Bài tập về Định luật bảo toàn động lượng - Vật Lý lớp 8

Trường THCS Yên Lâm – Yên Định – Thanh Hóa

PAGE

PAGE 2

BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ

ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

Bài 1: Một quả cầu có khối lượng m=100 g đang chuyển động với vận tốc v=10 m/s thì đập vuông góc vào 1 bức tường sau đó bật ngược trở lại với cùng vận tốc 10m/s. Tính độ biến thiên động lượng của vật?Tính lực(hướng độ lớn) của tường tác dụng vào vật nếu tgian vchạm là 0,1s

Xét thêm trường hợp quả cầu đập vào tường và bật ra theo phương hợp với tường góc 600

Bài 2:Một vật khối lượng 1 kg chuyển động tròn đều tâm O với vận tốc 5 m/s ban đầu ở A. Tính độ biến thiên động lượng của vật tính đến khi vật tới C,B.Biết AB là đường kính;OC vuông với AB

Bài 3:Một viên đạn có khối lượng m = 10g đang bay với vận tốc v1 = 1000m/s thỡ gặp bức tường. Sau khi xuyên qua vức tường thỡ vận tốc viờn đạn cũn là v2 = 500m. Tính độ biến thiên động lượng và lực cản trung bỡnh của bức tường lên viên đạn, biết thời gian xuyên thủng tường là t = 0,01s

Bài 4:Một quả búng cú khối lượng m = 450 g đang bay với vận tốc 10m/s thỡ va vào một mặt sàn nằm ngang theo hướng nghiêng góc so với mặt sàn; khi đó quả bóng này lên với vận tốc 10m/s theo hướng nghiêng với mặt sàn góc .Tỡm độ biến thiên động lượng của quả búng và lực trung bỡnh do sàn tỏc dụng lờn búng, biết thời gian va chạm là 0,1s.xột trường hợp:

a. b.

Bài 5:Một quả cầu rắn có m = 0,1kg chuyển động với vận tốc 4 m/s trên mặt phẳng nằm ngang.Sau khi va vào 1 vách cứng,nó bị bật trở lại với cùng vận tốc 4 m/s .

a.Hỏi độ biến thiên động lượng của quả cầu sau va chạm bằng bao nhiờu?

b.Tớnh xung lượng của lực của vỏch tỏc dụng lờn quả cầu nếu thời gian va chạm là 0,05 s

Bài 6:Trong cơn bóo,gió thổi với vận tốc 120 km/h đập vuông góc với mặt tiền của 1 toà nhà rộng 50 m,cao 30 m.Sau khi đập vào nhà vận tốc của luồng khớ coi như gần bằng 0.Hãy tính lực trung bình do giá trị dụng lực toà nhà.Khối lượng riêng của khụng khớ là 1,3 kgm/s

Bài 7:Một người đứng trên xa trượt tuyết chuyển động theo phương nằm ngang, cứ sau mỗi khoảng thời gian 5s anh ta lại đẩy xuống tuyết (nhờ gậy) một cái với động lượng theo phương ngang về phía sau bằng 150kg.m/s. Tỡm vận tốc của xe sau khi chuyển động 1 phút. Biết rằng khối lượng của người và xe trượt bằng 100kg, hệ số ma sát giữa xe và mặt tuyết bằng 0,01. Lấy g = 10m/s2. Nếu sau đó người ấy không đẩy nữa thỡ xe sẽ dừng lại bao lõu sau khi khụng đẩy.

Bài 8:Một người đứng trên thanh trượt của xe trượt tuyết chuyển động ngang, cứ mỗi 3s người này lại đẩy xuống tuyết một cái với xung lượng 60 kg.m/s. Biết khối lượng của người và xe trượt tuyết là 80 kg, hệ số ma sát là 0,01.Tìm vận tốc của xe khi bắt đầu chuyển động được 30 s (2,25 m/s)

Bài 9:Một người khối lượng 60 kg thả mỡnh rơi tự do từ 1 cầu nhảy ở độ cao 3m xuống nước và sau khi chạm mặt nước được 0,05s thỡ dừng chuyển động.Tính lực cản mà nước tác dụng lên người

Bài 10:Một chiến sĩ bắn súng liên thanh, bỏ súng vào vai và bắn với vận tốc 600 viên/phút. Biết rằng mỗi viên đạn có khối lượng m = 20g và vận tốc khi rời nòng súng là 800m/s. Hãy tính lực trung bình do súng ộp lên vai chiến sĩ đó.

Bài 11:Một viên đạn 20g ,vận tốc 600m/s,sau khi xuyên thủng một bức tường vận tốc của viên đạn là 200 m/s. Tính độ biến thiên động lượng của viên đạn và lực cản trung bình mà tường tác dụng lên viên đạn,thời gian đạn xuyên qua tường (Đs: -8000N)

Bài 12: Hai vật có khối lượng m1=1 kg; m2=2 kg chuyển động với vận tốc lần lượt 3m/s và 2 m/s. Tìm tổng động lượng(phương và chiều) của hệ trong các trường hợp:

1) cùng hướng 2) ngược hướng 3) vuông góc với nhau 4) ()=600

Bài 13:Hệ gồm 2 vật .Vật 1 cú khối lượng 1 kg cú vận tốc hướng nằm ngang và có độ lớn 4 m/s. Vật 2 có khối lượng 2 kg có vận tốc độ lớn là 2 m/s. .Tính tổng động lượng của hệ trong cỏc trường hợp sau:

a. cùng hướng với b. ngược hướng với

c. hướng chếch lờn trờn,hợp với góc 900

d. hướng chếch lờn trờn, hợp với góc 600 e. hợp với góc 1200

Bài 14:Một vật nhỏ khối lượng m =2 kg trượt xuống 1 đường dốc thẳng nhẵn tạ 1 thười điểm xác định có vận tốc 3 m/s, sau đó 4s có vận tốc 7 m/s, tiếp ngay sau đó 3s vật có động lượng là bao nhiờu?

Bài 15:Một vật khối lượng 1 kg được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc v0 = 10m/s. Tỡm độ biến thiên động lượng của vật sau khi ném 0,5s, 1s. Lấy g = 10m/s2.

Bài 16: Một hòn bi thép khối lượng 3 kg chuyển động với vận tốc 1m/s va chạm vào 1 hòn bi ve khối lượng 1 kg,sau va chạm 2 bi chuyển động về phía trước với vận tốc của bi thép gấp 3 lần vận tốc của bi ve. Tìm vận tốc của mỗi bi sau va chạm ( 1,5 m/s; 0,5 m/s)

Bài 17:Một viờn bi khối lượng 300g lăn trên một máng thẳng với vận tốc 0,4 m/s đến va chạm với một viên bi khác đang đứng yên trên máng đó và có khối lượng 500g làm bi này chuyển động với vận tốc 0,3 m/s .Hỏi sau va chạm viên bi thứ nhất chuyển động như thế nào? (Đ.S: 0,1 m/s)

Bài 18: Hai xe lăn nhỏ có khối lượng 300g và 2kg chuyển động trên mặt phẳng ngang ngược chiều nhau với cỏc vận tốc tương ứng 2 m/s và 0,8 m/s. Sau va chạm 2 xe dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc. Tỡm độ lớn và chiều của vận tốc này.Bỏ qua mọi lực cản (Đ.S: -0,43m/s)

Bài 19: một hũn bi khối lượng 50g lăn trên một mặt phẳng nằm ngang với vận tốc 2 m/s ,hũn bi thứ hai 80g lăn trên cùng một quỹ đạo thẳng của vật 1 nhưng ngược chiều

a, tỡm vận tốc của vật 2 trước va chạm để sau va chạm 2 hũn bi đứng yên (Đ.S 1,25 m/s)

b, Muốn sau va chạm vật 2 đứng yên, vật 1 chạy ngược chiều với vận tốc 2 m/s thỡ v2 phải bằng bao nhiờu? (Đ.s : 2,5 m/s)

Bài 20: Quả cầu B cú khối lượng m chuyển động trên mặt sàn nằm ngang với vận tốc V, tới va chạm vào quả cầu A ( cũng có khối lượng m) đang đứng yên. Sau va chạm 2 quả cầu chuyển động theo 2 hướng vuụng gúc với nhau với cựng vận tốc 5 m/s .Hóy xỏc định V và góc hợp bởi .Bỏ qua ma sỏt

Bài 21: Toa xe A cú khối lượng 20 tấn đang chuyển động với vận tốc 2,4 m/s đến va chạm vào toa xe B có khối lượng 40 tấn đang chạy cùng chiều với vận tốc 1,2 m/s. Khi đó xe A và xe B móc vào nhau và chuyển động đến móc vào toa xe C khối lượng 20 tấn đang đứng yên trên ray thẳng nằm ngang .Tính vận tốc của đoàn xe A+B và của đoàn ba toa xe.bỏ qua ma sát

Bài 22:Một viên bi khối lượng m1 = 500g đang chuyển động với vận tốc v1 = 4m/s đến chạm vào bi thứ hai có khối lượng m2 = 300g. Sau va chạm chỳng dớnh lại. Tỡm vận tốc của hai bi sau va chạm.

Bài 23:Trong bài 29 nếu khi hai bi cùng chuyển động, bi thứ nhất bị dính lại sàn, bi thứ hai sẽ chuyển động với vận tốc bao nhiêu?

Bài 24: Một tên lửa có khối lượng 5 tấn đang bay với vận tốc 100m/s đối với trái đất thì phụt ra tức thời 1 tấn khí ra sau với vận tốc 500 m/s đối với tên lửa. Tìm vận tốc tức thời của tên lửa ngay sau khi khí phụt ra. Giải bài toán trong trường hợp 500m/s đối với trái đất

Bài 25:Một viên đạn khối lượng m=0,8 kg đang bay ngang với vận tốc v0=12,5m/s ở độ cao h=20m thì nổ và vỡ làm 2 mảnh. Mảnh 1 có khối lượng 0,5 kg rơi thẳng đứng xuống và khi chạm đất có vận tốc 40m/s. Tính độ lớn và hướng vận tốc của mảnh 2 ngay sau khi vỡ. (g=10m/s2)

ĐS: Bay lên hợp với phương ngang góc 600 với vận tốc 66,7 m/s

Bài 26 :Khẩu đại bác có bánh xe, khối lượng tổng cộng là 7,5 tấn, nòng súng hợp góc 600 với phương nằm ngang. Khi bắn 1 viên đạn khối lượng 20 kg thì súng giật lùi theo phương ngang với vận tốc 1m/s. Tính vận tốc của viên đạn lúc rời nòng súng. Bỏ qua ma sát (750 m/s)

Bài 27:Một hạt nhân phóng xạ ban đầu đứng yên phân rã thành 3 hạt: e, nơtrinô, hạt nhân con. Biết động lượng của nơtrinô vuông góc với động lượng của e và có độ lớn 12.10-23kg.m/s. Động lượng của hạt nhân con là 15.10-23 kg.m/s. Tìm vận tốc (hướng,độ lớn) của e

ĐS: Động lượng của hệ bằng không; đáp số động lượng của e là 9.10-23 kg.m/s

Bài 28: Một tên lửa được phóng lên thẳng đứng từ mặt đất. Vận tốc khí phụt ra đối với tên lửa là 1000 m/s. Tại thời điểm phóng tên lửa có khối lượng 6 tấn. Tìm khối lượng khí phụt ra trong 1s để:

1) Tên lửa lên rất chậm ( 60 kg/s)

2) Tên lửa lên ndđ với a=2g=20 m/s2 (180 kg/s)

Bài 29:Một súng đại bắc tự hành có khối lượng M =1000kg, và đặt trên mặt đất nằm ngang, bắn một viên đạn có khối lượng m= 2,5 kg theo phương nằm ngang. Vận tốc của viên đạn là 600m/s. Tính vận tốc của súng sau khi bắn ? ( Ma sát rất nhỏ có thể bỏ qua )

Bài 30:Một viên đạn có khối lượng m=2 kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250 m/s thỡ nổ thành hai mảnh cú khối lượng bằng nhau. Biết mảnh thứ nhất bay theo phương ngang với vận tốc 500 m/s. Hỏi mảnh kia bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu?

Bài 31:Một tên lửa khối lượng tổng hợp M = 10 tấn (kể cả khí) xuất phát theo phương thẳng đứng. Vận tốc của khí phụt ra là v = 1000m/s.

a. Biết khối lượng khí của tên lửa là m = 2 tấn được phụt ra tức thời. Tính vận tốc xuất phát của tên lửa.

b. Biết khí được phụt ra trong một thời gian tương đối dài, mỗi giây phụt ra được m1 = 100kg. Tính vận tốc tên lửa đạt được sau 1 giây đầu. Lấy g = 9,8m/s2.

Bài 32:Một quả đạn khối lượng m khi bay lên đến điểm cao nhất thỡ nổ thành hai mảnh. trong đó một mảnh có khối lượng m1 = bay thẳng đứng xuống dưới với vận tốc v1 = 20m/s. Tỡm độ cao cực đại mà mảnh cũn lại lờn tới được (so với vị trí nổ). Lấy g = 10m/s2.

Bài 33:Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc v = 300m/s thỡ nổ, vỡ thành hai mảnh có khối lượng m1 = 5kg và m2 = 15kg. Mảnh nhỏ bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc v1 = 400m/s. Hỏi mảnh to bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu? Bỏ qua sức cản không khí.

Bài 34:Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc v0 = 45m/s ở độ cao h = 50m thỡ nổ, vỡ làm hai mảnh cú khối lượng m1 = 1,5 kg và m2 = 2,5 kg. Mảnh 1 (m1) bay thẳng đứng xuống dưới và rơi chạm đất với vận tốc v’1 = 100m/s. Xác định độ lớn và hướng vận tốc của 2 mảnh ngay sau khi đạn nổ. Bỏ qua sức cản của khụng khớ. Lấy g = 10m/s2.

Bài 35:Một lựu đạn ược ném t mặt đất với vận tốc vo = 10m/s theo phương làm với đường nằm ngang một góc = 300. Lên tới điểm cao nhất thỡ nú nổ làm hai mảnh cú khối lượng bằng nhau; khối lượng của thuốc nổ không đáng kể. Mảnh 1 rơi thẳng đứng với vận tốc ban đầu của mảnh 2.

Tính khoảng cách từ các điểm rơi trên mặt đất của hai mảnh đến vị trí ném lựu đạn. Lấy g = 10m/s2.

Bài 36:Một viên bi đang chuyển động với vận tốc v = 5m/s thỡ va vào viên bi thứ hai có cùng khối lượng đang đứng yên. Sau va chạm, hai viên bi chuyển động theo hai hướng khác nhau và tạo với hướng của một góc lần lượt là Tớnh vận tốc mỗi viờn bi sau và chạm khi:

a. = =300

b. = 300 , = 600

Bài 37:Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 1 tấn. Khi đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc v = 150m/s thỡ tầng thứ hai khối lượng m2 = 0,4 tấn tách ra và tăng tốc đến v2. Lúc đó tầng thứ nhất bay lên theo chiều cũ với vận tốc v1 = 120m/s. Tớnh v2.

Bài 38:Một lên lửa có khối lượng M = 12 tấn được phóng thẳng đứng nhờ lượng khí phụt ra phía sau trong 1 giây để cho tên lửa đó:

a. Bay lờn rất chậm

b. Bay lờn với gia tốc a = 10m/s2.

Bài 39:Một tên lửa gồm vỏ có khối lượng mo = 4 tấn và khi có khối lượng m = 2 tấn. Tên lửa đang bay với vận tốc v0 = 100m/s thỡ phụt ra phớa sau tực thời với lượng khớ núi trờn. Tớnh vận tốc của tờn lửa sau khi khớ phụt ra với giả thiết vận tốc khớ là:

a. V1= 400m/s đối với đất

b. V1 = 400m/s đối với tên lửa trước khi phụt khí.

c. v1 = 400m/s đối với tên lửa sau khi phụt khí.

Bài 40:Tại thời điểm ban đầu, một tên lửa khối lượng M có vận tốc v0. Cho biết cứ cuối mỗi giây có một khối lượng khí thoát khỏi tên lửa là m và vận tốc của khí thoát ra so với tên lửa là u. Hóy xỏc định vận tốc tên lửa sau n giây. Bỏ qua trọng lực.

Bài 41 :Một tờn lửa khối lượng tổng cộng 1 tấn đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc 200 m/s thỡ động cơ hoạt động.Từ trong tên lửa một lượng nhiờn liệu,khối lượng 100 kg chỏy và phụt tức thời ra sau với vận tốc 700 m/s

a. tính vận tốc của tên lửa ngay sau đó

b.Sau đó phần đuôi tên lửa có khối lượng 100 kg tỏch ra khỏi tên lửa,vấn chuyển động theo hướng cũ nhưng vận tốc giảm cũn 1/3. Tớnh vận tốc phần tờn lửa cũn lại

Bài 42:Một toa xe có khối lượng M = 300kg ban đầu đứng yên trên đường ray và chở hai người, mỗi người có khối lượng m = 50kg. Tính vận tốc của toa xe sau khi hai người nhảy khỏi xe theo phương song song với đừng ray, với vận tốc u = 5m/s đối với xe.

Xét các trường hợp sau đây.

a. Đồng thời nhảy: Cùng chiều - Trái chiều.

b. Lần lượt nhảy: Cùng chiều - Trái chiều

Bài 43:Một người có khối lượng m1 = 50kg đang chạy với vận tốc v1 = 4m/s thỡ nhảy lờn một toa goũng khối lượng m2 = 150kg chạy trên đường ray nằm ngang song song ngang qua người đó với vận tốc v2 = 1m/s. Tớnh vận tốc của toa goũng và người chuyển động:

a. Cùng chiều. b. Ngược chiều.

Bỏ qua ma sỏt.

Bài 44:Một người có khối lượng m1 = 60kg đứng trên một toa goũng cú khối lượng m2 = 140kg đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc v = 3m/s, nhảy xuống đất với vận tốc v0 = 2m/s đối với toa. Tính vận tốc của toa goũng sau khi người đó nhảy xuống trong các trường hợp sau:

a. cùng hướng với ;

b. ngược hướng với ;

c. : Bỏ qua ma sỏt.

Bài 45:Một cái bè có khối lượng m1 = 150 kg đang trôi đều với vận tốc v1 = 2m/s dọc theo bờ sông. Một người có khối lượng m2 = 50kg nhảy lờn bố với vận tốc v2 = 4m/s. Xác định vận tốc của bè sau khi người nhảy vào trong các trường hợp sau:

a. Nhảy cùng hướng với chuyển động của bè.

b. Nhảy ngược hướng với chuyển động của bè.

c. Nhảy vuụng gúc với bờ sụng.

d. Nhảy vuông góc với bè đang trôi. Bỏ qua sức cản của nước.

Bài 46:Giải lại bài 44 khi thay bố bằng toa goũng chuyển động trên đường ray. Bỏ qua ma sỏt.

Bài 47:Một người khối lượng m1=50 kg đang đứng trên 1 chiếc thuyền khối lượng m2=200 kg nằm yên trên mặt nước yên lặng. Sau đó người này đi từ mũi đến lái với vận tốc 0,5 m/s đối với thuyền. Biết thuyền dài 3 m, bỏ qua sức cản của nước

1) Tính vận tốc của thuyền với nước (0,1 m/s)

2) Tìm quãng đường thuyền đi được (0,6m)

Bài 48:Một người có khối lượng 60 kg đang đứng yên trên 1 chiếc xe goòng chuyển động với vận tốc 2m/s trên đường sắt nằm ngang. Khối lượng của xe là 240 kg. Tính vận tốc của xe ngay sau khi người ấy nhảy ra. Xét trong các trường hợp: Người nhảy theo phương ngang ra trước, ra sau, theo phương vuông góc với phương chuyển động của xe với cùng vận tốc là 4m/s đối với xe, đu vào 1 cành cây. Bỏ qua mọi ma sát (ĐS: 1,2 m/s; 2,8 m/s; 2 m/s)

Bài 49:Một người khối lượng 60 kg đứng trên 1 con thuyền dài 3m ,khối lượng 120 kg đang đứng yên trên mặt nước yờn lặng.Người đó bắt đầu đi đều từ mũi thuyền đến chỗ lái thuyền(đuôi thuyền) thỡ thấy thuyền chuyển động ngược lại.Giải thớch tại sao?Khi người đó đi đến chỗ lái thuyền thỡ thuyền chuyển động được 1 đoạn đường dài bao nhiờu? Bỏ qua sức cản của nước

Bài 50: Một khớ cầu cú thang dõy với khối lượng tổng cộng 450 kg mang 1 người cú khối lượng 50 kg đứng ở thang dây.Lúc đầu người và khí cầu đứng yên so với mặt đất.Người bắt đầu leo thang với vận tốc v0 = 1 m/s đối với thang. Hóy tớnh vận tốc của người và của khí cầu đối với đất.Bỏ qua lực cản của kk.

Bài 51: Một lựu đạn được ném từ mặt đất với vận tốc v0 =10 m/s theo phương làm với đường nằm ngang gúc 300. Lên tới điểm cao nhất thỡ nú nổ làm 2 mảnh cú khối lượng bằng nhau, khối lượng của thuốc nổ không đáng kể. Mảnh 1 rơi thẳng đứng với vận tốc ban đầu v1= 10 m/s.

a.Tỡm hướng và vận tốc ban đầu của mảnh 2

b. Tính khoảng cách từ các điểm rơi trên mặt đất của 2 mảnh đến vị trí ném lựu đạn. Lấy g = 10m/s2

Bài 52:Một tảng đá có khối lượng 50 kg rơi nghiờng gúc 600 so với đường nằm ngang,với võn tốc 8 m/s ,vào 1toa xe chở cỏt cú khối lượng 950 kg đỗ trên đường ray nằm ngang.Tính vận tốc của toa xe sau đó.Bỏ qua ma sát