14 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Xác định tổng động lượng, độ biến thiên động lượng và lực tác dụng

Câu 1:

Cho một hệ gồm 2 vật chuyển động . Vật 1 có khối lượng 2 kg có vận tốc có độ lớn 4 m/s. Vật 2 có khối lượng 3 kg có vận tốc độ lớn là 2 m/s. Tính tổng động lượng của hệ khi cùng hướng với

A. 14 (kg.m/s)

B. 16 (kg.m/s)

C. 12 (kg.m/s)

D. 15 (kg.m/s)

Xem đáp án

$\{\begin{cases} p_{1} = m_{1} v_{1} = 2.4 = 8 (k g . m / s) \\ p_{2} = m_{2} v_{2} = 3.2 = 6 (k g . m / s) \end{cases}$

+ Vì ${\vec{v}}_{2}$ cùng hướng với ${\vec{v}}_{1}$ nên ${\vec{p}}_{1}; {\vec{p}}_{2}$ cùng phương, cùng chiều

$\Rightarrow p = p_{1} + p_{2} = 8 + 6 = 14 (k g . m / s)$

Chọn đáp án A

Câu 2:

Vật 2 có khối lượng 3 kg có vận tốc độ lớn là 2 m/s. Tính tổng động lượng của hệ khi ngược hướng với

A. 14 (kg.m/s)

B. 2 (kg.m/s)

C. 12 (kg.m/s)

D. 15 (kg.m/s)

Xem đáp án

+ Vì ${\vec{v}}_{2}$ ngược hướng với $\vec{v_{1}}$ nên ${\vec{p}}_{1}; {\vec{p}}_{2}$ cùng phương, ngược chiều

$\Rightarrow p = p_{1} - p_{2} = 8 - 6 = 2 (k g . m / s)$

Chọn đáp án B

Câu 3:

Cho một hệ gồm 2 vật chuyển động . Vật 1 có khối lượng 2 kg có vận tốc có độ lớn 4 m/s. Vật 2 có khối lượng 3 kg có vận tốc độ lớn là 2 m/s. Tính tổng động lượng của hệ khi $\vec{v_{2}}$ hướng chếch lên trên hợp với $\vec{v_{1}}$ góc $90 °$

A. 14 (kg.m/s)

B. 16 (kg.m/s)

C. 10 (kg.m/s)

D. 15 (kg.m/s)

Xem đáp án

+ Vì ${\vec{v}}_{2}$ hướng chếch lên trên hợp với ${\vec{v}}_{1}$ góc $90 °$ nên ${\vec{p}}_{1}; {\vec{p}}_{2}$ vuông góc

$\Rightarrow p = \sqrt{p_{1}^{2} + p_{2}^{2}} = \sqrt{8^{2} + 6^{2}} = 10 (k g . m / s)$

Chọn đáp án C

Câu 4:

Cho một hệ gồm 2 vật chuyển động . Vật 1 có khối lượng 2 kg có vận tốc có độ lớn 4 m/s. Vật 2 có khối lượng 3 kg có vận tốc độ lớn là 2 m/s. Tính tổng động lượng của hệ khi $\vec{v_{2}}$ hướng chếch lên trên hợp với $\vec{v_{1}}$ góc $60 °$

A. 14 (kg.m/s)

B. $7 \sqrt{3}$ (kg.m/s)

C. 12 (kg.m/s)

D. $2 \sqrt{37}$ (kg.m/s)

Xem đáp án

+ Vì $\vec{v_{2}}$ hướng chếch lên trên hợp với $\vec{v_{1}}$ góc $60 °$ nên ${\vec{p}}_{1}; {\vec{p}}_{2}$ tạo với nhau một góc $60 °$

$\Rightarrow p^{2} = p_{1}^{2} + p_{2}^{2} + 2 p_{1} p_{2} \cos α$

$\begin{array}{l} \Rightarrow p = \sqrt{8^{2} + 6^{2} + 2.8.6 \cos 60^{0}} \\ = 2 \sqrt{37} (k g . m / s) \end{array}$

Chọn đáp án D

Câu 5:

Một xạ thủ bắn tia từ xa với viên đạn có khối lượng 20g, khi viên đạn bay gân chạm tường thì có vận tốc 600 (m/s), sau khi xuyên thủng bức tường vận tốc của viên đạn chỉ còn 200 (m/s). Tính độ biến thiên động lượng của viên đạn và lực cản trung bình mà tường tác dụng lên viên đạn biết thời gian đạn xuyên qua tường $10^{- 3}$ (s)

A. −2000N

B. −8000N

C. −4000N

D. −6000N

Xem đáp án

+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên đạn

+ Độ biến thiên động lượng của viên đạn là:

$\begin{array}{l} Δ p = m . v_{2} - m . v_{1} \\ = 0, 02 (200 - 600) \\ = - 8 (k g . m / s) \end{array}$

Áp dụng công thức:

$Δ p = F . Δ t \Rightarrow F = \frac{Δ p}{Δ t} = \frac{- 8}{10^{- 3}} = - 8000 N$

Chọn đáp án B

Câu 6:

Một người khối lượng 60kg thả mình rơi tự do từ 1 cầu nhảy ở độ cao 4,5 m xuống nước và sau khi chạm mặt nước được 0,5s thì dừng chuyển động.Tìm lực cản mà nước tác dụng lên người. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ .

A. −1138,42 (N)

B. −2138,42 (N)

C. −3138,42 (N)

D. −4138,42 (N)

Xem đáp án

Vận tốc rơi tự do của vật khi đến mặt nước:

$v = \sqrt{2. g . s} = \sqrt{2.10.4, 5} = 3 \sqrt{10} (m / s)$

Lực cản do nước tác dụng lên học sinh.

Áp dụng công thức:

$\begin{array}{l} Δ p = F . Δ t \Rightarrow F = \frac{m .0 - m v}{Δ t} \\ = \frac{- 60.3. \sqrt{10}}{0, 5} = - 1138, 42 N \end{array}$

Chọn đáp án A

Câu 7:

Một vật có khối lượng l,5kg được thả rơi tự do xuống đất trong thời gian 0,5s. Độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian đó là bao nhiêu? Lấy $g = 10 m . s^{2}$ .

A. 2,5(kg.m/s)

B. 7,5 (kg.m/s)

C. 6,5(kg.m/s)

D. 5,5(kg.m/s)

Xem đáp án

+ Áp dụng công thức:

$Δ \vec{p} = \vec{F} . Δ t$

+ Ta có độ lớn: $Δ p = F . Δ t = m g . Δ t$ = 1,5.10.0,5 = 7,5(kg.m/s)

Chọn đáp án B

Câu 8:

Tìm tổng động lượng hướng và độ lớn của hệ hai vật có cùng khối lượng bằng lkg. Vận tốc của vật 1 có độ lớn 4(m/s) và có hướng không đổi, vận tốc của vật hai là 3(m/s) và cùng phương củng chiều với vận tốc vật một.

A. 3 (kg.m/s)

B. 7 (kg.m/s)

C. 1 (kg.m/s)

D. 5 (kg.m/s)

Xem đáp án

$\{\begin{cases} p_{1} = m_{1} v_{1} = 1.4 = 4 (k g . m / s) \\ p_{2} = m_{2} v_{2} = 1.3 = 3 (k g . m / s) \end{cases}$

+ Vì ${\vec{v}}_{2}$ cùng hướng với ${\vec{v}}_{1}$ nên ${\vec{p}}_{1}; {\vec{p}}_{2}$ cùng phương, cùng chiều

$\Rightarrow p = p_{1} + p_{2} = 4 + 3 = 7 (k g . m / s)$

Chọn đáp án B

Câu 9:

Tìm tổng động lượng hướng và độ lớn của hệ hai vật có cùng khối lượng bằng lkg. Vận tốc của vật 1 có độ lớn 4(m/s) và có hướng không đổi, vận tốc của vật hai là 3(m/s) và cùng phương ngược chiều vận tốc vật một.

A. 3 (kg.m/s)

B. 7 (kg.m/s)

C. 1 (kg.m/s)

D. 5 (kg.m/s)

Xem đáp án

+ $\{\begin{cases} p_{1} = m_{1} v_{1} = 1.4 = 4 (k g . m / s) \\ p_{2} = m_{2} v_{2} = 1.3 = 3 (k g . m / s) \end{cases}$

+ Vì ${\vec{v}}_{2}$ cùng hướng với ${\vec{v}}_{1}$ nên ${\vec{p}}_{1}; {\vec{p}}_{2}$ cùng phương, ngược chiều

$\Rightarrow p = p_{1} - p_{2} = 4 - 3 = 1 (k g . m / s)$

Chọn đáp án C

Câu 10:

Tìm tổng động lượng hướng và độ lớn của hệ hai vật có cùng khối lượng bằng lkg. Vận tốc của vật 1 có độ lớn 4(m/s) và có hướng không đổi, vận tốc của vật hai là 3(m/s) và có hướng nghiêng góc 60° so với vận tốc vật một.

A. 3 (kg.m/s)

B. 7 (kg.m/s)

C. 1 (kg.m/s)

D. 5 (kg.m/s)

Xem đáp án

+ $\{\begin{cases} p_{1} = m_{1} v_{1} = 1.4 = 4 (k g . m / s) \\ p_{2} = m_{2} v_{2} = 1.3 = 3 (k g . m / s) \end{cases}$

+ Vì ${\vec{v}}_{2}$ hướng chếch lên trên, hợp với ${\vec{v}}_{1}$ góc 60⁰ nên ${\vec{p}}_{1}; {\vec{p}}_{2}$ tạo với nhau một góc 60⁰

^{$\Rightarrow p^{2} = p_{1}^{2} + p_{2}^{2} + 2 p_{1} p_{2} \cos α$}

$\begin{array}{l} \Rightarrow p = \sqrt{4^{2} + 3^{2} + 2.4.3 \cos 60^{0}} \\ = 1 (k g . m / s) \end{array}$

Chọn đáp án C

Câu 11:

Tìm tổng động lượng hướng và độ lớn của hệ hai vật có cùng khối lượng bằng lkg. Vận tốc của vật 1 có độ lớn 4(m/s) và có hướng không đổi, vận tốc của vật hai là 3(m/s) và có hướng vuông góc với vận tốc vật một.

A. 3 (kg.m/s)

B. 7 (kg.m/s)

C. 1 (kg.m/s)

D. 5 (kg.m/s)

Xem đáp án

+ $\{\begin{cases} p_{1} = m_{1} v_{1} = 1.4 = 4 (k g . m / s) \\ p_{2} = m_{2} v_{2} = 1.3 = 3 (k g . m / s) \end{cases}$

+ Vì ${\vec{v}}_{2}$ chếch hướng lên trên, hợp với ${\vec{v}}_{1}$ góc 90⁰ nên ${\vec{p}}_{1}; {\vec{p}}_{2}$ vuông góc

$\Rightarrow p = \sqrt{p_{1}^{2} + p_{2}^{2}} = \sqrt{4^{2} + 3^{2}} = 5 (k g . m / s)$

Chọn đáp án D

Câu 12:

Cho một bình chứa không khí, một phân tử khí có khối lượng $4, 65 . 10^{- 26}$ kg đang bay với vận tốc 600m/s va chạm vuông góc với thành bình và bật trở lại với vận tốc cũ. Tính xung lượng của lực tác dụng vào thành bình.

A. $- 5, 58 . 10^{- 23} (N . s)$

B. $- 4, 58 . 10^{- 23} (N . s)$

C. $- 3, 58 . 10^{- 23} (N . s)$

D. $- 2, 58 . 10^{- 23} (N . s)$

Xem đáp án

+ Theo bài ra ta có:

$v_{2} = v_{1} = v = 600 m / s$

+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của phần tử khí trước khi chạm vào thành bình ta có:

$Δ \vec{p} = \vec{F} . Δ t$

+ Chiếu theo chiều dương:

$F . Δ t = - m . v_{2} - m v_{1} = - 2 m v$

$\begin{array}{l} \Rightarrow F . Δ t = - 2.4, {65.10}^{- 26} .600 \\ = - 5, {58.10}^{- 23} (N . s) \end{array}$

Chọn đáp án A

Câu 13:

Một đoàn tầu có khối lượng 10 tấn đang chuyển động trên đường ray nằm ngang với vận tốc 54km/h, người lái tầu nhìn tò xa thấy một chướng ngại vật, liền hãm phanh . Tính độ lớn lực hãm để tàu dừng lại sau 10 giây.

A. 12000N

B. 14000N

C. – 15000N

D. – 18000N

Xem đáp án

+ Ta có khi tàu dừng lại:

$v_{2} = 0 m / s; v_{1} = 54 k m / s = 15 m / s$

+ Độ biến thiên động lượng:

$\begin{array}{l} Δ p = p_{2} - p_{1} = - m v_{1} \\ = - 10.000.15 = - 150000 N \end{array}$

+ Lực hãm để tàu dừng lại sau 10s:

$Δ p = F . Δ t \Rightarrow F = \frac{- 150000}{10} = - 15000 (N)$

Chọn đáp án C

Câu 14:

Một học sinh của THPT Đào Duy Từ đá một quả bóng có khối lượng 400g bay vói vận tốc 8 m/s đập vuông góc với tường thì quả bóng bật trở lại với vận tốc tương tự. Xác định độ biến thiên động lượng và lực tác dụng của tường lên quả bóng biết thời gian va chạm là 0,ls. Nếu học sinh đó đá quả bóng theo phương hợp với tường một góc 60° thì quả bóng bật ra với góc tương tự thì lực tác dụng thay đổi thế nào?

A. 18N

B. – 32N

C. – 44N

D. – 15N

Xem đáp án

Chọn chiều dương là chiều chuyển động bóng trước lúc va chạm với tường theo bài ra $v_{1} = v_{2} = v = 8 (m / s)$

Độ biến thiên động lượng:

$Δ \vec{p} = {\vec{p}}_{2} - {\vec{p}}_{1} = m {\vec{v}}_{2} - m {\vec{v}}_{1}$

+ Chiếu lên chiều dương:

$\begin{array}{l} Δ p = - m v_{2} - m v_{1} = - 2 m v \\ = - 2.0, 4.8 = - 6, 4 (k g . m / s) \end{array}$

+ Lực trung bình do tường tác dụng lên bóng:

$Δ p = F . Δ t \Rightarrow F = \frac{Δ p}{Δ t} = \frac{- 6, 4}{0, 1} = - 64 N$

Nếu học sinh đó đá quả bóng theo phương hợp với tường một góc 60° thì quả bóng bật ra với góc tương tự thì Chọn chiều dương như hình vẽ

Độ biến thiên động lượng:

$Δ \vec{p} = {\vec{p}}_{2} - {\vec{p}}_{1} = m {\vec{v}}_{2} - m {\vec{v}}_{1}$

Chiếu lên chiều dương:

$\begin{array}{l} Δ p = - m v_{2} \sin α - m v_{1} \sin α \\ = - 2 m v \sin α \end{array}$

$= - 2.0, 4.8 . \sin 60 ° = - 3, 2 (k g m / s)$

Lực trung bình do sàn tác dụng lên bóng:

$Δ p = F . Δ t \Rightarrow F = \frac{Δ p}{Δ t} = \frac{- 3, 2}{0, 1} = - 32 (N)$

Chọn đáp án B