Bài 23: Động Lượng – Định Luật Bảo Toàn Động Lượng

A. Kiến thức

I. Hệ kín (hệ cô lập)

Hệ kín là hệ vật trong đó chỉ có nội lực do tương tác giữa các vật trong hệ mà không có tác dụng của ngoại lực, hoặc có các ngoại lực triệt tiêu lẫn nhau.

Ví dụ:

• Vật chuyển động không ma sát trên mặt phẳng ngang được xem là hệ kín vì trọng lực cân bằng với phản lực.
• Vật rơi tự do không là hệ kín nhưng hệ gồm vật và Trái Đất là hệ kín.

Chú ý: Nếu ngoại lực tác dụng vào hệ rất nhỏ so với các nội lực trong hệ thì hệ có thể coi gần đúng là hệ kín.

Ví dụ: trong sự va chạm, hiện tượng nổ...

II. Định luật bảo toàn động lượng

1. Động lượng của một vật là đại lượng véctơ bằng tích của khối lượng m với vận tốc của vật:

Đơn vị của động lượng là kg.m/s  

2. Định luật bảo toàn động lượng

Véctơ tổng động lượng của một hệ kín được bảo toàn:

3. Dạng khác của định luật II Newton

Ta có:  hay  

Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó ( ) bằng xung lượng của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó ( ).

III. Chuyển động bằng phản lực

Trong một hệ kín đứng yên, nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng thì theo định luật bảo toàn động lượng, phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại. Chuyển động theo nguyên tắc này gọi là chuyển động phản lực.

Ví dụ:

• Chuyển động giật lùi của súng khi bắn.
• Động cơ phản lực: Khi nhiên liệu cháy, hỗn hợp khí sinh ra phụt về phía sau tạo phản lực đẩy máy bay về phía trước.
• Tên lửa.

B. Bài tập luyện tập động lượng – định luật bảo toàn động lượng của trường Nguyễn Khuyến

Câu 1. Trong hệ đơn vị SI, đơn vị của động lượng là

1. kg.m.s.
2. N.m.
3. kg.m/s.
4. N/s.

Câu 2. Phát biểu nào sau đây sai?

1. Động lượng là một đại lượng véctơ.
2. Véctơ động lượng của vật luôn cùng hướng với véctơ vận tốc.
3. Động lượng có độ lớn tỉ lệ với khối lượng vật.
4. Động lượng của vật luôn có giá trị dương.

Câu 3. Một vật có khối lượng m không đổi đang chuyển động thẳng đều với vận tốc v. Khi vận tốc của vật tăng gấp bốn thì động lượng của vật

1. không đổi.
2. tăng gấp 2 lần.
3. tăng gấp 4 lần.
4. giảm 4 lần.

Câu 4. Chọn phát biểu đúng. Véctơ tổng động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng

1. không xác định.
2. bảo toàn.
3. không bảo toàn.
4. biến thiên.

Câu 5. Một máy bay có khối lượng 200 tấn bay với vận tốc 200 m/s. Động lượng của máy bay có độ lớn là

1. 2.10⁷ kg.m/s.
2. 4.10⁷ kg.m/s.
3. 4.10⁴ kg.m/s.
4. 1,44.10³ kg.m/s.

Câu 6. Một vật khối lượng m = 2 kg chuyển động thẳng biến đổi đều với phương trình x = t² + 3t + 10 (m, s). Động lượng của vật tại t = 3 s có độ lớn là

1. 6 kg.m/s.
2. 7 kg.m/s.
3. 18 kg.m/s.
4. 12 kg.m/s.

Câu 7. Hai vật có khối lượng m₁ = 1 kg và m₂ = 4 kg chuyển động với các vận tốc v₁ = 4 m/s và v₂ = 1m/s. Cho và cùng hướng. Tổng động lượng của hệ có giá trị là

1. 8 kgm/s.
2. 12 kgm/s.
3. 4 kgm/s.
4. 2 kgm/s.

Câu 8. Một vật khối lượng m đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc v thì va chạm vào vật khối lượng 3m đang đứng yên. Sau va chạm, hai vật dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc. Bỏ qua mọi ma sát, vận tốc của hệ sau va chạm là

1. 0,25v.
2. v.
3. 4v.
4. 0,5v.

Câu 9. Một quả bóng có khối lượng m = 0,2 kg đập vuông góc vào tường với vận tốc v₁ = 5 m/s và bật ngược trở lại với vận tốc v₂ = 4 m/s. Thời gian va chạm là 0,9 s. Lực do tường tác dụng lên quả bóng là

1. 8 N.
2. 2 N.
3. 4 N.
4. 0,2 N.

Câu 10. Hai quả cầu chuyển động ngược chiều trên cùng một đường thẳng, đến va chạm nhau với vận tốc lần lượt bằng 1 m/s và 0,5 m/s. Sau va chạm cả hai bị bật trở lại với vận tốc lần lượt bằng 0,5 m/s và 1,5 m/s. Biết quả cầu 1 có khối lượng 2 kg, khối lượng của quả cầu 2 là

1. 8 kg.
2. 1,5 kg.
3. 4 kg.
4. 2 kg.

---

Giáo viên: Nguyễn Văn Sơn

Đơn vị: Trường THCS - THPT Nguyễn Khuyến