8 ví dụ về câu hỏi va chạm
Va chạm đàn hồi hoàn hảo
1. Hai vật A (3 kg) và B (5 kg) chuyển động cùng chiều với vận tốc lần lượt là 8 ms⁻¹ và 4 ms⁻¹ . Nếu vật A va chạm với vật B với độ đàn hồi hoàn hảo, thì vận tốc của mỗi vật sau va chạm là...
A. 3 ms –1 và 7 ms –1
B. 6 ms –1 và 10 ms –1
C. 4,25 ms –1 và 10 ms –1
D. 5,5 ms –1 và 5,5 ms –1
E. 8 ms –1 và 4 ms –1
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Khối lượng của vật A (m 1 ) = 3 kg
Khối lượng của vật B (m² ) = 5 kg
Tốc độ của vật A (v 1 ) = 8 ms –1
Tốc độ của vật B (v 2 ) = 4 ms –1
Va chạm đàn hồi hoàn hảo
Câu hỏi: v 1 ' và v 2 '
Hàm:
Nếu các vật va chạm đàn hồi có khối lượng khác nhau và tốc độ của hai vật sau va chạm chưa biết, thì tốc độ sau va chạm được tính bằng phương trình sau:
Nếu cả hai vật chuyển động cùng chiều, vận tốc của chúng đều dương. Nếu cả hai vật chuyển động ngược chiều, vận tốc của vật này dương và vận tốc của vật kia âm.
Như vậy, tốc độ của vật A (v 1 ') sau va chạm là 3 m/s và tốc độ của vật B (v 2 ') sau va chạm là 7 m/s.
Đáp án đúng là A.
2. Một quả bóng có động lượng P va chạm với tường và bật trở lại. Va chạm là hoàn toàn đàn hồi và hướng vuông góc. Sự thay đổi động lượng của quả bóng là...
A. số không
B. trang 4
C. trang 4
D.P
E. 2P
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Khối lượng của quả bóng = m
Tốc độ của quả bóng trước khi va chạm = v
Tốc độ của quả bóng sau va chạm = -v (quả bóng nảy sang trái)
Động lượng của quả bóng trước khi va chạm (p o ) = mv
Động lượng của quả bóng sau va chạm (p t ) = m (-v) = – mv
Câu hỏi: Độ biến thiên động lượng của quả bóng lớn đến mức nào?
Hàm:
Thay đổi động lực:
Δp = p t – p o
Δp = – mv – mv
Δp = – 2 mv
Δp = -2p
Độ lớn của sự thay đổi động lượng của quả bóng là 2π. Dấu âm chỉ hướng.
Đáp án đúng là E.
3. Hai vật A và B có cùng khối lượng chuyển động ngang qua nhau. A chuyển động về phía Đông và B chuyển động về phía Tây, với vận tốc lần lượt là V và 2V. Nếu hai vật va chạm hoàn toàn đàn hồi, thì ngay sau va chạm là...
A. V A = V hướng Tây, V B = V hướng Đông
B. V A = 2V về phía Tây, V B = 2V về phía Đông
C. V A = 2V về phía Tây, V B = V về phía Đông
D. V A = V hướng Tây, V B = 2V hướng Đông
E. V A = 2V hướng Đông, V B = V hướng Tây
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Cả hai vật đều có khối lượng như nhau.
Vật A di chuyển về phía đông với vận tốc V
B di chuyển về phía tây với tốc độ 2V
Câu hỏi: Tốc độ của A và B sau va chạm
Hàm:
Nếu khối lượng của cả hai vật bằng nhau và va chạm là hoàn toàn đàn hồi, thì hai vật sẽ trao đổi vận tốc cho nhau sau va chạm.
Vậy sau va chạm, A chuyển động về phía tây với vận tốc 2V và B chuyển động về phía đông với vận tốc V.
Đáp án đúng là C.
Va chạm đàn hồi một phần
4. Hai vật có cùng khối lượng chuyển động thẳng về phía nhau như hình vẽ!
Nếu v 2 ' là tốc độ của vật (2) sau va chạm sang phải với tốc độ 5 ms –1 , thì độ lớn của tốc độ v 1 ' (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
Tốc độ của vật 1 trước khi va chạm (v 1 ) = 8 m/s
Tốc độ của vật 2 trước khi va chạm (v 2 ) = 10 m/s
Tốc độ của vật 2 sau va chạm (v 2 ') = 5 m/s
Câu hỏi: Tốc độ của vật 1 sau va chạm (v 1 ')
Hàm:
Đây là một va chạm đàn hồi không hoàn hảo. v 1 ' được tính bằng cách sử dụng định luật bảo toàn động lượng:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
m(v 1 + v 2 ) = m(v 1 ' + v 2 ')
v 1 + v 2 = v 1 ' + v 2 '
8 + 10 = v 1 ' + 5
18 = v 1 ' + 5
v 1 ' = 18-5
v 1 ' = 13 m/s
Đáp án đúng là C.
Va chạm không đàn hồi
5. Một viên đạn 10 gram chuyển động với vận tốc 100 m/s⁻¹ va chạm với một khối gỗ đứng yên và găm vào đó. Nếu khối lượng của khối gỗ là 490 gram, thì vận tốc của khối gỗ và viên đạn ngay sau va chạm là...
A. 1,0 ms -1
B. 2,0 ms -1
C. 2,5 ms -1
D. 4,0 ms -1
E. 5,0 ms -1
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Khối lượng viên đạn (m 1 ) = 10 gam
Vận tốc viên đạn (v 1 ) = 100 ms -1
Khối lượng khối (m² ) = 490 gam
Vận tốc của khối (v 2 ) = 0 m/s (khối ở trạng thái nghỉ)
Câu hỏi: Vận tốc của khối gỗ và viên đạn ngay sau khi va chạm.
Hàm:
Viên đạn bắn trúng một khối gỗ đứng yên và găm vào đó, vì vậy đây là một va chạm không đàn hồi. Công thức cho va chạm không đàn hồi là:
Động lượng trước va chạm = động lượng sau va chạm
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
(10)(100) + (490)(0) = (10 + 490) v'
1000 + 0 = 500 v'
1000 = 500 v'
v' = 1000 / 500
v' = 2 m/s = 2 ms⁻¹
Đáp án đúng là B.
6. Một xe tải đang di chuyển với tốc độ 10 m/ s bị một xe ô tô đang di chuyển với tốc độ 20 m/ s đâm vào. Sau va chạm, hai xe va chạm với nhau. Nếu khối lượng của xe tải là 1400 kg và khối lượng của xe ô tô là 600 kg, thì tốc độ của hai xe sau va chạm là...
A. 6 ms –1
B. 9 ms –1
C. 11 ms –1
D. 13 ms –1
E. 17 ms –1
Cuộc thảo luận
Sau va chạm, hai chiếc xe bị dính chặt vào nhau, dẫn đến va chạm không đàn hồi.
Ai cũng biết rằng:
Tốc độ xe tải (v 1 ) = 10 m/s
Tốc độ xe (v 2 ) = 20 m/s
Khối lượng xe tải (m1 ) = 1400 kg
Khối lượng của xe (m² ) = 600 kg
Câu hỏi: Tốc độ của cả hai xe sau va chạm (v)
Hàm:
Công thức va chạm không đàn hồi:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v
(1400)(10) + (600)(20) = (1400 + 600)v
26000 = 2000 v
v = 13 m / s
Đáp án đúng là D.
7. Một viên đạn 20 gram chuyển động với vận tốc 10 m/s theo phương ngang va chạm với một khối 60 gram đang đứng yên trên sàn. Nếu viên đạn găm vào trong khối, thì vận tốc hiện tại của khối là….
A. 1,0 ms -1
B. 1,5 ms -1
C. 2,0 ms -1
D. 2,5 ms -1
E. 3,0 ms -1
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Khối lượng viên đạn (m P ) = 20 gam = 0,02 kg
Khối lượng khối (m B ) = 60 gam = 0,06 kg
Vận tốc ban đầu của viên đạn (v P ) = 10 m/s
Vận tốc ban đầu của khối (v B ) = 0
Câu hỏi : Tốc độ của viên đạn và khối vật sau va chạm (v')
Trả lời :
Công thức định luật bảo toàn động lượng nếu hai vật dính liền nhau sau va chạm:
m P v P + m B v B = (m P + m B ) v'
(0,02)(10) + (0,06)(0) = (0,02 + 0,06) v'
0,2 + 0 = 0,08 v'
0,2 = 0,08 v'
v' = 0,2 / 0,08
v' = 2,5 m/s
Đáp án đúng là D.
8. Hai xe đẩy A và B, mỗi xe nặng 1,5 kg, chuyển động về phía nhau với vận tốc v A = 4 ms -1 và v B = 5 ms -1 như hình vẽ. Nếu hai xe đẩy va chạm không đàn hồi, thì vận tốc của hai xe đẩy sau va chạm là...
A. 4,5 ms-1 sang bên phải
B. 4,5 ms -1 về bên trái
C. 1,0 ms -1 về bên trái
D. 0,5 ms -1 về bên trái
E. 0,5 ms -1 về bên phải
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Khối lượng của xe đẩy A (m A ) = 1,5 kg
Khối lượng của xe đẩy B (m B ) = 1,5 kg
Tốc độ của xe đẩy A trước khi va chạm (v A ) = 4 m/s (hướng dương sang phải)
Tốc độ của xe đẩy B trước khi va chạm (v B ) = -5 m/s (âm về phía bên trái)
Câu hỏi: Nếu va chạm là không đàn hồi, hãy xác định vận tốc của hai xe đẩy sau va chạm.
Hàm:
Định luật bảo toàn động lượng:
m A v A + m B v B = (m A + m B ) v'
(1,5)(4) + (1,5)(-5) = (1,5 + 1,5) v'
6 – 7,5 = (3) v'
-1,5 = (3) v'
v' = -1,5 / 3
v' = -0,5 m/s
Dấu âm có nghĩa là sau va chạm, cả hai đều chuyển động sang trái, cùng hướng với xe điện B. Điều này hợp lý vì động lượng của xe điện B lớn hơn động lượng của xe điện A.
Nguồn câu hỏi:
Các câu hỏi Vật lý cho kỳ thi quốc gia dành cho học sinh trung học phổ thông/trung học nghề
