ứng dụng định luật bảo toàn động lượng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (261.55 KB, 16 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
VẬT LÝ 10 CƠ BẢN

VẬN DỤNG

ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐỘNG LƯỢNG

ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TỐN CƠ HỌC

Giáo viên : Phan Văn Tình
Tổ : Lý - KCN
Trường THPT Vĩnh Định

Năm học 2013 – 2014
A- ĐẶT VẤN ĐỀ

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

Mỗi mơn học trong chương trình phổ thơng đều có vai trị rất quan trọng trong
việc hình thành và phát triển tư duy của học sinh.

Trong quá trình giảng dạy, người thầy ln phải đặt ra cái đích đó là giúp học sinh
nắm được kiến thức cơ bản, hình thành phương pháp, kĩ năng, tạo thái độ và động
cơ học tập đúng đắn để học sinh có khả năng tiếp cận và chiếm lĩnh những nội
dung kiến thức mới theo xu thế phát triển của thời đại.

Môn Vật lý là môn khoa học nghiên cứu những sự vật, hiện tượng xảy ra hàng
ngày, có tính ứng dụng thực tiễn cao, cần vận dụng những kiến thức toán học. Học
sinh phải có một thái độ học tập nghiêm túc, có tư duy sáng tạo về những vấn đề
mới nảy sinh để tìm ra hướng giải quyết phù hợp.

Trong phần Cơ học lớp 10, Động lượng là một khái niệm khá trừu tượng đối với
học sinh vì nó chỉ là một đại lượng trung gian để xác định vận tốc hoặc khối lượng
của vật. Trong các bài toán liên quan đến động lượng học sinh thường gặp khó
khăn trong việc biểu diễn các vectơ động lượng và rất hạn chế trong việc sử dụg
tốn học để tính tốn hơn nữa động lượng cũng là một đại lượng có tính tương đối
phụ thuộc vào hệ quy chiếu, học sinh thường quên đặc điểm này nên hay nhầm lẫn
khi giải bài tốn.

Động lượng có ý nghĩa rất quan trọng đối với học sinh khi giải bài tập Vật lý có áp
dụng Định luật bảo toàn (ĐLBT) động lượng trong va chạm đàn hồi, va chạm mềm
ở lớp 10 và bài toán phản ứng hạt nhân ở lớp 12.

Mặt khác việc kết hợp các ĐLBT để giải một bài toán Vật lý có ý nghĩa rất quan
trọng trong việc phát triển tư duy của học sinh, phát huy được khả năng tư duy sáng
tạo của học sinh.

Qua thực tiễn giảng dạy bộ môn Vật lý trong hai năm qua tại các lớp 10CB tôi
nhận thấy học sinh học yếu mơn vật lí một phần là do ngun nhân các em khơng
nắm vững và vận dụng kiến thức tốn học vào việc giải các bài tập Vật lý. Hơn nữa
kiến thức có nhiều phần mang tính trừu tượng nên các em rất khó trong việc phân
tích hiện tượng, đánh giá kết quả vì vật kết quả học khơng cao.p

Để khắc phục được những khó khăn trên, giáo viên cần đưa ra các yêu cầu cơ
bản, ngắn gọn để học sinh nắm được phương pháp giải của bài tốn động lượng.
Chính vì vậy nên việc tóm tắt, nêu các dạng bài tập về động lượng để giúp học sinh
“Vận dụng định luật bảo toàn động lượng” vào việc giải các bài toán cơ học liên
quan đến nội dung này là rất quan trọng và cần thiết.

Triệu Trung, ngày 05 tháng 03 năm 2014

Phan Văn Tình
 II/ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Giúp học sinh hiểu ý nghĩa của ĐLBT động lượng và biết vận dụng linh hoạt trong
các bài toán cơ học ở lớp 10.

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

Giáo dục kỹ thuật tổng hợp: học sinh giải thích được các hiện tượng va chạm
thường gặp trong đời sống.

III/ THỜI GIAN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Thực hiện trong 2 tiết bài tập tự chọn sau khi học tiết 37,38 lớp 10CB (theo phân
phối chương trình).

IV:ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Đề tài SKKN được thực hiện giảng dạy tại hai lớp: 10B6 và 10B7
TRƯỜNG THPT VĨNH ĐỊNH.

- Phân loại học sinh theo năng lực sau đó bổ sung kiến thức về Động lượng và
rèn luyện kĩ năng giải các bài tập cơ học liên quan, giải thích và giải quyết
được các bài toán về va chạm trong thực tế.

B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ:
I.Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu:

Đối với môn vật lý ở trường phổ thơng, bài tập vật lý đóng một vai trò hết sức
quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập Vật lý là một hoạt động dạy học,
một cơng việc khó khăn, vì thế địi hỏi người giáo viên và cả học sinh phải học tập
không ngừng.

Bài tập Vật lý sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơn những qui luật vật lý, những hiện
tượng vật lý. Thông qua các bài tập ở các dạng khác nhau tạo điều kiện cho học
sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình
huống cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc hồn thiện và
trở thành vốn riêng của học sinh. Trong quá trình giải quyết các vấn đề, tình huống
cụ thể do bài tập đề ra học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy như so sánh phân
tích, tổng hợp khái qt hố....để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp giải quyết giúp
phát triển tư duy và sáng tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập trong suy nghĩ, suy
luận.... Nên bài tập Vật lý gây hứng thú học tập cho học sinh.

Trong khi đó hệ thống bài tập có liên quan đến động lượng trong Sách giáo khoa và
sách Bài tập vật lý lớp 10 khá đầy đủ, tuy nhiên học sinh thường gặp khó khăn do
kiến thức tốn học có nhiều hạn chế.

Để học sinh nắm được phương pháp giải bài toán động lượng, trước hết giáo viên
cần kiểm tra và trang bị lại cho học sinh một số kiến thức toán học cơ bản, đặc biệt
là cơng thức lượng giác.

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

 Sau đó cung cấp kiến thức cơ bản về “Động lượng. Định luật bảo toàn

động lượng”

 Đưa ra các dạng bài tập cơ bản giúp học sinh vận dụng kiến thức tốt.
II. Thực trạng học sinh làm bài tập Vật lý ở trường THPT Vĩnh Định.
1) Đặc điểm tình hình nhà trường :

- Trường THPT Vĩnh Định có cơ sở vật chất phục vụ cho việc giảng dạy
tương đối tốt, phòng học khang trang, sạch đẹp, phịng thí nghiệm được trang bị tốt
nên GV có thể thực hiện các thí nghiệm để học sinh có thể nắm bắt những hiện

tượng Vật lí giúp cho các em có hứng thú trong học tập và sôi nổi hơn trong các giờ
học.

- Mặc dù trường nằm ở vùng có truyền thống hiếu học của hai huyện Hải
lăng và Triệu Phong, nhưng những năm gần đây việc tuyển học sinh đầu vào có
chất lượng rất thấp, đa phần là học sinh có học lực tương đối ở mức trung
bình,nhiều học sinh mất căn bản dẫn tới khi học các môn Khoa học thực nghiệm
như mơn Vật lí các em thường chán nản và học đối phó, các bài tập Vật lí mang
tính suy luận do vậy các em gặp rất nhiều khó khăn.

- Đội ngũ giảng dạy mơn Vật lí ở trường khá trẻ, khơng ngừng học hỏi, trau
dồi chun mơn đó là một thuận lợi lớn cho việc dạy học bộ môn Vật lí ở trường
THPT Vĩnh định.

2) Thực trạng của học sinh trước khi thực hiện đề tài

Qua thực tiễn giảng dạy tại các lớp 10B6 và 10B7 tôi nhận thấy:

- Phần lớn học sinh khơng nhớ biểu thức Định lí hàm số cosin, Định lí Pitago,
rất khó khăn trong việc xác định được giá trị của các hàm số lượng giác ứng
với các góc đặc biệt (300, 450, 600, 900, 1200,…).

 Trên 40% học sinh khơng có máy tính trong giờ học, và một số các em
khơng biết sử dụng máy tính bỏ túi để tính các phép tính trong vật lí liên
quan đến lượng giác, góc.

 Trên 30% học sinh chưa có động cơ học tập đúng đắn.

Từ thực tế đó nên tơi nhận thấy SKKN trên rất cần thiết để hướng dẫn các em củng
cố kiến thức, làm tốt các bài tập liên quan đến vấn đề trên nói riêng và hứng thú

học tập tốt bộ mơn Vật lí nói chung.

3) Biện pháp thực hiện

 Trang bị cho học sinh các kiến thức toán học cần thiết: lượng giác, giá trị
các hàm số lượng giác, định lí hàm số cosin.

 Hướng dẫn học sinh sử dụng thành thạo máy tính bỏ túi để tính các giá trị
lượng giác.

 Yêu cầu học sinh kẻ sẵn một số bảng giá trị các hàm số lượng giác để tìm
được kết quả nhanh chóng.

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

 Trong giờ bài tập, giáo viên hướng dẫn học sinh trình bày lời giải và nhiều
học sinh có thể cùg tham gia giải một bài.

III– KIẾN THỨC CƠ BẢN
1/ Kiến thức Toán học

1. Định lý hàm số cosin: a2 = b2 + c2 – 2bccosA

2. Giá trị của các hàm số lượng giác cơ bản ứng với các góc đặc biệt:
Hàm\Góc 300 450 600 900 1200

sin 12

√

2 1

√

3
2

cos

√

2
2

2 0 −

1
2

tan 1

√

3 1

√

3 || −

√

3
2/ Kiến thức Vật lý

a. Gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều.

2 1

v v v

a

t t t

 
 
 
  

 
 Độ lớn:
v
a
t



b. Chuyển động thẳng biến đổi đều

- Gia tốc:

v
a

t



 là hằng số
- Vận tốc tức thời: v v 0a t t(  0)

- Phương trình tọa độ:









0 0 0 0

x x v t t t t

2a

    

- Phương trình đường đi:









0 0 0 0

1
x =v t t t t

s x    a 

- Hệ thức độc lập với t là:

2 2

0 2aS 2a( 0)

v  v   x x

Chú ý: Nếu chọn điều kiện đầu sao cho x0=0 khi t0=0 thì

v v at và

2
0

1
x

s v t at

  

- Tính chất của chuyển động:

+ Nhanh dần đều: v.a>0 hay v và a cùng chiều (a,v cùng dấu)
+ Chậm dần đều: v.a<0 hay v và a ngược chiều (a,v trái dấu)

c. Động lượng của vật:

Một vật cso khối lượng m chuyển động với vận tốc v, động lượng của vật là
p mv

 

Trường hợp một hệ vật, động lượng của hệ: p



pi 



m vi i

  

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

d. Định luật bảo tồn động lượng:

- Hệ kín: các vật trong hệ tương tác với nhàu, không tương tác với các vật ngồi hệ,
nếu có thì các ngoại lực này cân bằng nhau.

- Định luật bảo toàn động lượng: Tổng động lượng của một hệ kín được bảo tồn.

1 0

i i

p  m v 









- Biểu thức áp dụng cho hệ 2 vật: m1.v1+m2.v2=m1.v '1+m2.v '2

IV – BÀI TOÁN CƠ BẢN
A. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Dạng 1: : Tính động lợng của một vật, một hệ vật.
a, Động lượng của vật:

Một vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc v, động lượng của vật là
p mv

 

Trường hợp một hệ vật, động lượng của hệ: p



pi 



m vi i

  

- Đơn vị động lượng: kgm/s hay kgms-1.

- Động lượng là đại lượng véc tơ và có giá trị phụ thuộc vào hệ quy chiếu.

b,Động lượng hệ vật : Nếu hệ gồm các vật có khối lượng m1, m2 vận tốc lần
lượt làv1



, v2



Động lượng của hệ: pp1p2

  

Nếu: p1  p2 pp1p2

 

Nếu: p1  p2 pp1 p2

 

Nếu: p1 p2  p p12p22

 

Nếu:





 2 2 2

1, 2 1 2 2 . . os1 2

p p   p p p  p p c 
 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

c.Bài tập vận dụng.

Bài 1 : Một vật khối lượng m = 500g chuyển động thẳng theo chiều âm trục tọa độ x với
vận tốc 43,2 km/h. Động lượng của vật có giá trị là:

Đổi: v = 43,2km/h = 12m/s
m=500g =0,5 kg

ADCT: p = mv = 0,5*12= 6kgm/s

Nhận xét: Học sinh thường không nắm việc đổi đơn vị khối lượng và vận tốc nên
giáo viên cần nêu cách đổi và hướng dẫn các em, đặc biệt học sinh yếu?

Bài 2: Tìm tổng động lượng (hướng và độ lớn) của hệ hai vật có khối lượng bằng 
nhau m1 = m2 = 1kg. Vận tốc của vật 1 có độ lớn v1 = 1m/s và có hướng khơng đổi.
Vận tốc của vật 2 có độ lớn v2 = 2m/s và:

a) Cùng hướng với vật 1.

b) Cùng phương, ngược chiều.

c) Có hướng nghiêng góc 600 so với v1.
Yêu cầu:

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

+ Biết áp dụng Định lí hàm số cosin.
Tóm tắt:

m1 = m2 = 1kg
v1 = 1m/s

v2 = 2m/s

⇒P=? Trong các trường hợp sau:
a) v2↑↑v1

b) v2↑↓v1

c) (v1;v2)=600=α Lời giải:
Động lượng của hệ: P=P1+P2=m1v1+m2v2
Trong đó: P1 = m1v1 = 1.1 = 1 (kgms-1)

P2 = m2v2 = 1.2 = 2 (kgms-1)
a) Khi v2↑↑v1 ⇒ P

2↑ ↑P1 ⇒ P = P1 + P2 = 3 (kgms-1)
b) Khi v2↑↓v1 ⇒ P

2↑ ↓P1 ⇒ P = P2 – P1 = 1 (kgms-1)
c) Khi (v1;v2)=600 ⇒ (P1;P2)=600=α

Áp dụng ĐLHS cosin: P2=P12+P22−2P1P2cosβ ¿P12+P22−2P1P2cos(π − α)
¿12+22−2 . 1. 2 cos 1200=7 (kgms-1)

Nhận xét :

+ Học sinh thường gặp khó khăn khi xác định vectơ tổng động lượng của hệ các 
vectơ P

1,P2 .

+ Không nhớ ĐLHS cosin, xác định góc tạo bởi 2 vectơ

(

P

1,P2

)

.

Sau khi hướng dẫn làm dạng bài tập trên, giáo viên yêu cầu học sinh giải các 
bài tập tương tự

Bài 3: Hai vật có khối lượng m1 = 1 kg, m2 = 3 kg chuyển động với các vận tốc v1 =
3 m/s và v2 = 1 m/s. Tìm tổng động lượng ( phương, chiều và độ lớn) của hệ trong
các trường hợp :

a) v 1 và v 2 cùng hướng.

b) v 1 và v 2 cùng phương, ngược chiều.
c) v 1 và v 2 vng góc nhau

Lời giải:

a) Động lượng của hệ :

p = p 1 + p 2  Độ lớn : p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2 = 1.3 + 3.1 = 6 kgm/s
b) Động lượng của hệ : p = p 1 + p 2  Độ lớn : p = m1v1 - m2v2 = 0
c) Động lượng của hệ : p = p 1 + p 2  Độ lớn: p =

√

p12+p22 = = 4,242
kgm/s

Bài 4:

Tìm động lượng của hệ hai vật có khối lượng m1 = 1,5kg và m2 = 0,5kg chuyển
động với vận tốc

v1 = 2m/s và v2 = 6m/s trong trường hợp hai vận tốc.

a) Cùng chiều. b.Ngược chiều c.Vng góc. d. Hợp với nhau một góc 300
Lời giải:

a) Động lượng của hệ : p = p 1 + p 2

 Độ lớn : p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2 = 1,5.2 + 0,5x6 = 6 kgm/s
b) Động lượng của hệ : p = p 1 + p 2

 Độ lớn : p = m1v1 - m2v2 = 0

c) Động lượng của hệ : p = p 1 + p 2
 Độ lớn: p =

2 2

1 2 2 . .cos1 2

p  p  p p 

= 5,328 kgm/s



P



 

P

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

Dạng 2: Độ biến thiên động lượng của vật; xung lượng của lực; lực tác dụng 
lên vật.

a.Phương pháp

- Xác định động lượng của vật trước khi chịu tác dụng lực F : p1 mv1

 

và
sau khi chịu tác dụng lực p2 mv2

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

. áp dụng độ biến thiên động lượng
2 1

p p p

  
  

=F t.


Dạng độ lớn: p12p22  2p p1. 2cos ( .F t )2 (*)

- Từ (*) xác định các đại lượng vận tốc và lực tác dụng lên vật.
 b.Bài tập vận dụng.

Bài 1 (23.2/tr53/SBT). Một vật có khối lượng 1 kg rơi tự do xuống đất trong
khoảng thời gian 0,5 s. Độ biến thiên động lượng của vật trong thời gian đó là bao
nhiêu?

Lời giải:

Ta có:  p F t.  P t.

 p mg t 1.9,8.0,5  p 4,9(kgm s/ )

Bài 2 (23.4/tr53/SBT). Tính lực đẩy trung bình của hơi thuốc súng lên đầu đạn ở
trong nòng một súng trường bộ binh, biết rằng đầu đạn có khối lượng 10 g, chuyển
động trong nòng súng nằm ngang trong khoảng 10-3 s, vận tốc đầu bằng 0, vận tốc
khi đến đầu nòng súng v=865 m/s.

Lời giải: Ta có

3
3

10.10 .865

8650( )
10

p p mv

F F N

t t t



 
     
  



Bài 3 (23.5/tr54/SBT). Một toa xe khối lượng 10 tấn đang chuyển động trên đường
ray nằm ngang với vận tốc không đổi v=54 km/h. Người ta tác dụng lên toa xe một
lực hãm theo phương ngang. Tính độ lớn trung bình của lực hãm nếu toa xe dừng
lại sau:

a/ 1 phút 40 giây
b/. 10 giây
Lời giải:

a/. Lực hãm phanh trung bình nếu toa xe dừng lại sau 1 phút 40 giây:

10 .15

1500( )
100

p p mv

F F N

t t t

 

      

  




b/. Lực hãm phanh trung bình nếu toa xe dừng lại sau 10 giây:

4
10 .15
15000( )
10
mv
F N
t
   


Nhận xét:Qua thực tế giảng dạy bài tập dạng trên học sinh vận dụng nhanh, làm 
bài tập tốt nhưng trong trình bày nhiều lúc chưa đúng hay sử dụng biểu thức có 
véc tơ.

c.Bài tập bổ sung yêu cầu học sinh về nhà làm:

Bài 1: Một toa xe khối lượng 10 tấn đang chuyển động trên đường ray nằm ngang
với vận tốc không đổi v=54km/h. Người ta tác dụng lên toa xe một lực hãm theo
phương ngang. Tính độ lớn trung bình của lực hãm nếu toa xe dừng lại sau:

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

Bài 2: Một viên đạn khối lượng 10 g đang bay với vận tốc 600 m/s thì gặp một bức
tường. Đạn xuyên qua tường trong thời gian

1000s. Sau khi xuyên qua tường, vận

tốc của đạn cịn 200 m/s. Tính lực cản của tường tác dụng lên đạn.

Bài 3:Một quả bóng 2,5kg đập vào tường với vận tốc 8,5m/s và bị bật ngược trở lại
với vận tốc 7,5m/s. Biết thời gian va chạm là 0,25 s. Tìm lực mà tường tác dụng lên
quả bóng.

Bài 4: Xác định độ biến thiên động lượng của một vật có khối lượng 4kg sau 
khoảng thời gian 6s. Biết rằng vật chuyển động trên đường thẳng và có phương
trình chuyển động là : x = t2- 6t + 3 (m) Đs:

Bài 5: Một viên đạn khối lượng 10 g đang bay với vận tốc 600 m/s thì gặp một bức

tường. Đạn xuyên qua tường trong thời gian

1000s. Sau khi xuyên qua tường, vận

tốc của đạn còn 200 m/s. Tính lực cản của tường tác dụng lên đạn.

Bài 6:Một quả bóng 2,5kg đập vào tường với vận tốc 8,5m/s và bị bật ngược trở lại
với vận tốc 7,5m/s. Biết thời gian va chạm là 0,25 s. Tìm lực mà tường tác dụng lên
quả bóng.

Bài 7: Một quả bóng có khối lượng 450g đang bay với vận tốc 10m/s theo phương 
ngang thì đập vào mặt sàn nằm nghiêng góc 450 so với phương ngang. Sau đó quả 
bóng nảy lên thẳng đứng. Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng và lực do
sàn tác dụng lên biết thời gian va chạm là 0,1s.

Dạng 3: Bài tập về định luật bảo toàn động lượng.
a.Phương pháp

Bíc 1: Chän hƯ vËt c« lËp khảo sát

Bc 2: Vit biu thc động lợng của hệ trớc và sau hiện tợng.

Bớc 3: áp dụng định luật bảo toàn động lợng cho hệ: pt ps

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 

(1)

Bớc 4: Chuyển phơng trình (1) thành dạng vô hớng (b vecto) bằng 2 cách:

+ Phơng pháp chiếu
+ Phơng pháp hình học.

Bc 5: Giải phương trình độ lớn và tìm, biện luận đại lượng ẩn số.

*Những lưu ý khi giải các bài toán liên quan đến định luật bảo toàn động
lượng:

+ Trường hợp các vector động lượng cùng phương, thì biểu thức của định luật bảo
toàn động lượng được viết lại: m1v1 + m2v2 = m1 v1' + m2 v2'

Trong trường hợp này ta cần quy ước chiều dương của chuyển động.
- Nếu vật chuyển động theo chiều dương đã chọn thì v > 0;
- Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương đã chọn thì v < 0.

+ Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành
phần) khơng cùng phương, thì ta cần sử dụng hệ thức véc tơ và biểu diễn trên hình
vẽ sau đó sử dụng phương pháp tổng hợp véc tơ. Dựa vào các tính chất hình học
để tìm u cầu của bài toán.

+Khi giải các bài toán áp dụng định luật bảo toàn động lượng cần nắm rõ va chạm

mềm và va chạm đàn hồi.

*Điều kiện áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
- Tổng ngoại lực tác dụng lên hệ bằng không.

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

- Nếu Fngoai luc 0



nhưng hình chiếu của Fngoai luc



trên một phương nào đó bằng
khơng thì động lượng bảo tồn trên phương đó.

b.Bài tập vận dụng.

Bài 1:Một khẩu súng đại bác nằm ngang khối lượng ms = 1000kg, bắn một viên
đoạn khối lượng mđ = 2,5kg. Vận tốc viên đoạn ra khỏi nịng súng là 600m/s. Tìm
vận tốc của súng sau khi bắn.

Lời giải:

Xem hệ là hệ kín, chọn chiều “+” là chiều chuyển động của đạn.
- Động lượng của súng khi chưa bắn là bằng 0.

- Động lượng của hệ sau khi bắn súng là: mS.vS+mđ.vđ
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng. mS.vS+mđ.vđ=0
- Vận tốc của súng là: v=−mđ.vđ

mS

=1,5(m/s)

Dấu “-” chứng tỏ súng chuyển động giật lùi ngược chiều của viên đạn.

Bài 2: Một xe ơtơ có khối lượng m1 = 3 tấn chuyển động thẳng với vận tốc v1 =
1,5m/s, đến tơng và dính vào một xe gắn máy đang đứng yên có khối lượng m2 =
100kg. Tính vận tốc của các xe.

Giải
- Xem hệ hai xe là hệ cô lập

- Áp dụmg địmh luật bảo toàn động lượng của hệ: m1.v1=(m1+m2) v


v cùng phương với vận tốc v1 .
- Vận tốc của mỗi xe là: v= m1.v1

m1+m2 = 1,45(m/s)

Bài 3: Một người khối lượng m1 = 50kg đang chạy với vận tốc v1 = 4m/s thì nhảy
lên một chiếc xe khối lượng m2 = 80kg chạy song song ngang với người này với
vận tốc v2 = 3m/s. sau đó, xe và người vẫn tiếp tục chuyển động theo phương cũ.
Tính vận tốc xe sau khi người này nhảy lên nếu ban đầu xe và người chuyển động:
a/ Cùng chiều.

b/ Ngược chiều

Giải
Xét hệ: Xe + người là hệ kín

Theo định luật BT động lượng: m v m v1. 1 2. 2 



m m v1 2



  

a/ Khi người nhảy cùng chiều thì:

1 1 2 2
1 2

50.4 80.3 3,38 /
50 80

m v m v

v m s

m m

 

  

 

- Vậy xe tiếp tục chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 3,38 m/s.

b/ Khi người nhảy ngược chiều thì:

/ 1 1 2 2
1 2

50.4 80.3 0,3 /
50 80

m v m v

v m s

m m

   

  

 

Vậy xe tiếp tục chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 0,3m/s.

Nhận xét: Qúa trình làm bài các em chưa xác định dấu của vận tốc các vật, vì vậy
nên giáo viên hướng dẫn tận tình, làm một bài mẫu chuẩn để học sinh nắm vững
phương pháp, cách làm vận dụng cơng thức.

Một số bài tốn va chạm trong thực tế, chuyển động bằng phản lực:
b1: Sau va chạm 2 vật chuyển động cùng phương.

Bài tập 1

Một toa xe khối lượng m1 = 3T chạy với tốc độ v1 = 4m/s đến va chạm vào 1 toa xe
đứng yên khối lượng m2 = 5T. Toa này chuyển động với vận tốc v2’ = 3m/s. Toa 1
chuyển động thế nào sau va chạm?

v

m1 m2

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

Tóm tắt:

m1 = 3T v1 = 4m/s
m2 = 5T v2 = 0
v2’ = 3m/s v1'

=?
Hướng dẫn:

+ Nêu được điều kiện hệ kín.

+ Nêu được kiến thức ĐLBT động lượng cho hệ 2 vật.
+ Giả sử chiều chuyển động của 2 xe sau va chạm.
+ Chiếu biểu thức động lượng xác định vận tốc v1,

Lời giải:
+ Xét sự va chạm xảy ra trong thời gian ngắn.

+ Chọn chiều dương theo chiều chuyển động của xe 1 ( v1 ).
+ Áp dụng ĐLBT động lượng ta có: m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' (*)

+ Giả sử sau va chạm 2 xe cùng chuyển động theo chiều dương của v1 (


v2↑↑v1 ).

+ Chiếu PT (*) lên chiều dương ta có: m1v1 + 0 = m1v1’ + m2v2’

⇒v1'

=m1v1− m2v2
'

m1 =

3 . 4−5 . 3
3 =−1

v1’ < 0 chứng tỏ sau va chạm 1 chuyển động theo chiều ngược lại.

Nhận xét: Học sinh gặp khó khăn khi chuyển biểu thức động lượng dạng vectơ
sang biểu thức đại số để tính tốn.

b2: Sau va chạm 2 vật chuyển động khác phương.
Bài tập 2:

Một viên đạn khối lượng 2kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250m/s thì
nổ thành 2 mảnh khối lượng bằng nhau. Mảnh thứ nhất bay lên với vận tốc 250m/s
theo phương lệch góc 600 so với đường thẳng đứng.

Tóm tắt:

m = 2kg v = 250m/s
m1 = m2 = 1kg v1 = 500m/s

(v1;v2)=60

0 v
2=?
Hướng dẫn:

+ Vẽ hình biểu diễn các vectơ động lượng.
+ Vận dụng ĐLHS cosin xác định P2.
+ Xác định góc β=

(

P2,P

)

Lời giải:
- Hệ viên đạn ngay trước và sau khi nổ là hệ kín do:
+ Nội lực lớn hơn rất nhiều so với ngoại lực.

+ Thời gian xảy ra tương tác rất ngắn.

- Động lượng của hệ trước va chạm: p = m.v = 2.250 = 500 (kgms-1)
- Động lượng của mảnh thứ nhất: p1 = m.v = 1.500 = 500 (kgms-1) = P
- Áp dụng ĐLBT động lượng ta có: P=P

1+P2
Theo định lý hàm số cosin cho tam giác OAB ta có:

P2

=P12+P22−2P1P2cosα ¿2P2(1−cosα)
P2=P

√

2(1−cosα)=500

√

(

1−1

)

=500 (kgms

-1) ⇒P

2=P=m2v2⇒v2=500
(m/s)

⇒ ∆OAB đều ⇒ = 600.

P

A
B

P

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

Vậy sau khi đạn nổ mảnh thứ hai bay lên với vận tốc v2 = 500m/s tạo với phương
thẳng đứng một góc = 600.

Nhận xét:

+ Học sinh khó khăn khi biểu diễn các vectơ động lượng và xác định vectơ tổng.
+ Không xác định được phương chuyển động của mảnh thứ 2.

+ Đây là bài toán tương đối khó nên học sinh rất khó nắm bắt vì vậy yêu cầu học 
sinh trong quá trình làm bài cần nắm kĩ phương pháp và chốt kiến thức quan 
trọng.

b3: Bài toán chuyển động của tên lửa
Bài tập 3:

Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 100T đang bay với vật tốc 200m/s đối với
Trái đất thì phụt ra (tức thời) 20T khí với tốc độ 500m/s đối với tên lửa. Tính vận
tốc của tên lửa sau khi phụt khí ra phía sau (ngược chiều bay).

Tóm tắt:

M = 100T V = 200m/s

m = 20T v = 500m/s Khi v ↑↓V Tìm V’ = ?
Lời giải:

- Hệ tên lửa và khí phụt ra ngay trước và ngay sau khi phụt là hệ kín.
- Gọi M, M’ là khối lượng tên lửa ngay trước và ngay sau khi phụt khí.

- Gọi V ,V ' là vận tốc của tên lửa so với trái đất ngay trước và ngay sau khi phụt 
khí có khối lượng m.

- v là vận tốc lượng khí phụt ra so với tên lửa.

⇒ Vận tốc của lượng khí phụt ra so với Trái đất là: (V+ v)

- Áp dụng ĐLBT động lượng ta có: MV=(M −m)V '+m(V+v) (*)
Chọn chiều dương theo chiều chuyển động của tên lửa.

Khi khí phụt ra phía sau: tên lửa tăng tốc.

Do v ↑↓V⇒ (*): MV = (M – m).V’ + m(V – v)

⇔V '=MV− m(V − v)
M −m =V+

m

M − m.v ¿200+
20

100−20 . 500=325 (m/s) > V
Nhận xét:

+ Đây là bài tập tương đối khó học sinh khó hình dung được ra q trình tăng tốc 
tên lửa nhờ khí phụt ra.

Nên để học sinh làm tốt thì cần hướng dẫn:

+ Nêu được nguyên tắc chuyển động của tên lửa.
+ Chọn gốc quy chiếu và chiều dương.

+ Biết vận dụng công thức vận tốc để xác định vận tốc của tên lửa ngay sau
khi phụt khí.

c.Các bài tập bổ sung về dạng bài tập trên yêu cầu học sinh về nhà làm : 
Bài 1: Một toa xe có khối lượng m 1 = 5,4 T chạy với vận tốc v1 = 5m/s đến va 
chạm vào một toa xe đang đứng yên có khối lượng m2 = 4T. Toa xe này chuyển
động với vận tốc v2 = 4,5m/s. Hỏi toa xe thứ nhất chuyển động thế nào sau va
chạm.

Bài 2 : Bắn một hòn bi thủy tinh (1) có khối lượng m với vận tốc 3 m/s vào một hịn
bi thép (2) đứng n có khối lượng 3m. Tính độ lớn các vận tốc của 2 hòn bi sau va
chạm? Cho là va chạm trực diện, đàn hồi

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

Bài 4: Một viên bi có khối lượng m1 = 500g đang chuyển động với vận tốc v1 = 
4m/s đến va chạm vào bi thứ hai có khối lượng m2 = 300g. Sau va chạm chúng dính
lại với nhau chuyển động theo hướng vng góc với viên bi m1 ban đầu với vận tốc
v = 3m/s. Tính vận tốc v2 của viên bi m2 trước va chạm.

Bài 5: Một người có khối lượng 50kg đứng trên một toa xe 200kg đang chạy trên 
đường ray nằm ngang với vận tốc 4m/s. Bỏ qua ma sát của xe. Tính vận tốc của xe
sau khi người đó nhảy xuống trong các trường hợp sau :

a) Nếu người đó nhảy ra phía sau với vận tốc 2m/s
b) Nếu người đó nhảy ra phía trước xe với vận tốc 3m/s.

Trên đây là các dạng bài tập đã được áp dụng giảng dạy tại hai lớp 10B6,7. Có 
một số dạng bài tập yêu cầu cao nhưng nếu giáo viên hướng dẫn kĩ và hướng dẫn 
cho học sinh phương pháp giải thì đa số các học sinh tiếp thu và hiểu được

bài.Trong quá trình giảng dạy giáo viên hướng dẫn học sinh kĩ năng tính tốn, sử

dụng máy tính để đạt hiệu quả cao khi làm bài tập.

C. KẾT LUẬN CHUNG
I. Hiệu quả sáng kiến kinh nghiệm :

Qua thực tế dạy lớp 10B6,7 với thời lượng 2 tiết bài tập giáo viên minh hoạ
các bước giải bài toán qua các bài tập đã cho học sinh nghiên cứu ở nhà. Kết quả,
học sinh tích cực tham gia giải bài tập, nhiều em tiến bộ nhanh, nắm vững kiến thức
cơ bản. tôi thu được kết quả sau khi cho làm một bài kiểm tra tự luận với nội dung
áp dụng định luật bảo toàn động lượng, cụ thể :

Tổng số học

sinh dưới 3 Từ 5 – 6,4

Từ 6,5 -7,9

trên 8

10B6 39(hs) 7 (hs) 10(hs) 9(hs) 13(hs)

10B7 37(hs) 3(hs) 7(hs) 15(hs) 12(hs)

II.Bài học thực tế :

- Học lực học sinh chủ yếu trung bình, khả năng tư duy cịn hạn chế, do vậy khơng
thể mong muốn các em tiếp thu một lúc toàn bộ kiến thức mà phải đưa ra từng dạng
tốn, ví dụ cụ thể, cách nhận dạng bài tốn sau đó đưa ra cách giải quyết hướng dẫn
các em làm bài để có kết quả cao.

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

- Đến tiết bài tập, giáo viên tổ chức hướng dẫn học sinh trình bày bài giải chi tiết,
nhiều em có thể cùng tham gia giải một bài tập, kích thích khả năng độc lập, sáng
tạo của mỗi học sinh.

- Thông qua kiểm tra, đánh giá, sau mỗi lần kiểm tra để cho các em giữ lại đề bài
và tự nghiên cứu ở nhà, thông báo cụ thể thang điểm và học sinh tự chấm điểm bài
của mình sau mỗi đợt kiểm tra, thông qua cách tự xem lại bài kiểm tra như thế cũng
là một lần ôn lại kiến thức.

III. Kiến nghị :

Sau khi thực hiện đề tài và thực tế giảng dạy, tơi xin có những đề xuất sau để
giúp các em có được cái nhìn tổng quan về phương pháp giải một bài tập Vật lý nói
chung và bài tập liên quan đến ĐLBT động lượng nói riêng. Tạo hứng thú say mê
học tập trong bộ mơn Vật lý. Từ đó phát huy được khả năng tự giác, tích cực của
học sinh, giúp các em tự tin vào bản thân khi gặp bài tốn mang tính tổng quát.

Thứ 1: Rất mong BGH tạo điều kiện trang bị thêm một phịng học vật lí đa
năng để học sinh có thể học tiếp cận tự làm các thí nghiệm và giáo viên thuận tiện
trong cơng tác chuẩn bị cũng như làm các thí nghiệm biểu diễn.

Thứ 2: Trong các bài kiểm tra dù là kiểm tra một tiết nên tổ chức kiểm tra
chung để các em có tính độc lập, khơng trao đổi khi làm bài, được cọ xát và giúp
cho các em có thức học hơn nữa.

Thứ 3: GVCN các lớp cần có những tác động cụ thể để các em đi học phụ đạo
đầy đủ và hiệu quả hơn.

Cuối cùng tuy

đề tài chỉ nằm trong một phạm vi rất nhỏ trong chương

trình Vật lí 10CB nhưng hy vọng giúp đỡ học sinh nắm vững dạng bài tập cơ

bản của dạng bài tập trên. Tôi rất mong được sự nhận xét của q lãnh đạo,

đồng nghiệp để tơi hồn thiện hơn Sáng kiến kinh nghiệm của mình.

Tơi xin chân thành cảm ơn!

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.

Sách giáo khoa và Sách bài tập Vật lí 10CB

2.

Sách giáo khoa và Sách bài tập Vật lí 10NC

3.

Bài tập cơ bản nâng cao VẬT LÍ THPT TẬP I của

Vũ Thanh Khiết

NXB Đại học Quốc gia Hà nội

4.

Phương pháp giải toán nâng cao Vật lí 10 của

Lê Văn Thơng

NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

MỤC LỤC

A – ĐẶT VẤN ĐỀ :

I. Lí do chọn đề tài...Trang 2
II. Mục tiêu của đề tài...Trang 3
III. Thời gian thực hiện ………Trang 3
IV. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu………..Trang 3
B- GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ:

I. Cơ sở lí luân của nghiên cứu……….Trang 4
II. Thực trạng học sinh………..Trang 4

III.Kiến thức cơ bản...Trang 5
1.Kiến thức toán học

2.Kiến thức vật lí

IV.Các bài tốn cơ bản...Trang 6
A. CÁC DẠNG ...

Các dạng bài tập

Dạng 1: Tính động lợng của một... Trang 7
Dạng 2: Độ biến thiờn động lượng...Trang 9
Dạng 3: Bài tập về định luật bảo toàn động lượng...Trang 11
C- KẾT LUẬN CHUNG:

</div>

ứng dụng định luật bảo toàn động lượng

<b>VẬN DỤNG</b>

<b>ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐỘNG LƯỢNG</b>

<b>ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TỐN CƠ HỌC</b>

√

√

√

√

√

√

√

√

































(

)

√



<i>P</i>



 





<sub>(</sub>

<sub>)</sub>

<sub>√</sub>

√

(

)

<i>P</i>

<i>P</i>

đề tài chỉ nằm trong một phạm vi rất nhỏ trong chương

trình Vật lí 10CB nhưng hy vọng giúp đỡ học sinh nắm vững dạng bài tập cơ

bản của dạng bài tập trên. Tôi rất mong được sự nhận xét của q lãnh đạo,

đồng nghiệp để tơi hồn thiện hơn Sáng kiến kinh nghiệm của mình.

<i><b>Tơi xin chân thành cảm ơn!</b></i>

<b>TÀI LIỆU THAM KHẢO</b>

<b>1.</b>

Sách giáo khoa và Sách bài tập Vật lí 10CB

<b>2.</b>

Sách giáo khoa và Sách bài tập Vật lí 10NC

<b>3.</b>

Bài tập cơ bản nâng cao VẬT LÍ THPT TẬP I của

<b>Vũ Thanh Khiết</b>

NXB Đại học Quốc gia Hà nội

<b>4.</b>

Phương pháp giải toán nâng cao Vật lí 10 của

<b>Lê Văn Thơng</b>

NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về