PHƯƠNG PHÁP GIẢI một số DẠNG bài tập vật lý 10 dựa TRÊN ĐỊNH LUẬT bảo TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

1
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT LÊ VĂN LINH

•
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
TÊN ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ
10 DỰA TRÊN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
Người thực hiện: Trịnh Văn Sơn
Chức vụ: Giáo viên
SKKN môn: Vật lý
THANH HOÁ NĂM 2013
I - ĐẶT VẤN ĐỀ
Vật lý là môn học chiếm vai trò quan trọng trong hệ thống các môn học ở
trường phổ thông. Vật lý là môn khoa học chính xác, môn khoa học thực nghiệm, là
môn học giúp học sinh rèn luyện kỹ năng quan sát, phát triển tư duy logic và tư duy
sáng tạo.
Trong quá trình dạy học vật lý việc tổ chức cho học sinh làm bài tập cũng
như đưa ra phương pháp giải một dạng bài tập nào đó là rất quan trọng, đặc biệt với
đối tượng học sinh mà khả năng tiếp thu kiến thức còn hạn chế. Qua phương pháp
giải học sinh sẽ có định hướng rõ ràng về cách để giải một bài tập nào đó, đồng
thời học sinh sẽ được ôn tập, cũng cố phần kiến thức đã học, rèn luỵện kỹ năng giải
bài tập. Trong quá trình học sinh giải bài tập vật lý thì giáo viên sẽ có những thông
tin phản hồi cần thiết từ học sinh trên cơ sở đó nắm được tình hình học tập của các
em, phần kiến thức kỹ năng nào các em còn yếu, còn thiếu từ đó sẽ có những điều
chỉnh hợp lý về phương pháp giảng dạy.
Trong chương trình vật lý 10 – Ban cơ bản thì bài tập áp dụng các định luật
bảo toàn, trong đó có áp dụng định luật bảo toàn động lượng chiếm vai trò hết sức
quan trọng, về số lượng là có rất nhiều bài tập, về tính chất và mức độ là có nhiều
bài tập hay và khó, không những thế các bài tập dạng này còn giúp học sinh giải

thích được nhiều hiện tượng vật lý trong khoa học và trong cuộc sống hàng ngày.
Do đó việc đưa ra phương pháp giải hợp lý các dạng bài tập này là rất cần thiết. Để
phù hợp với đối tượng học sinh, trong sáng kiến kinh nghiệm này tôi chỉ lựa chọn
và đưa ra phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản dựa trên định luật bảo toàn
động lượng.Vì vậy tôi đã chọn đề tài này.
II -GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1. Cơ sở lý luận
Trong chương trình vật lý THPT theo quy định ngoài tiết học lý thuyết thì
trong phân phối chương trình còn có nhiều tiết bài tập, ở đây học sinh sẽ được ôn
tập cũng cố khắc sâu lại kiến thức đã học, đồng thời đựơc rèn luyện các kỹ năng
giải các dạng bài tập.
Giải bài tập vật lý là quá trình tư duy sáng tạo, học sinh phải tìm tòi lập luận
giải quyết những yêu cầu những mâu thuẩn của bài toán, học sinh phải vận dụng
một cách linh hoạt và sáng tạo các công thức, các phương trình vật lý đã học, do đó
phải cần có một sự suy luận chính xác giữa các đại lượng vật lý đã biết và các đại
lượng vật lý cần tìm.
Bài “Động lượng và định luật bảo toàn động lượng” thuộc tiết 37 và 38 theo
phân phối chương trình vật lý lớp 10 – Ban cơ bản của Sở giáo dục và đào tạo, bài
tập vận dụng của bài học này cũng rất phong phú,đa dạng và hữu ích.
2. Thực trạng của vấn đề
Đối với môn vật lý sau khi học xong phần lý thuyết thì có các bài tập áp
dụng, khi giải bài tập học sinh thường rất lúng túng không biết dạng bài tập đó giải
2
như thế nào, phải thực hiện theo trình tự nào, áp dụng công thức nào cho phù hợp.
Do đó để thực hiện giải một bài tập vật lý phải nói là một việc làm khó khăn với
nhiều học sinh đến mức đã thành một câu cửa miệng( khó như lý, bí như hình, linh
tinh như đại).
Qua nhiều năm công tác giảng dạy tại trường bán công nay chuyển sang
công lập với đặc điểm đầu vào học sinh không cao điều đó nói lên khả năng tiếp
thu kiến thức của một bộ phận học sinh còn nhiều hạn chế đặc biệt là với các môn

học tự nhiên rất cần đến khả năng tư duy sáng tạo, ở đây không chỉ các em gặp khó
khăn khi tiếp thu kiến thức mới mặc dù giáo viên trong quá trình giảng dạy đã đưa
ra nhiều phương pháp thích hợp mà các em còn gặp khó khăn hơn khi tiến hành
giải các bài tập. Để giúp các em khắc phục khó khăn trên, khi giải một dạng bài tập
vật lý nào đó thì rất cần đưa ra phương pháp giải phù hợp và dễ hiểu, để học sinh
không ngại, không lúng túng và có định hướng rõ ràng khi tiến hành giải bài tập,
nói cách khác học sinh sẽ nắm được các bước giải một dạng bài tập vật lý. Khi các
em đã tự giải được một bài tập vật lý thì sẽ tạo cho các em có hứng thú hơn với
môn học.
Khi làm các bài tập áp dụng định luật bảo toàn động lượng thì học sinh
không biết là sẽ thực hiện giải theo trình tự nào, đặc biệt là các em rất lúng túng khi
áp dụng định luật bảo toàn động lượng từ dạng vectơ chuyển sang dạng đại số đó
là: Cách xác định dấu khi chiếu các đại lượng véctơ lên trục ox đã chọn hoặc cũng
rất khó khăn và lúng túng trong việc vận dụng phương pháp hình học cho bài tập
cần giải.Trong sáng kiến kinh nghiệm này tôi cố gắng đưa ra phương pháp giải trực
quan, dễ hiểu và phù hợp để học sinh có thể giải quyết những khó khăn nói trên.
3. Cách tổ chức thực hiện
3.1. Cơ sở kiến thức
- Hệ cô lập: Một hệ vật gọi là hệ cô lập khi hệ vật đó không có ngoại lực tác dụng
hoặc có ngoại lực tác dụng thì các ngoại lực đó cân bằng nhau
- Động lượng của một vật: Xác định bằng tích của khối lượng của vật và vận tốc
của nó:
p

= m
v

, tromg đó
p


đặt trên vật và luôn cùng hướng với véc tơ
v

- Động lượng của hệ vật bằng tổng véc tơ động lượng của các vật trong hệ
- Định luật bảo toàn động lượng: A
Trong hệ cô lập thì động lượng của hệ được
bảo toàn :
p

= hằng số c a
- Định lý pitago trong tam giác vuông: a
2
= b
2
+ c
2

- Trong tam giác vuông ABC ta có :
C b B
a
b
A
=
ˆ
sin
,
a
c
A
=

ˆ
cos
,
a
b
A
=
ˆ
tan

- Hệ thức lượng trong tam giác

Abccba cos2
222
−+=
3
- Va chạm mềm là va chạm mà sau khi va chạm các vật nhập làm một và chuyển
động cùng vận tốc
- Va chạm đàn hồi là va chạm mà sau va chạm các vật chuyển động tách rời nhau
3.2 – Phương pháp thực hiện
Dạng bài tập 1: Các vật trong hệ chuyển động trên cùng một phương
( Trước khi đưa ra phương pháp giải yêu cầu học sinh đọc kỹ đề, tóm tắt đề và xác
định xem hệ vật đang xét có phải hệ cô lập không)
Phương pháp giải
- Bước 1: Biểu diễn các véc tơ vận tốc của từng vật trong từng thời điểm dựa vào
dữ kiện đề cho
- Bước 2: Chọn trục tọa độ 0x phù hợp
- Bước 3: Xác định động lượng của hệ vật ở từng thời điểm
- Bước 4: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
p


= hằng số (1)
- Bước 5: Chiếu phương trình véc tơ (1) lên trục 0x, để chuyển từ dạng véc tơ
sang dạng đại số
- Bước 6: Lập luận để xác định giá trị đại lượng cần tìm của bài tập
* Bài tập áp dụng:Giáo viên cho học sinh làm nhiều bài tập để rèn luyện kỹ
năng giải bài tập dạng này
Bài 1: Một vật có khối lượng m
1
= 3kg chuyển động với vận tốc có độ lớn v
1
=
1,5m/s đến va chạm vào vật thứ 2 đang đứng yên có khối lượng m
2
= 2 kg. Sau va
chạm 2 vật móc vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc có độ lớn V. Xác định
độ lớn vận tốc V ? Bỏ qua mọi ma sát. Biết rằng cả 2 vật đều ở trên mặt phẳng nằm
ngang.
Hướng dẫn giải:
Bài tập này xem là bài tập mẫu giáo viên phân tích và trình bày cụ thể các
bước làm bài tập này
- Yêu cầu học sinh phân tích đề bài và biểu diễn các véctơ vận tốc
1
v

và
V

trước và
sau khi va chạm

o x

1 2 1 + 2

1
v


V

Trước va chạm Sau va chạm
- Chọn trục ox theo hướng của
1
v

- Yêu cầu học sinh xác định động lượng của hệ hai vật trước và sau va chạm
cần lưu ý ở bài toán này là va chạm mềm nên sau va chạm 2 vật nhập làm 1có khối
lượng bằng tổng khối lượng của 2 vật và chuyển động cùng vận tốc
4

21
ppp
t

+=
2211
vmvm

+=

vì
2
v
= 0 nên
11
vmp
t

=

21
ppp
s
′
+
′
=


( )
Vmm

21
+=
- Vì bỏ qua mọi ma sát nên hệ vật gồm 2 vật trên là hệ cô lập và động lượng hệ bảo
toàn

st
pp


=
=⇔
11
vm

( )
Vmm

21
+=
(1)
Chiếu (1) lên ox ta có
( )
Vmmvm
2111
+=
( )
21
11
mm
vm
V
+
=⇒
Thay số:
=
V
0,9 m/s
Kết luận: Sau va chạm 2 vật chuyển động cùng vận tốc 0,9 m/s
Bài 2: Một toa xe có khối lượng m

1
= 3 tấn chuyển động với vận tốc có độ lớn v
1
=
4 m/s đến va chạm vào toa xe thứ 2 đang đứng yên có khối lượng m
2
= 5 tấn. Sau
va chạm toaxe 2 chuyển động với vận tốc có độ lớn 3m/s. Hỏi toa xe 1 chuyển
động như thế nào? Độ lớn vận tốc bao nhiêu? Bỏ qua mọi ma sát. Biết rằng cả 2 toa
xe đều ở trên mặt phẳng nằm ngang.
Giáo viên hướng dẫn học sinh giải theo trình tự sau:
- Giả sử toa xe 1 sau va chạm chuyển động giật lùi trở lại
- Biểu diễn các vectơ vận tốc các vật trước và sau va chạm
o x


toa1 toa 2 toa 1 toa 2

1
v


'
1
v


'
2
v


Trước va chạm Sau va chạm
- Chọn trục ox hướng theo
1
v

- Động lượng của hệ trước và sau va chạm

21
ppp
t

+=
2211
vmvm

+=
vì
2
v
= 0 nên
11
vmp
t

=

21
ppp
s

′
+
′
=

=
2211
vmvm
′
+
′

- Vì bỏ qua mọi ma sát nên động lượng của hệ bảo toàn

⇔=
st
pp

11
vm

=
2211
vmvm
′
+
′

(1)
- Chiếu (1) lên trục ox ta có

221111
vmvmvm
′
+
′
−=
⇒
1
1122
1
m
vmvm
v
−
′
=
′
Thay số :
smv /1
1
=
′
> 0 giả sử đúng
Lưu ý: - Đây là bài tập va chạm đàn hồi
- Nếu không biết một vật chuyển động theo chiều như thế nào ta cần giả sử chiều
chuyển động của vật, nếu kết quả thu được v >0 giả sử đúng còn nếu v< 0 giã sử sai
vật chuyển động theo chiều ngược lại
KL: Sau va chạm xe 1 bị giật lùi trở lại với vận tốc có độ lớn 1 m/s
5

Bài 3: Đứng trên 1 xe lăn có khối lượng M = 2kg đang nằm yên, một em bé có khối
lượng m ném một quả bóng có khối lượng m = 0,5kg về phía trước với vận tốc
5m/s. Sau đó xe lăn và em bé cùng chuyển động về phía sau với vận tốc 0,1 m/s.
Xác định khối lượng của em bé ? Bỏ qua mọi ma sát. Biết rằng xe lăn ở trên mặt
phẳng nằm ngang.
- Biểu diễn các véctơ vận tốc của từng vật trước và sau khi em bé ném quả bóng


o x




V


v

Trước khi ném Sau khi ném
- Chọn trục ox theo hướng của véc tơ
v

- Động lượng của hệ người và xe lăn trước và sau người ném

op
t

=

( )

vmVmMp
os



++=
- Vì bỏ qua ma sát nên động lượng bảo toàn

st
pp

=
( )
ovmVmM
o


=++⇔
- Chiếu lên trục ox ta có

( )
ovmVmM
o
=++−
- Từ đó rút ra
M
V
vm
m
o

−=
- Thay số
kgm 23
=
Lưu ý: Bài tập này hiện tượng giống như bài tập 2cũng cố thêm kỹ năng giải bài
tập cho học sinh
Bài 4: Một tên lửa có khối lượng tổng cộng M=1tấn đang chuyển động theo
phương ngang với vận tốc V = 200m/s thì động cơ tên lửa hoạt động phụt tức thời
ra phía sau một lượng nhiên liệu có khối lượng m = 100kg với vận tốc 700m/s. Xác
định vận tốc tên lửa sau khi phụt khí ?
Giáo viên hướng dẫn học sinh giải theo trình tự sau:
- Biểu diễn véctơ vận tốc hệ tên lửa trước và sau khi hoạt động
6
o x

1,2 1 2

V


v


0
v

Trước hoạt động Sau hoạt động
- Chọn trục ox như hình vẽ
- Động lượng của hệ tên lửa trước và sau khi động cơ hoạt động

( )
ooos
t
vmMvmvmvmp
VMp



−+=+=
=
- Vì hệ cô lập nên động lượng hệ bảo toàn

( )
ost
vmMvmVMpp



−+=⇔=
- Chiếu lên trục ox

( )
mM
mvMV
vvmMmvMV
oo
−
+
=⇒−+−=
- Thay số

smv
o
/4,144=
Sau khi tên lửa hoạt động tên lửa chuyển động với độ lớn vận tốc 144,4m/s
Lưu ý: - Đây là bài tập hoạt động của tên lửa coi là hệ cô lập và động lượng hệ bảo
toàn
- Qua bài tập này học sinh giải thích được cơ chế hoạt động của tên lửa,
chuyển động của máy bay phản lực trong kỹ thuật quân sự hiện nay.
Bài 5:Một người khối lượng 56 kg đang đứng yên trên một con thuyền nặng 80 kg
nằm yên trên mặt nước. Người đó bắt đầu nhảy lên bờ với vận tốc có độ lớn 2,5m/s.
Giải thích vì sao thuyền và người chuyển động ngược chiều nhau? Bỏ qua mọi ma
sát.Xác định độ lớn vận tốc của thuyền ?
Giáo viên hướng dẫn và yêu cầu học sinh giải theo trình tự sau:
- Động lượng của hệ người và thuyền trước và sau người nhảy lên bờ

op
t

=

21
ppp
s
′
+
′
=

=
2211

vmvm
′
+
′

- Vì bỏ qua mọi lực cản nên động lượng hệ bảo toàn

⇔=
st
pp

2211
vmvm
′
+
′

=
o

(1)
2
11
2
m
vm
v


−

=

Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét về chiều của 2 véc tơ vận tốc từ đó rút ra
kết luận
Thuyền và người chuyển động ngược chiều nhau, thuyền chuyển động ra xa bờ
7
- Biểu diễn véctơ vận tốc
'
1
v

và
'
2
v

của người và thuyền trước và sau khi người
nhảy
lên bờ
o x


1,2 1 2

'
1
v


'

2
v

Trước khi nhảy Sau khi nhảy
- Chọn trục ox theo hướng của véc tơ
'
2
v

- Chiếu(1) lên trục 0x ta có
0
2211
=
′
+
′
−
vmvm
Ta có
2
11
2
m
vm
v
′
=
′
Thay số
smv /75,1

2
=
′
Vậy thuyền chuyển động với vận tốc có độ lớn 1,75 m/s
Lưu ý từ bài tập này có thể giải thích các hiện tượng khác như là súng giật khi bắn
Bài 6 : Một người có khối lượng m
1
= 50kg đang chạy với vận tốc v
1
= 3m/s thì
nhảy lên một xe gòong có khối lượng m
2
= 150kg khạy trên đường ray với vận tốc
v
2
= 2m/s . Xác định vận tốc của xe gòong sau khi người đó nhảy lên, nếu ban đầu
người đó và xe goòng:
a. chuyển động cùng chiều
b. chuyển động ngược chiều
Bỏ qua mọi ma sát
Giáo viên hướng dẫn học sinh giải theo trình tự sau:
a.
Biểu diễn véctơ vận tốc của từng vật trước và sau khi người đó nhảy lên xe goòng
o x


1 2

1
v



2
v


V

Trước khi nhảy Sau khi nhảy
- Chọn trục ox theo hướng của
1
v

- Động lượng của hệ người và xe goòng trước và sau nhảy

2211
vmvmp
t

+=

( )
Vmmp
s


21
+=
- Vì bỏ qua mọi ma sát nên động lượng hệ bảo toàn
8

( )
Vmmvmvmpp
st


212211
+=+⇔=
- Chiếu lên trục ox

( )
21
2211
212211
mm
vmvm
VVmmvmvm
+
+
=⇒+=+
- Thay số
smV /25,2
=
b.Sau khi người nhảy lên xe thì xe và người chuyển động cùng chiều với người
trước khi nhảy
o x


1 2

1
v


2
v


V

Trước khi nhảy Sau khi nhảy
- Động lượng của hệ người và xe goòng trước và sau nhảy

2211
vmvmp
t

+=

( )
Vmmp
s


21
+=
Vì bỏ qua mọi ma sát nên động lượng hệ bảo toàn

( )
Vmmvmvmpp

st


212211
+=+⇔=
- Chiếu lên ox ta có

( )
21
1122
212211
mm
vmvm
VVmmvmvm
+
−
=⇒+−=−
Thay số
0/75,0
>=
smV
Rút ra kết luận về chuyển động xe goòng khi người nhảy lên xe trong 2 trường hợp
trên
Lưu ý: Đây xem là bài tập củng cố phương pháp giải cho học sinh
Bài 7: Một người có khối lượng m = 60 kg đứng trên một con thuyền dài l = 3 m
khối lượng M = 120 kg đang đứng yên trên mặt nước. Người đó bắt đầu đi đều từ
mũi thuyền đến chỗ lái thuyền thì thấy thuyền chuyển động ngược lại. Giải thích tại
sao? Khi người đó đi tới chỗ lái thuyền thì thuyền đã chuyển động một đoạn đường
dài bao nhiêu? Bỏ qua sức cản của nước.
Giáo viên hướng dẫn học sinh giải theo trình tự sau:

- Biểu diễn véc tơ động lượng trước và sau khi người đi trên thuyền
9
o x

v


V

Trước người đi trên thuyền Khi người đi trên thuyền
- Chọn trục toạ độ ox theo hướng
V

- Động luợng của thuyền và người trước và sau khi người đi trên thuyền

vmVMppp
op
s
t




+=+=
=
21
- Hệ thuyền và người là hệ cô lập nên động lượng bảo toàn

M
vm

VvmVM
pp
st






−=⇒=+
=
0
Ta thấy
vV


↑↓
nên thuyền và người chuyển động ngược chiều nhau
- Chiếu lên ox ta có ;
0
=−
mvMV
Gọi
o
v
là vận tốc của người so với thuyền ta có:
Vvv
o



+=
Hay
VvvvVv −=⇒−=−
00
- Thay vào trên ta có
( ) ( )
( )
000
0 mvVmMVvmMVVvmMV =+⇒−=⇒=−−

mà
t
l
v
t
s
V ==
0
;
thay vào ta có
( )
mM
ml
s
t
l
m
t
s
mM

+
=⇒=+
Thay số l = 1 m
Lưu ý: Với bài tập này học sinh củng cố thêm phương pháp giải ôn tập lại công
thức cộng vận tốc, giải thích được hiện tượng vật lý trong cuộc sống tại sao đi trên
thuyền thì thuyền lại chuyển động được
Dạng 2: Bài tập về các vật trong hệ chuyển động theo các phương khác nhau
( Trước khi đưa ra phương pháp giải yêu cầu học sinh đọc kỹ đề, tóm tắt đề và xác
định xem hệ vật đang xét có phải hệ cô lập không)
Phương pháp giải
Bước 1: Xác định động lượng của hệ vật ở từng thời điểm
Bước 2: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
Bước 3: Xác định độ lớn động lượng của các vật trong hệ khi đã đủ dữ kiện
Bước 4: Dùng phương pháp phân tích véctơ để biểu diễn các véc tơ động lượng
của hệ vật dựa vào dữ kiện bài tập
Bước 5: Vận dụng phương pháp hình học để xác định giá trị đại lượng cần tìm
của bài tập
10
Bài tập vận dụng: Giáo viên cho học sinh làm nhiều bài tập để rèn luyện kỹ năng
giải bài tập dạng này
Bài 1: Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc có độ lớn v = 25m/s ở độ cao
h = 80m thì nổ làm hai mảnh có khối lượng là m
1
=2,5 kg và m
2
= 1,5 kg. Mảnh
một bay thẳng đứng xuống dưới và rơi chạm đất với vận tốc có độ lớn v
’
=50m/s.
Xác định độ lớn và hướng vận tốc của mảnh hai ngay sau khi đạn nổ. Bỏ qua sức

cản không khí và khối lượng thuốc nổ . Lấy g = 10m/s
2
Bài tập này xem là bài tập mẫu giáo viên phân tích và trình bày cụ thể các
bước làm bài tập này
- Động luợng viên đạn trước và sau khi nổ

221121
vmvmppp
vmpp
s
t


+=+=
==
- Hệ đạn nổ là hệ cô lập nên động lượng bảo toàn

21
ppp
pp
st


+=
=
- Độ lớn động lượng của viên đạn và mảnh đạn 1

( )
111
21

/100
vmp
skgmvmmp
=
=+=
Với
smghvv /302
2'
1
=−=
thay số vào ta có
skgmp /75
1
=

- Biểu diễn các véctơ động lượng của hệ dựa vào dữ kiện bài toán

Ta có vì
1
pp

⊥
nên
22
12
ppp
+=

2
p



Thay số
skgmp /125
2
=
Mặt khác
2
2
2222
m
p
vvmp
=⇒=

α

p

Thay số
smv /3,83
2
=
Ta có
2
1
sin
p
p
=

α
thay số sin
0
87,366,0 =⇒=
αα

1
p

KL: Mảnh thứ 2 bay theo hướng hợp phương ngang một góc 36,87
0
với vận tốc
83,3m/s
Lưu ý: - Bài tập này cần chú ý biểu diễn đúng hướng và độ dài các véctơ động
lượng học sinh phải căn cứ vào dữ kiện đề bài cho
- Đạn pháo nổ thành 2 mảnh chỉ là giả sữ
- Bài tập này giúp học sinh cũng cố kiến thức phép tổng hợp và phân tích các
véctơ, các kiến thức hình học phẳng đã học
11
Bài 2: Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc v = 300m/s thì nổ thành 2
mảnh có khối lượng m
1
= 10kg và m
2
= 20 kg. Mảnh nhỏ bay theo phương thẳng
đứng và hưóng lên với vận tốc 519m/s. Hỏi mảnh to bay theo phương nào và với
vận tốc bao nhiêu?Bỏ qua sức cản của không khí và khối lượng thuốc nổ.
Giáo viên hướng dẫn học sinh giải theo trình tự sau:
- Động luợng viện đạn trước và sau khi nổ

221121
vmvmppp
vmpp
s
t


+=+=
==
- Hệ đạn nổ là hệ cô lập nên động lượng bảo toàn

21
ppp
pp
st


+=
=
- Độ lớn động lượng của viên đạn và mảnh đạn 1

( )
skgmvmp
skgmvmmp
/5190519.10
/9000300.30
111
21
===
==+=

- Biểu diễn các véctơ động lượng của hệ


1
p

- Ta có vì
1
pp

⊥
nên
22
12
ppp
+=
=
22
vm


α

p


Thay số ta có
smv /529
2
=

Áp dụng tan
p
p
1
=
α
= 0,57
0
30=⇒
α

2
p


Kết luận: Sau khi viên đạn pháo nổ thì mảnh to bay lệch so với phương ngang một
góc 30
0
với vận tốc có độ lớn 529m/s
Lưu ý: Đây là bài tập vận dụng để học sinh rèn luyện kỹ năng phương pháp giải
Bài 3:Một viên đạn có khối lượng M = 1 kg đang bay lên theo phương thẳng đứng
với vận tốc V = 500m/s thì nổ thành 2 mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh thứ 1
bay theo phương ngang với vận tốc 500
2
m/s. Hỏi mảnh thứ 2 bay theo phương
nào với vận tốc bao nhiêu? Bỏ qua khối lượng thuốc nổ.
Giáo viên hướng dẫn học sinh giải theo trình tự sau:
- Động luợng viên đạn trước và sau khi nổ

221121
vmvmppp
VMpp
s
t



+=+=
==

p

- Hệ đạn nổ là hệ cô lập nên động lượng bảo toàn
2
p


21
ppp
pp
st


+=
=

α
- Độ lớn động lượng của viên đạn và mảnh đạn 1
1

p

12

skgmvmp
skgmMVp
/2250
/500
111
==
==

- Biểu diễn các véctơ động lượng của hệ
Vì
1
pp

⊥
nên
22
2
1
2
2
vmppp =+=

Thay số
smv /1225
2
=

Mặt khác ta có
0
1
45
2
2
tan =⇒==
αα
p
p

Kết luận: Sau khi đạn nổ mảnh 2 bay với vận tốc có độ lớn 1225m/s lệch một góc
45
0
so với phương thẳng đứng
Lưu ý: Đây là bài tập vận dụng để học sinh tiếp tục rèn luyện kỹ năng phương
pháp giải
Bài 4: Một quả lựu đạn được ném từ mặt đất với vận tốc v
0
= 20m/s theo phương
lệch với phương ngang một góc 30
0
lên đến điểm cao nhất thì nổ thành 2 mảnh có
khối lượng bằng nhau. Mảnh 1 rơi thẳng đứng với vận tốc v
1
= 20m/s.Bỏ qua khối
lượng thuốc nổ.
a. Tìm hướng và độ lớn vận tốc của mảnh thứ 2 ?
b. Mảnh 2 lên đến độ cao cực đại cách mặt đất bao nhiêu?

Hướng dẫn: Giáo viên hướng dẫn học sinh giải theo trình tự sau:
a. - Động luợng của lựu đạn trước và sau khi nổ

221121
vmvmppp
VMpp
s
t



+=+=
==
- Hệ đạn nổ là hệ cô lập nên động lượng bảo toàn

21
ppp
pp
st


+=
=
- Độ lớn động lượng của viên đạn và mảnh đạn 1

sMkgmvmp
sMVkgmp
/10
/
111

==
=

- Giáo viên cho học nhận xét dạng quỹ đạo của quả lưu đạn
Vận dụng phương pháp giải bài toán ném xiên
+) Gắn vào vị trí ban đầu của vật hệ trục toạ độ xoy(HV)
+) Xét 2 chuyển động thành phần theo ox và oy:




−=
=
)2(sin
)1(cos
gtvv
vv
oy
ox
α
α
và





−=
=
)4(

2
1
)3(
2
gttvy
tvx
y
x

Tại vị trí cao nhất:
smvvVov
oxy
/31030cos20cos;
0
=====
α
- Thay vào trên ta có

13
y
’
y
2
p


sMkgm
M
p
skgmMp

/1020.
2
/310
1
==
=
o
,

β

p

x
’
- Biểu diễn các véc tơ động
1
p

lượng của hệ
0
v


- Vì
1
pp

⊥
nên

α

Mppp 20
2
1
2
2
=+=
o x
Mặt khác

sm
M
M
m
p
vvmp /40
40
2
2
2222
===⇒=
Ta có sin
0
2
1
305,0
20
10
=⇒===

αα
M
M
p
p
c. Khi lên đến điểm cao nhất thì
⇒= 0
y
v
từ (2) ta có
s
g
v
t 1
10
5,0.20
sin
0
===
α
Thay vào (4)
myh 510
2
1
10 =−==
Nhận xét: Mảnh đạn 2 chuyển động ném xiên hợp với phương ngang góc 30
0
với
vận tốc ban đầu
smvv /40

2
'
0
==
m/s và ở độ cao 5 m so với mặt đất
b. Gắn vào vị trí ban đầu của mảnh đạn 2 hệ trục toạ độ x
’
o
’
y
’
(HV)
- Khi đó ta có





−=
−=
2''
''
2
1
sin
sin
gttvy
gtvv
o
oy

β
β
Lên đến điểm cao nhất thì
s
g
v
tv
y
2
10
30sin40
sin
0
'
0
'
===⇒=
β
Lúc này ta có
mgttvhy 204.10.
2
1
2.30sin.40
2
1
.sin
02'
0
'
=−=−==

β
Vậy mảnh 2 lên đến độ cao cực đại cách mặt đất là
mhH 252055
=+=+=
Rút ra kết luận bài tập
Lưu ý: Với bài tập này học sinh không những rèn luyện thêm kỹ năng phương
pháp giải mà còn giúp học sinh ôn tập cũng cố lại phương pháp giải bài tập ném
xiên của 1 vật
* Một số bài tập vận dụng
14
Bài 1: Toa xe A có khối lượng m
1
= 29 tấn đang chuyển động với vận tốc v
1
= 2,4
m/s đến va chạm vào toa xe B có khối lượng m
2
= 40 tấn đang chạy cùng chiều với
vận tốc v
2
=1,2 m/s. Sau đó xe Avà B móc vào nhau và chuyển động đến móc vào
toa xe C có khối lượng m
3
=20 tấn đang đứng yên và cả 3 toa xe cùng chuyển động.
Xác định độ lớn vận tốc của đoàn toa xe A,B và đoàn toa xe A,B,C. Bỏ qua mọi ma
sát.
Đs: V
A,B
= 1,6m/s ; V
A,B,C

= 1,2 m/s
Bài 2: Một tên lửa có khối lượng vỏ là 200 kg , khối lượng nhiên liệu là 100kg bay
thẳng đứng lên cao nhờ nhiên liệu cháy phụt toàn bộ tức thời về phía sau với vận
tốc 400m/s so với mặt đất. Tìm độ cao mà tên lửa đạt tới biết sức cản của không khí
làm giảm độ cao của tên lửa đi 5 lần?
ĐS: H = 400m
Bài 3: Một người có khối lượng m
1
= 60kg đứng trên một toa xe goòng có khối
lượng m
2
= 240 kg đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc V = 2m/s,
người đó nhảy xuống đát với vận tốc v
0
= 2m/s đối với toa xe. Xác định vận tốc của
toa xe sau khi người đó nhảy xuống trong các trường hợp sau:
a.
0
v

cùng hướng với
V

b.
0
v

ngược hướng với
V


c.
0
v

vuông góc với
V

Bỏ qua mọi ma sát
ĐS: a.
2
V
= 1,5m/s
b.
2
V
= 2,5 m/s ; c.
2
V
= 2m/s
Bài 4: Một khí cầu có thang dây có khối lượng tổng cộng là M = 450 kg mang một
người có khối lượng m = 50 kg đứng ở thang dây. Lúc đầu người và khí cầu đứng
yên so với mặt đất. Người đó bắt đầu leo lên thang dây với vận tốc v
0
= 1m/s đối
với thang. Hãy xác định vận tốc của người và của khinh khí cầu đối với mặt đất ?
Bỏ qua sức cản của không khí
ĐS: V = 0,1m/s ; v = 0,9m/s
Bài 5: Trên mặt bàn nằm ngang có 2 xe nhỏ A và B có khối lượng m
1
=0,5 kg và

m
2
= 1,5 kg được nối với nhau bằng 1 sợi dây làm nén lò xo( khối lượng không
đáng kể) tựa vào 2 thành xe( HV). Người ta đốt dây cho lò xo bật ra làm cho 2 xe
chuyển động. Xe A đi được quãng đường l
1
= 0,9 m thì dừng lại. Hỏi xe B đi được
quãng đường dài bao nhiêu?Cho biết hệ số ma sát giữa 2 xe mà mặt bàn là như
nhau. ĐS: l
2
= 0,1m
4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm
Với phương pháp giải phù hợp và dễ hiểu như trên học sinh tiếp thu bài tốt
hơn và dễ dàng giải được các bài tập vật lý liên quan đến định luật bảo toàn động
lượng. Các em đã có hứng thú hơn khi học môn vật lý đồng thời giải thích được
nhiều hiện tượng thú vị trong tự nhiên trong khoa học cũng như cuộc sống, kết quả
học tập môn vật lý được nâng cao lên
15
Cụ thể như sau:- Năm học 2010 – 2011 tôi được phân công giảng dạy vật lý 3 lớp
khối 10 là 10G,10H và 10I. Tôi đã áp dụng phương pháp trên khi giải các bài tập
liên quan đến định luật bảo động lượng vào 2 lớp 10G và 10H
- Năm học 2011 – 2012 tôi được phân công giảng dạy vật lý 2 lớp khối 10 là 10G
và 10I
4.1- Hiệu quả trong tiết bài tập
- Hai lớp 10G và 10H năm học 2010 – 2011 và lớp10I năm học 2011 - 2012 sau
khi được giáo viên gợi ý phương pháp giải như trên thì các em rất háo hức say sưa
làm các bài tập vận dụng và có nhiều em làm rất nhanh và ra kết quả đúng không
khí học tập rất sôi nổi có nhiều em xung phong khi giáo viên yêu cầu lên bảng làm
- Còn ở lớp 10I năm học 2010 – 2011 và lớp 10G năm học 2011 – 2012 sau khi
đọc đề bài giáo viên gợi ý bài tập này chúng ta xem các vật trong hệ có phải hệ cô

lập không, nếu là hệ cô lập thì ta áp dụng định luật bảo toàn động lượng để giải bài
tập này. Giáo viên cho học sinh nhắc lại nội dung định luật bảo toàn động lượng.
Sau đó học sinh tiến hành giải bài tập, trong quá trình đó tôi thấy đa phần các em
rất lúng túng không biết phải làm như thế nào, phải bắt đầu từ đâu, có một số em
học khá hơn thì áp dụng được định luật bảo toàn động lượng dưới dạng véctơ vào
bài tập nhưng rất lúng túng khi chuyển sang dạng đại số. Không khí học tập nặng
nề có nhiều em chán nản vì không làm được bắt đầu làm việc riêng không chú ý
học nữa.
4.2 - Hiệu quả trong làm bài kiểm tra
- Năm học 2010 – 2011:
* Hai lớp 10G và 10H áp dụng phương pháp giải như trên kết quả thu được như sau
+) Lớp 10G sĩ số 45 thì số học sinh đạt từ 7 điểm trở lên là 30HS – 66,67%; học
sinh đạt từ 5 – 6,5 điểm là 13 HS – 28,89%, còn lại dưới 5 điểm là 02 HS – 4,44%
+) Lớp 10H sĩ số 44 thì số học sinh đạt từ 7 điểm trở lên là 32 HS – 72,72%; học
sinh đạt từ 5 – 6,5 điểm là 09 HS – 20,45%; còn lại dưới 5 điểm là 03 HS – 6,83%
* Lớp 10I không áp dụng phương pháp giải như trên kết quả thu được như sau:
Sĩ số 42 HS số học sinh thì số học sinh đạt từ 7 điểm trở lên là 12 HS – 28,57%;học
sinh đạt từ 5 – 6,5 điểm là 15 HS – 35,71%; còn lại số học sinh dưới 5 điểm là
15HS – 35,72%
- Năm học 2011 – 2012:
* Lớp 10I áp dụng phương pháp giải như trên kết quả thu được như sau:
Sĩ số 45 thì số học sinh đạt từ 7 điểm trở lên là 32HS – 71,11%%; học sinh đạt từ 5
– 6,5 điểm là 12 HS – 26,66%, còn lại dưới 5 điểm là 01 HS – 2,23%
* Lớp 10G không áp dụng phương pháp giải như trên kết quả thu được như sau:
Sĩ số 46 HS số học sinh thì số học sinh đạt từ 7 điểm trở lên là 13 HS – 28,26%;học
sinh đạt từ 5 – 6,5 điểm là 17 HS – 36,95%; còn lại số học sinh dưới 5 điểm là
16HS – 34,79%
III - KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
16
Trong chương trình vật lý lớp 10 THPT phần kiến thức về các định luật bảo

trong cơ học chiếm vai trò rất quan trọng, trong các định luật bảo toàn thì có định
luật bảo toàn động lượng, ở đây học sinh không những tiếp thu được kiến thức mà
còn phải vận dụng kiến thức đó để giải các bài tập, để giải thích các hiện tượng vật
lý. Sau nhiều năm giảng dạy môn vật lý ở trường phổ thông với tinh thần luôn luôn
học hỏi tích luỹ kinh nghiệm nâng cao chuyên môn nghiệp vụ, bản thân tôi đã tìm
ra được phương pháp giải bài tập vật lý 10 dựa trên định luật bảo toàn động lượng,
theo tôi phương pháp giải như trên vừa trực quan dễ hiểu và phù hợp với học sinh
đặc biệt với đối tượng học sinh mà khả năng nhận thức còn nhiều hạn chế. Thực tế
với phương pháp trên khi học sinh giải các bài tập liên quan đến định luật bảo toàn
động lượng là dễ dàng hơn và dễ hiểu hơn, khắc phục được những khó khăn mà các
em thường gặp
Đề xuất: Trong sách giáo khoa và sách bài tập vật lý 10 – Ban cơ bản nên có nhiều
hơn các bài tập vận dụng các định luật bảo toàn trong cơ học. Một số phần của
chương trình vật lý phổ thông nên tăng thêm các tiết ôn tập và tiết bài tập
Trên đây là những kinh nghiệm mà tôi đã học hỏi, đúc rút và thực hiện trong
quá trình giảng dạy. Tôi rất mong sự đóng góp ý kiến, các đồng chí đồng nghiệp
giàu kinh nghiệm để sáng kiến kinh nghiệm của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin
chân thành cảm ơn!
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hoá,ngày 08/06/2013
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung
của người khác
MỤC LỤC
17
Nội dung Trang
Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ……………………………………………… 1
Phần 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ……………………………………. 1
- Cơ sở lý luận …………………………………………………… 1
- Thực trạng của vấn đề ………………………………………… 1
- Cách tổ chức thực hiện ……………………………………… 2

- Hiệu quả của SKKN …………………………………………. 14
Phần 3: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT …… ………………………… 15
18