử dụng công thức: $p=F.t=\mathrm{0,1.3}=\mathrm{0,3}kg.m/s$

Câu hỏi 28.7 trang 55 SBT Vật lí 10: So sánh động lượng của xe A và xe B. Biết xe A có khối lượng 1000 kg và vận tốc 60 km/h; xe B có khối lượng 2000 kg và vận tốc 30km/h.

Lời giải:

Lập tỉ số: $\frac{p_1}{p_2}=\frac{m_1{v}_1}{m_2{v}_2}=1\Rightarrow p_1=p_2$

Câu hỏi 28.8 trang 55 SBT Vật lí 10: Một máy bay có khối lượng 160000 kg bay với vận tốc 870 km/h. Tính động lượng của máy bay.

Lời giải:

Đổi: $v=870km/h=\frac{870.1000}{3600}\approx \mathrm{241,7}m/s$

Động lượng: p = mv = 160000.241,7 = 38,7.10⁶ kg.m/s

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật lí 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 27: Hiệu suất

Bài 28: Động lượng

Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng

Bài 31: Động học của chuyển động tròn đều

Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm

Lý thuyết Động lượng

I. Động lượng

– Vật có khối lượng và vận tốc càng lớn thì sự truyền chuyển động trong tương tác với các vật khác càng mạnh. Đại lượng đặc trưng cho khả năng truyền chuyển động của một vật khi tương tác với vật khác gọi là động lượng của vật.

Trong trò chơi dân gian bắn bi, khi người chơi bắn viên bi thứ nhất thì viên bi đó sẽ chuyển động và có động năng. Sau đó viên bi thứ nhất có thể tiếp tục va chạm với viên bi thứ hai, viên bi thứ hai sau va chạm sẽ nhận được động lượng và tiếp tục lăn thêm một đoạn nữa.

Sau khi quả bóng bowling rời khỏi tay người ném, nó sẽ chuyển động trên đường băng gỗ dài vì quả bóng đang có động năng. Ở cuối đường băng có đặt sẵn các ki bowling, nếu quả bóng bowling được ném tốt và đúng kĩ thuật, nó sẽ va chạm và truyền động lượng cho các ki. Số lượng ki bị ngã càng nhiều thì người chơi có số điểm càng cao.

– Động lượng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc $\overrightarrow{\mathrm{v}}$ thì động lượng vật đó là

$\overrightarrow{\mathrm{p}}\text{ = }\mathrm{m}\overrightarrow{\mathrm{v}}$

Động lượng là một đại lượng vectơ có cùng hướng với vận tốc. Đơn vị của động lượng là kg.m/s

II. Xung lượng của lực

1. Xung lượng

Khi một lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ngắn $\mathrm{\Delta t}$ thì tích $\overrightarrow{\mathrm{F}}\text{.}\mathrm{\Delta t}$ được định nghĩa là xung lượng của lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ trong khoảng thời gian $\mathrm{\Delta t}$ ấy ( Lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ được xem là không đổi trong khoảng thời gian tác dụng ngắn $\mathrm{\Delta t}$)

Đơn vị xung lượng của lực là N.s

2. Liên hệ giữa xung lượng của lực và độ biến thiên động lượng

Giả sử có một lực $\overrightarrow{\mathrm{F}}$ (không đổi) tác dụng lên một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc $\overrightarrow{{\mathrm{v}}_1}$. Trong khoảng thời gian tác dụng $\mathrm{\Delta t}$, vận tốc của vật biến đổi thành $\overrightarrow{{\mathrm{v}}_2}$, nghĩa là vật đã có gia tốc:

$\overrightarrow{\mathrm{a}}=\frac{\overrightarrow{{\mathrm{v}}_2}-\overrightarrow{{\mathrm{v}}_1}}{\mathrm{\Delta t}}$

Theo định luật 2 Newton:

$\overrightarrow{\mathrm{F}}\text{= m.}\overrightarrow{\mathrm{a}}=\mathrm{m}.\frac{\overrightarrow{{\mathrm{v}}_2}-\overrightarrow{{\mathrm{v}}_1}}{\mathrm{\Delta t}}$

Suy ra:

$\overrightarrow{\mathrm{F}}\text{.}\mathrm{\Delta t}=\text{ m}\overrightarrow{{\mathrm{v}}_2}-\text{m}\overrightarrow{{\mathrm{v}}_1}\text{ =}\overrightarrow{{\text{ p}}_2}-\overrightarrow{{\text{p}}_1}\Rightarrow \overrightarrow{\mathrm{F}}\text{.}\mathrm{\Delta t}\text{ = }\mathrm{\Delta }\overrightarrow{\mathrm{p}}$

Trong đó, $\overrightarrow{\mathrm{F}}\text{.}\mathrm{\Delta t}$ được gọi là xung lượng của lực, $\mathrm{\Delta }\overrightarrow{\mathrm{p}}$ gọi là độ biến thiên động lượng của vật.

– Xung lượng của lực tác dụng lên vật trong một khoảng thời gian bằng độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian đó.

3. Dạng tổng quát của định luật 2 Newton

Từ: $\overrightarrow{\mathrm{F}}\text{.}\mathrm{\Delta t}\text{ = }\mathrm{\Delta }\overrightarrow{\mathrm{p}}\Rightarrow \overrightarrow{\mathrm{F}}=\frac{\mathrm{\Delta }\overrightarrow{\mathrm{p}}}{\mathrm{\Delta t}}$

Công thức này cho ta một cách diễn đạt khác của định luật 2 Newton, đó là lực tổng hợp tác dụng lên vật bằng tốc độ thay đổi động lượng của vật.