Đề cương ôn tập môn Vật lí 10 - Chương: Các định luật bảo toàn

 ÔN TẬP CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
 A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
I. ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
1. Động lượng
 a) Xung lượng của lực
 Khi một lực F→ không đổi tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian Δt thì tích F→.Δt được định nghĩa 
là xung lượng của lực F→ trong khoảng thời gian Δt ấy.
 b) Động lượng
 Động lượng p→ của một vật là một vectơ cùng hướng với vận tốc và được xác định bởi công thức:
 p→ = m.v→
 Đơn vị động lượng là kg.m/s hoặc N.s
 * Mối liên hệ giữa động lượng và xung lượng của lực
 Ta có: p2→ - 1p→ = F→.Δt hay Δp→ = F→.Δt
 Độ biến thiên động lượng của một vật trong khoảng thời gian Δt bằng xung lượng của tổng các lực tác 
dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.
 Ý nghĩa: Khi lực đủ mạnh tác dụng lên vật trong một khoảng thời gian hữu hạn sẽ làm động lượng của 
vật biến thiên.
2. Định luật bảo toàn động lượng
 - Hệ cô lập (hệ kín)
 + Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các 
ngoại lực ấy cân bằng nhau.
 + Trong hệ cô lập chỉ có nội lực tương tác giữa các vật trong hệ trực đối nhau từng đôi một.
 - Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng được bảo toàn
 p1→ + 2p→ + ... + np→ = không đổi
 - Chuyển động bằng phản lực
 Trong một hệ kín đứng yên, nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng thì phần còn lại của 
hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại. Chuyển động theo nguyên tắc như trên được gọi là chuyển 
động bằng phản lực.
II. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT Ví dụ: Động cơ, đèn, đài phát sóng, lò nung...
 - Cũng định nghĩa công suất tiêu thụ của một thiết bị tiêu thụ năng lượng là đại lượng đo bằng năng 
lượng tiêu thụ của thiết bị đó trong một đơn vị thời gian.
III. ĐỘNG NĂNG
1. Động năng
 - Năng lượng là một đại lượng vật lí đặc trưng cho khả năng sinh công của vật.
 - Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo 
công thức:
 Trong đó: m là khối lượng của vật (kg)
 v là vận tốc của vật (m/s)
 Wđ là động năng (J)
 - Tính chất
 + Chỉ phụ thuộc độ lớn vận tốc, không phụ thuộc hướng vận tốc.
 + Là đại lượng vô hướng, có giá trị dương.
 + Mang tính tương đối.
 - Đơn vị của động năng là jun (J)
2. Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng
 Khi lực tác dụng lên vật sinh công dương thì động năng của vật tăng (tức là vật thu thêm công hay vật 
sinh công âm). Ngược lại, khi lực tác dụng lên vật sinh công âm thì động năng của vật giảm (tức là vật 
sinh công dương).
 Trong đó:
 là động năng lúc sau của vật.
 là động năng ban đầu của vật.
 A là công của các ngoại lực tác dụng vào vật. - Thế năng đàn hồi là một đại lượng vô hướng, dương.
 - Đơn vị của thế năng đàn hồi là jun (J).
V. CƠ NĂNG
1. Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
 - Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng của vật:
 - Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một 
đại lượng bảo toàn.
 W = Wđ + Wt = hằng số
 Hay 
 - Trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường:
 + Nếu động năng giảm thì thế năng tăng (động năng chuyển hóa thành thế năng) và ngược lại.
 + Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.
2. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
 - Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi 
của vật.
 - Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn hồi thì cơ năng 
của vật là một đại lượng bảo toàn: Bài 19: Một chất điểm di chuyển không ma sát trên đường nằm ngang dưới tác dụng của một lực F hợp 
với mặt đường một góc 60o và có độ lớn 200N. Tính công của lực F khi chất điểm di chuyển được 
200cm ?
Bài 20: Một lò xo có hệ số đàn hồi k=20N/m. Người ta kéo lò xo giãn dài thêm 10cm. Khi thả lò
xo từ độ giãn 10cm xuống 4cm, lò xo sinh ra một công là bao nhiêu?
Bài 21: Xe chạy trên mặt đường nằm ngang với vận tốc 60km/h. Đến quãng đường dốc, lực cản 
tăng gấp 3 nhưng mở "ga" tối đa cũng chỉ tăng công suất động cơ lên được 1,5 lần. Tính vận tốc tối đa 
của xe trên đường dốc
Bài 22: Dùng một lực F1 để tác dụng vào pittông có diện tích S1 của một máy nén dùng chất lỏng để 
nâng được ôtô có khối lượng 1000kg đặt ở pittông có diện tích S2. Kết quả cho thấy khi pittông 1 đi 
xuống 15cm thì pittông 2 đi lên 6cm.Tính lực F1 ?
Bài 23: Một quả bóng được thả rơi từ một điểm cách mặt đất 12m. Khi chạm đất, quả bóng mất đi 1/3 
cơ năng toàn phần. Bỏ qua lực cản không khí. Sau lần chạm đất đầu tiên, quả bóng lên cao được bao 
nhiêu?
Bài 24: Một vật có khối lượng 2kg chuyển động về phía trước với tốc độ 4m/s va chạm vào vật thứ hai 
đang đứng yên. Sau va chạm, vật thứ nhất chuyển động ngược chiều với tốc độ 1m/s còn vật thứ hai 
chuyển động với tốc độ 2m/s. Hỏi vật thứ hai có khối lượng bằng bao nhiêu?
Bài 25: Một đầu máy xe lửa có khối lượng 100 tấn chuyển động thẳng đều theo phương ngang với vận 
tốc v1=1,5m/s để ghép vào một đoàn tàu gồm 10 toa, mỗi toa 20 tấn đang đứng yên trên đường ray. Giả 
sử sau va chạm đầu tàu được gắn với các toa, bỏ qua mọi ma sát. Hỏi sau va chạm, vận tốc của đoàn tàu 
có giá trị là bao nhiêu?
Bài 26: Một vật m=100kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng dài 2m, 
chiều cao 0,4m. Vận tốc vật tại chân mặt phẳng nghiêng là 2m/s. Tính công của lực ma sát
Bài 27: Búa máy khối lượng 500kg rơi từ độ cao 2m và đóng vào cọc làm cọc ngập thêm vào đất 0,1m. 
Lực đóng cọc trung bình là 80000N. Tính hiệu suất của máy
Bài 28: Một người khối lượng m1=60kg đứng trên một xe goòng khối lượng m2=240kg đang chuyển 
động trên đường ray với vận tốc 2m/s. Tính vận tốc của xe nếu người nhảy về phía trước xe với vận tốc 
4m/s đối với xe (lúc sau)
Bài 29: Đường tròn có đường kính AC=2R=1m. Lực F có phương song song với AC, có chiều không 
đổi từ A đến C và có độ lớn 600N. Tính công của F khi điểm đặt của F vạch nên nửa đường tròn AC?
Bài 30: Vật m=100g rơi từ độ cao h lên một lò xo nhẹ (đặt thẳng đứng) có độ cứng k=80N/m. Biết lực 
nén cực đại của lò xo lên sàn là 10N, chiều dài tự nhiên của lò xo là 20cm. Coi va chạm giữa m và lò xo 
là hoàn toàn mềm. Tính h.
Bài 31: Một vận động viên đẩy tạ đẩy một quả tạ nặng 2 kg dưới một góc nào đó so với phương nằm 
ngang. Quả tạ rời khỏi tay vận động viên ở độ cao 2m so với mặt đất. Công của trọng lực thực hiện được 
kể từ khi quả tạ rời khỏi tay vận động viên cho đến lúc rơi xuống đất (Lấy g = 10 m/s2) là bao nhiêu?
Bài 32: Một lò xo có độ cứng k = 250 N/m được đặt nằm ngang. Một đầu gắn cố định, một đầu gắn
một vật khối lượng M = 0,1 kg có thể chuyển động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Kéo
vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn l 5cm rồi thả nhẹ. Tính vận tốc lớn nhất mà vật có thể đạt
được ?
Bài 33: Viên đạn khối lượng 10g đang bay với vận tốc 600m/s thì gặp một bức tường. Đạn xuyên qua 
tường trong thời gian 1/1000s. Sau khi xuyên qua tường vận tốc của đạn còn 200m/s. Lực cản trung 
bình của tường tác dụng lên đạn bằngbao nhiêu?
Bài 34: Từ đỉnh của một tháp có chiều cao 20 m, người ta ném lên cao một hòn đá khối lượng 50 g với 
vận tốc đầu v0 = 18 m/s. Khi tới mặt đất, vận tốc hòn đá bằng v = 20 m/s2. Tinh công của lực cản 
không khí( lấy g = 10 m/s2)
Bài 35: Một viên đạn có khối lượng M = 5kg đang bay theo phương ngang với vận tốc v =
200 3 m/s thì nổ thành 2 mảnh. Mảnh thứ nhất có khối lượng m1 = 2kg bay thẳng đứng xuống với
vận tốc v1 = 500m/s, còn mảnh thứ hai bay theo hướng nào so với phương ngang?
Bài 36: Mỗi cánh máy bay có diện tích 25m2. Biết vận tốc dòng không khí ở phía dưới cánh là 
45m/s, còn ở phía trên cánh là 68m/s, giả sử máy bay bay theo đường nằm ngang với vận tốc không đổi 
và lực nâng máy bay chỉ do cánh gây nên. Cho biết khối lượng riêng của không khí là 1,21 kg/m3. 
Tính lực nâng máy bay ?
Bài 37: Một con lắc đơn có chiều dài dây l=1,6m. Kéo dây lệch so với phương thẳng đứng một góc
600 rồi thả nhẹ, lấy g=10m/s2. Tính vận tốc lớn nhất của vật đạt được trong quá trình chuyển động ? 
 C. HƯỚNG DẪN GIẢI
Bài 1. C
 ￿￿ ￿￿ ￿￿ ￿￿ ￿￿ ￿￿ ￿￿ ￿￿ ￿￿ 
 P1 mV1;P2 mV2 P1 P2 P1 m V2 V1
 hay P = 2m . V = 2.0.35 = 3 kg/m/s
 Bài 2. A
 Mv = mV0
 mV 10.400
 V 0 1 m / s 
 M 4000
Bài 3. B
 ￿￿ ￿￿P F. t
 m V2V1 ￿￿
 F. t
 m. 2 5 0,5.7
 hay F 17,5 N 
 st 0,2
Bài 4. D P m V' V mV
 Ta có: V = 2V sin 300 V
  P = mV = 2Kg m/s
Bài 5. D ￿ ￿ ￿￿ ￿￿
 m.3 ￿=￿ (m + 2m) v 
 v = 1 (m/s)
Bài 6. A
 Ta có:
 m. 3 = m v1 + 3m v2 Bài 12. A
 1 phút 40 giây = 100 giây
 A = mgh = 10.10.5 = 500(J)
 A 500
 P = 5 W 
 t 100
Bài 13. B.
 Công ngoại lực : A = F. S = 5.10 = 50 (J)
 W = A
 1 mv2 50
 2 
 v = 50.2 / 2 7,07 m/s 
Bài 14. B
 mgh = 1 mv2 
 2
 v 2gh 2glsin 
 2.10.10sin30 10 m / s)
 Bài 15. D
 Ta có mgl (1 – cos 450) = mgl (1 – cos 300) + 1 mv2 
 2
 v2 = g 2 l (cos 300 – cos 450)
 v = 00
 = 1,78 (m/s)
Bài 16. A
 1 2 2 1 3 2 2
 W = W2 – W1 = m2.1 m cos30 v cos45 10 180.000 J 
 2 2 1 2 .1,2.10 20 10
 sw 180000 
 W = A = F. S F = 600 N 
 S 300 1 2 1 1 2 2
 A K x x 0,084 J 
 2 2 2 2 .20 0,04 0,1
Bài 21. C
 Ban đầu FC = Fk mà P = Fk. v = Fc. v
 Lúc sau P’ = Fk’ . v’ = 3Fk. v’
 mà P’ = 1,5P
 3Fk. v’ = Fk. v 1,5
 v 60
 v’ = 30 km / h 
 2 2
 Bài 22. B
 S
 h2 
 Ta có: S1.h1 =S2.h2 1 
 S 1
 2 h
 FF
 Mà : 1 2
 SS
 1 2
 F h F h
 F 1000.6.10 2
 1 2 2. 2 2 4000N
 F h 1 h
 2 1 1 15.10
Bài 23. D
 Chọn mốc thế năng tại mặt đất Năng lượng thế năng ban đầu của vật là mgh.
 Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho đểim đầu, điểm cuối. Ta có:
 A A 80000.0,1
 H 80%
 Q W 5000.2
Bài 28. B
 Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ vật ta ó:
 (m1 + m2).v1 = m2.v2 + m1 (v2+v)
 (v1 = 2m/s ; v = 4m/s; v2 là vận tốc của xe khi người nhảy)
 (60+240).2 = 240v2 + 60 (4+v2)
 600 240
 v2 1,2 m / s 
 300
Bài 29. A
 Ta có:
 A = F.s = F.AC = 600.1 = 600(J)
Bài 30. A
 Áp dụng bảo toàn năng lượng Vận tốc của vật ngay trước khi va chạm vào
đĩa là : v 2gh
 Độ giãn cực đại của lò xo là:
 F 10 1
 max
 Xmax m 
 k 80 8
 Áp dụng bảo toàn năng lượng có:
 1 k x2
 mgh = mg l xmax 
 2 max