Ví dụ về câu hỏi về xung lượng và động lượng trong va chạm

12 ví dụ về các câu hỏi về xung lượng và động lượng trong va chạm

1. SMột viên đạn cao su hình cầu có khối lượng 40 gram được bắn ngang về phía bức tường như hình vẽ. Nếu quả bóng nảy lên với cùng vận tốc, thì sự thay đổi động lượng của quả bóng là bao nhiêu?dalah…

A. 2 Ns

B. 3 Ns

C. 4 Ns

D. 5 Ns

E. 6 Ns

Cuộc thảo luận

Người ta biết rằng :

Khối lượng (m) = 40 gam = 0,04 kg

Vận tốc ban đầu (v)_o) = – 50 m/s

Vận tốc cuối cùng (v)_t) = 50 m/s

Hướng chuyển động của quả bóng (hướng vận tốc) ngược chiều với hướng ban đầu, do đó vận tốc ban đầu và vận tốc cuối cùng có dấu khác nhau.

Yêu cầu : độ lớn của sự thay đổi động lượng của quả bóng

Jawab :

Công thức thay đổi động lượng:

Δp = m (v_t - v_o) = (0,04)(50 – (-50)) = (0,04)(50 + 50)

Δp = (0,04)(100) = 4 Ns

Đáp án đúng là C.

2. Một quả bóng cao su nặng 75 gram được ném ngang cho đến khi va vào tường như hình vẽ. Nếu quả bóng cao su bật trở lại với cùng vận tốc, thì xung lực tạo thành là...

A. XUẤT KHẨU

B. 1,5 Ns

C. 3,0 Ns

D. 3,7 Ns

E. 5,5 Ns

Cuộc thảo luận

Người ta biết rằng :

Khối lượng quả bóng (m) = 75 gam = 0,075 kg

Vận tốc ban đầu (v)_o) = -20 m/s

Vận tốc cuối cùng (v)_t) = 20 m/s

Hướng chuyển động của quả bóng (hướng vận tốc) ngược chiều với hướng ban đầu, do đó vận tốc ban đầu và vận tốc cuối cùng có dấu khác nhau.

Yêu cầu xung lực

Jawab :

Xung lượng = sự thay đổi động lượng

I = Δp

I = m (v_t - v_o) = 0,075 (20 – (-20)) = 0,075 (20 + 20) = 0,075 (40)

I = 3 Ns

Ns là viết tắt của Newton giây.

Đáp án đúng là C.

3. Hai vật có cùng khối lượng chuyển động thẳng về phía nhau như hình vẽ!

Nếu v₂' là tốc độ của vật thể (2) sau va chạm sang phải với tốc độ 5 ms^-1, sau đó là độ lớn của vận tốc v₁ ' (1) sau va chạm là…..

A. 7 ms^-1

B. 9 ms^-1

C. 13 ms^-1

D. 15 ms^-1

E. 17 ms^-1

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết rằng:

Khối lượng của cả hai vật đều bằng nhau = m

Vận tốc của vật 1 trước khi va chạm (v)₁) = 8 m/s

Vận tốc của vật 2 trước khi va chạm (v)₂) = 10 m/s

Vận tốc của vật 2 sau va chạm (v)₂') = 5 m/s

Yêu cầu: Vận tốc của vật 1 sau va chạm (v)₁')

Hàm:

Đây là một va chạm đàn hồi không hoàn hảo. v₁' được tính toán bằng cách sử dụng định luật bảo toàn động lượng:

m₁ v₁+m₂ v₂ = tôi₁ v₁' + m₂ v₂'

m (v₁ +v₂) = m (v₁' + v₂')

v₁ +v₂ = v₁' + v₂'

8 + 10 = v₁' + 5

18 = v₁' + 5

v₁' = 18-5

v₁' = 13 m/s

Đáp án đúng là C.

 

4.  Hai quả cầu, mỗi quả có khối lượng m.₁ = 2 kg và m₂ = 1 kg lăn theo hướng ngược lại với vận tốc v₁ = 2 mili giây^-1 và v₂ = 4 mili giây^-1 Như hình ảnh bên dưới minh họa. Hai quả bóng va chạm và sau va chạm, chúng dính vào nhau. Tốc độ của hai quả bóng sau va chạm là...

A. 2 ms^-1

B. 1,2 ms^-1

C. 1 mili giây^-1

D. 0,5 ms^-1

E. số không

Cuộc thảo luận

Người ta biết rằng :

Khối lượng quả bóng 1 (m)₁) = 2kg

Khối lượng quả bóng 2 (m)₂) = 1kg

Tốc độ của quả bóng 1 trước khi va chạm (v)₁) = 2 m/s

Tốc độ của quả bóng 2 trước khi va chạm (v)₂) = -4 m/s

Vận tốc có thể mang dấu dương hoặc âm vì hướng chuyển động của quả bóng ngược chiều với hướng chuyển động thực tế. Dấu dương và âm biểu thị hướng chuyển động của quả bóng.

Yêu cầu Tốc độ của quả bóng sau va chạm (v')

Jawab :

Câu hỏi này liên quan đến va chạm không đàn hồi. Trong va chạm không đàn hồi, định luật bảo toàn động năng không áp dụng, mà chỉ có định luật bảo toàn động lượng được áp dụng. Vận tốc của quả bóng sau va chạm được tính bằng công thức của định luật bảo toàn động lượng.

m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂) v'

(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) v'

4 – 4 = (3) v'

0 = (3) v'

v' = 0

Đáp án đúng là E.

5. Hai quả cầu A và B có cùng khối lượng và chuyển động về phía nhau với tốc độ 4 m/s.^-1 và 6 ms^-1 Như trong hình! Sau đó, hai vật va chạm hoàn toàn đàn hồi, và tốc độ của vật B sau va chạm là 4 m/s.^-1 theo hướng ngược lại với chuyển động ban đầu. Tốc độ của quả bóng A ngay sau va chạm là…

A. 2 ms^-1

B. 2,5 ms^-1

C. 4 ms^-1

D. 5 ms^-1

E. 6 ms^-1

Cuộc thảo luận

Người ta biết rằng :

Khối lượng của quả cầu A (m)_A) = m

Khối lượng của quả cầu B (m)_B) = m

Tốc độ của quả bóng A trước khi va chạm (v)_A) = 4 m/s

Tốc độ của quả bóng B trước khi va chạm (v)_B) = 6 m/s

Tốc độ của quả bóng B sau va chạm (v)_B') = 4 m/s

Yêu cầu Tốc độ của quả bóng A sau va chạm (v)_A')

Jawab :

Nếu hai vật va chạm đàn hồi có cùng khối lượng, thì sau va chạm, hai vật sẽ trao đổi vận tốc cho nhau.

Tốc độ của quả bóng A trước khi va chạm (v)_A) = tốc độ của quả bóng B sau va chạm (v_B') = 4 m/s

Tốc độ của quả bóng B trước khi va chạm (v)_B) = tốc độ của quả bóng A sau va chạm (v_A') = 6 m/s

Nếu quả bóng A chuyển động sang trái trước khi va chạm, thì sau va chạm, quả bóng A sẽ chuyển động sang phải. Tương tự, nếu quả bóng B chuyển động sang phải trước khi va chạm, thì sau va chạm, quả bóng B sẽ chuyển động sang trái. Vì vậy, trong một va chạm đàn hồi hoàn hảo, hướng chuyển động của các vật thể trước và sau va chạm là ngược nhau.

Đáp án đúng là E.

6. Hai vật A và B, mỗi vật có khối lượng lần lượt là 4 kg và 5 kg, chuyển động theo hướng ngược nhau như hình vẽ. Sau đó, chúng va chạm và sau va chạm, cả hai vật đều đổi hướng chuyển động với vận tốc A = 4 m/s.^-1 và tốc độ B = 2 ms^-1Khi đó, tốc độ của vật B trước khi va chạm là...

A. 6,0 ms^-1

B. 3,0 ms^-1

C. 1,6 ms^-1

D. 1,2 ms^-1

E. 0,4 ms^-1

Cuộc thảo luận

Người ta biết rằng :

Khối lượng của vật A (m)_A) = 4kg

Khối lượng của vật thể B (m)_B) = 5kg

Tốc độ của vật A trước khi va chạm (v)_A) = 6 m/s

Tốc độ của vật A sau va chạm (v)_A') = 4 m/s

Tốc độ của vật B sau va chạm (v)_B') = -2 m/s

Các dấu cộng và âm mô tả hướng chuyển động ngược nhau của quả bóng.

Yêu cầu : Tốc độ của vật B trước khi va chạm (v)_B)

Jawab :

Loại va chạm không được giải thích trong bài toán này. Tuy nhiên, dựa trên các đại lượng đã biết, có thể kết luận rằng bài toán này liên quan đến va chạm bán đàn hồi hoặc va chạm không hoàn toàn đàn hồi. Trong va chạm bán đàn hồi, định luật bảo toàn động năng không áp dụng; chỉ có định luật bảo toàn động lượng được áp dụng. Vận tốc của vật B trước khi va chạm được tính bằng cách sử dụng định luật bảo toàn động lượng.

m_A v_A +m_B v_B = tôi_A v_A' + m_B v_B'

(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(v_B')

24 – 10 = 16 + 5(v_B')

14 – 16 = 5 (v_B')

-2 = 5 (v_B')

v_B' = -2/5

v_B' = -0,4

Dấu âm có nghĩa là hướng chuyển động của vật B sau va chạm ngược với hướng chuyển động của vật trước khi va chạm.

Đáp án đúng là E.

7. Một quả bóng nặng 200 gram được thả rơi từ độ cao 80 cm mà không có vận tốc ban đầu. Sau khi chạm sàn, quả bóng nảy lên với vận tốc 1 m/s.^-1 (g = 10 ms^-2Độ lớn của xung lực tác dụng lên quả bóng là...

A. 1,6 Ns

B. 1,5 Ns

C. 1,0 Ns

D. 0,8 Ns

E. 0,6 Ns

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết rằng:

Khối lượng quả bóng = 200 gam = 0,2 kg

Chiều cao = 80 cm = 0,80 m

Tốc độ của quả bóng trước khi chạm sàn = ….

Tốc độ của quả bóng sau khi chạm sàn / tốc độ quả bóng nảy lên = 1 m/s

Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/s²

Yêu cầu: Độ lớn xung lực (I)

Hàm:

Tốc độ của quả bóng trước khi chạm đất.

Trước tiên, hãy tính tốc độ của quả bóng trước khi nó chạm sàn, sử dụng công thức sau: chuyển động rơi tự do.

Ai cũng biết rằng:

Chiều cao (h) = 80 cm = 0,8 m

Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/s²

Yêu cầu: Vận tốc cuối cùng (v)_t)

Hàm:

v_t² = 2 gh = 2(10)(0,8) = 2(8) = 16

v_t = √16 = 4 m/s

Độ lớn xung lực (I)

Ai cũng biết rằng:

Khối lượng quả bóng (m) = 200 gam = 0,2 kg

Tốc độ của quả bóng trước khi chạm sàn (v)_o) = -4 m/s

Tốc độ của quả bóng sau khi chạm sàn / quả bóng nảy (v)_t) = 1 m/s

Hướng chuyển động của quả bóng hoặc hướng vận tốc của quả bóng khác nhau, do đó một vận tốc là dương, vận tốc còn lại là âm.

Yêu cầu: Xung lực (I)

Hàm:

Định lý xung lượng-động lượng phát biểu rằng xung lượng bằng sự thay đổi động lượng. Về mặt toán học:

I = Δp

I = m (v_t - v_o)

I = (0,2)(1– (-4))

I = (0,2)(1 + 4)

I = (0,2)(5)

I = 1 Ns

Đáp án đúng là C.

8. Bạn có thể chơi trò chơi này!

Hai vật có cùng khối lượng m₁ = tôi₂ = 0,5 kg được thả đồng thời từ cùng một độ cao trên một đường cong lõm nhẵn có bán kính 1/5 mét. Nếu hai vật va chạm hoàn toàn đàn hồi, thì tốc độ của mỗi vật sau va chạm là… (g = 10 m/s²)^-1)

A. v'₁ = -1 ms^-1 ; v'₂ = 2 ms^-1

B. v'₁ = +1 ms^-1 ; v'₂ = -2 ms^-1

C. v'₁ = -2 ms^-1 ; v'₂ = +2 ms^-1

D. v'₁ = -2 ms^-1 ; v'₂ = +3 ms^-1

E. v'₁ = +3 ms^-1 ; v'₂ = -2 ms^-1

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết rằng:

Khối lượng của vật (m) = m₁ = tôi₂ = 0,5 kg

Chiều cao ban đầu (h)₁) = 1/5 mét

Chiều cao cuối cùng (h)₂) = 0 (đế đường ray)

Vận tốc ban đầu của vật (v)₁) = 0 (Ban đầu vật thể vẫn đứng yên)

Vận tốc cuối cùng của vật thể (v)₂) = …. (Vận tốc của vật ở cuối đường ray = vận tốc của vật trước khi va chạm)

Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/s

Yêu cầu: Tốc độ của mỗi vật thể sau va chạm.

Hàm:

Tốc độ của vật thể trước khi va chạm.

Trước tiên, hãy tính tốc độ của vật thể trước khi va chạm bằng công thức sau: định luật bảo toàn năng lượng cơ họcTốc độ của vật trước khi va chạm = tốc độ của vật khi đạt đến điểm thấp nhất của quỹ đạo = tốc độ cuối cùng của vật.

Năng lượng cơ học ban đầu = Năng lượng cơ học cuối cùng

Thế năng trọng trường + Động năng = Thế năng trọng trường + Động năng

mgh₁ + 1/2 mv₁² = mgh₂ + 1/2 mv₂²

mgh₁ + 0 = 0 + 1/2 mv₂²

mgh₁ = 1/2 mv₂²

gh₁ = 1/2 v₂²

2 gh₁ = v₂²

2(10)(1/5) = v₂²

2(2) = v₂²

4 = v₂²

v₂ = √4

v₂ = 2 m / s

Tốc độ của mỗi vật trước khi va chạm là 2 m/s.

Tốc độ của vật thể sau va chạm.

Tính tốc độ của vật sau va chạm bằng công thức sau: va chạm đàn hồi hoàn hảo.

Trong một va chạm hoàn toàn đàn hồi, nếu khối lượng của cả hai vật bằng nhau và chuyển động của chúng ngược chiều nhau, thì khi va chạm, hai vật sẽ trao đổi vận tốc cho nhau. Ví dụ, trước khi va chạm, vật A chuyển động với vận tốc 2 m/s và vật B chuyển động với vận tốc -4 m/s. Sau va chạm, vật A chuyển động với vận tốc 4 m/s và vật B chuyển động với vận tốc -2 m/s. Dấu âm và dương cho biết hai vật đang chuyển động theo hướng ngược nhau.

Trong đề bài này, hướng chuyển động trước va chạm là ngược chiều nhau và vận tốc của cả hai vật trước va chạm đều là 2 m/s, nên vận tốc của cả hai vật sau va chạm cũng là 2 m/s, nhưng dấu khác nhau, một mang dấu dương và một mang dấu âm.

Đáp án đúng là C.

9. Bạn có thể chơi trò chơi này!

Vật A có khối lượng 2 kg và vật B có khối lượng 3 kg được thả đồng thời từ tâm của một phần tư đường tròn mà không có vận tốc ban đầu. Cả hai vật đi qua một bề mặt cong nhẵn và va chạm tại điểm C với độ đàn hồi hoàn hảo (g = 10 m/s²).^-2Tốc độ của vật A và B ngay sau va chạm là…

A. -2 ms^-1 và -2 ms^-1

B. -3 ms^-1 và 7 ms^-1

C. -4 ms^-1 và 7 ms^-1

D. 4 ms^-1 và -3 ms^-1

E. 7 ms^-1 và 3 ms^-1

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết rằng:

Khối lượng của vật A (m)₁) = 2kg

Khối lượng của vật thể B (m)₂) = 3kg

Chiều cao ban đầu (h)₁) = 5 mét

Chiều cao cuối cùng (h)₂) = 0 (đế đường ray)

Vận tốc ban đầu của vật (v)₁) = 0 (Ban đầu vật thể vẫn đứng yên)

Vận tốc cuối cùng của vật thể (v)₂) = …. (Vận tốc của vật ở cuối đường ray = vận tốc của vật trước khi va chạm)

Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/s

Yêu cầu: Tốc độ của mỗi vật thể sau va chạm.

Hàm:

Tốc độ của vật thể trước khi va chạm.

Trước tiên, hãy tính tốc độ của vật thể trước khi va chạm bằng công thức sau: định luật bảo toàn năng lượng cơ họcTốc độ của vật trước khi va chạm bằng tốc độ của vật khi nó chạm đáy đường ray.

Năng lượng cơ học ban đầu = Năng lượng cơ học cuối cùng

Thế năng trọng trường = Động năng

mgh₁ = 1/2 mv₂²

gh₁ = 1/2 v₂²

2 gh₁ = v₂²

2(10)(5) = v₂²

100 = v₂²

v₂ = √100

v₂ = 10 m / s

Tốc độ của mỗi vật trước khi va chạm là 10 m/s. Khối lượng của vật không ảnh hưởng đến tốc độ cuối cùng.

Tốc độ của vật thể sau va chạm.

Hai vật có khối lượng khác nhau và chuyển động ngược chiều nhau, vì vậy tốc độ của mỗi vật sau va chạm được tính bằng phương trình sau:

Tốc độ của mỗi vật thể ngay sau va chạm:

10. Hai quả bóng, mỗi quả có khối lượng m.₁ = 2 kg và m₂ = 1 kg lăn theo hướng ngược lại với vận tốc v₁ = 2 mili giây^-1 và v₂ = 4 mili giây^-1 Như trong hình ảnh bên dưới. Hai quả bóng sau đó va chạm và sau va chạm chúng dính vào nhau. Tốc độ Hai quả bóng sau khi va chạm có hình dạng như sau…

A. 2 ms^-1
B. 1,2 ms^-1
C. 1 mili giây^-1
D. 0,5 ms^-1
E. số không

Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Khối lượng quả bóng 1 (m)₁) = 2kg
Khối lượng quả bóng 2 (m)₂) = 1kg
Tốc độ của quả bóng 1 trước khi va chạm (v)₁) = 2 m/s
Tốc độ của quả bóng 2 trước khi va chạm (v)₂) = -4 m/s
Vận tốc có thể mang dấu dương hoặc âm vì hướng chuyển động của quả bóng ngược chiều với hướng chuyển động thực tế. Dấu dương và âm biểu thị hướng chuyển động của quả bóng.
Yêu cầu Tốc độ của quả bóng sau va chạm (v')
Jawab :

Câu hỏi này liên quan đến va chạm không đàn hồiTrong va chạm không đàn hồi, định luật bảo toàn động năng không áp dụng và chỉ áp dụng định luật bảo toàn động lượngTốc độ của quả bóng sau va chạm được tính bằng công thức định luật bảo toàn động lượng.
m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂) v'
(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) v'
4 – 4 = (3) v'
0 = (3) v'
v' = 0
Đáp án đúng là E.

11. Hai quả bóng A và B có cùng khối lượng và chuyển động về phía nhau với tốc độ 4 m/s.^-1 và 6 ms^-1 Như trong hình! Hai người sau đóva chạm đàn hồi hoàn hảovà vận tốc của vật B sau va chạm là 4 m/s.^-1 theo hướng ngược lại với chuyển động ban đầu. Tốc độ của quả bóng A ngay sau va chạm là…

A. 2 ms^-1
B. 2,5 ms^-1
C. 4 ms^-1
D. 5 ms^-1
E. 6 ms^-1

Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Khối lượng của quả cầu A (m)_A) = m
Khối lượng của quả cầu B (m)_B) = m
Tốc độ của quả bóng A trước khi va chạm (v)_A) = 4 m/s
Tốc độ của quả bóng B trước khi va chạm (v)_B) = 6 m/s
Tốc độ của quả bóng B sau va chạm (v)_B') = 4 m/s
Yêu cầu Tốc độ của quả bóng A sau va chạm (v)_A')
Jawab :
Nếu hai vật va chạm đàn hồi có cùng khối lượng, thì sau va chạm, hai vật sẽ trao đổi khối lượng cho nhau. kecepatan.
Tốc độ của quả bóng A trước khi va chạm (v)_A) = tốc độ của quả bóng B sau va chạm (v_B') = 4 m/s
Tốc độ của quả bóng B trước khi va chạm (v)_B) = tốc độ của quả bóng A sau va chạm (v_A') = 6 m/s
Nếu quả bóng A chuyển động sang trái trước khi va chạm, thì sau va chạm, quả bóng A sẽ chuyển động sang phải. Tương tự, nếu quả bóng B chuyển động sang phải trước khi va chạm, thì sau va chạm, quả bóng B sẽ chuyển động sang trái. Vì vậy, trong một va chạm đàn hồi hoàn hảo, hướng chuyển động của các vật thể trước và sau va chạm là ngược nhau.
Đáp án đúng là E.

12. Hai vật A và B, mỗi vật có khối lượng lần lượt là 4 kg và 5 kg, chuyển động ngược chiều nhau như hình vẽ. Sau đó, hai vật va chạm và sau va chạm, hai vật đổi hướng chuyển động với vận tốc A = 4 m/s.^-1 và tốc độ B = 2 ms^-1Khi đó, tốc độ của vật B trước khi va chạm là...
A. 6,0 ms^-1
B. 3,0 ms^-1
C. 1,6 ms^-1
D. 1,2 ms^-1
E. 0,4 ms^-1
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Khối lượng của vật A (m)_A) = 4kg
Khối lượng của vật thể B (m)_B) = 5kg
Tốc độ của vật A trước khi va chạm (v)_A) = 6 m/s
Tốc độ của vật A sau va chạm (v)_A') = 4 m/s
Tốc độ của vật B sau va chạm (v)_B') = -2 m/s
Các dấu cộng và âm mô tả hướng chuyển động ngược nhau của quả bóng.
Yêu cầu : Tốc độ của vật B trước khi va chạm (v)_B)
Jawab :
Loại va chạm không được giải thích trong câu hỏi này. Tuy nhiên, dựa trên các đại lượng đã biết, có thể kết luận rằng câu hỏi này liên quan đến va chạm bán đàn hồi hoặc va chạm không hoàn toàn đàn hồi. va chạm đàn hồi một phần Định luật bảo toàn động năng không áp dụng được và chỉ có định luật bảo toàn động lượng được áp dụng. Tốc độ của vật B trước khi va chạm được tính bằng phương trình của định luật bảo toàn động lượng.
m_A v_A +m_B v_B = tôi_A v_A' + m_B v_B'
(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(v_B')
24 – 10 = 16 + 5(v_B')
14 – 16 = 5 (v_B')
-2 = 5 (v_B')
v_B' = -2/5
v_B' = -0,4
Dấu âm có nghĩa là hướng chuyển động của vật B sau va chạm ngược với hướng chuyển động của vật trước khi va chạm.
Đáp án đúng là E.

 

Nguồn câu hỏi:

Các câu hỏi Vật lý cho kỳ thi quốc gia dành cho học sinh trung học phổ thông/trung học nghề