(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Bảo toàn động lượng - bảo toàn năng lượng

Chuyên đề Bảo toàn động lượng - bảo toàn năng lượng trong tài liệu ôn thi Đánh giá năng lực, Đánh giá tư duy theo cấu trúc mới nhất đầy đủ lý thuyết trọng tâm, các dạng bài & bài tập đa dạng từ cơ bản đến nâng cao giúp Giáo viên & học sinh có thêm tài liệu ôn thi ĐGNL HSA, VACT và ĐGTD TSA đạt kết quả cao.

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Bảo toàn động lượng - bảo toàn năng lượng

Xem thử Tài liệu & Đề thi HSA Xem thử Tài liệu & Đề thi VACT Xem thử Tài liệu & Đề thi TSA Xem thử Tài liệu & Đề thi SPT

Chỉ từ 200k mua trọn bộ Đề thi & Tài liệu ôn thi ĐGNL - ĐGTD năm 2025 của các trường theo cấu trúc mới bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 1053587071 - NGUYEN VAN DOAN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận đề thi

A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

I. NĂNG LƯỢNG VÀ CÔNG

1. Công của một lực không đổi

- Công thức tính công: A = F.s.cosα.

- Công có đơn vị là joule (kí hiệu là J): 1J = 1N.1m

- Công là đại lượng vô hướng, có giá trị đại số.

+ 0 ≤ α ≤ 90° thì A > 0, được gọi là công phát động.

+ α = 90° thì A = 0 lực không sinh công.

+ 90° ≤ α ≤ 180° thì A < 0 được gọi là công cản.

2. Công suất

Công suất là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công nhanh hay chậm của người hoặc thiết bị sinh công, được xác định bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian:

$\mathcal{P}=\frac{A}{t}$

- Công suất có đơn vị là oát (kí hiệu là): $1W=\frac{1J}{1s}$

- Mối liên hệ giữa công suất với lực và tốc độ chuyển động của vật: $\mathcal{P}=F.v$

II. NĂNG LƯỢNG VÀ SỰ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG

1. Động năng

- Động năng là dạng năng lượng mà vật có được do chuyển động, có giá trị được tính bằng:

${\text{W}}_{đ}=\frac{1}{2}m{v}^2$

Trong đó: m là khối lượng của vật (kg), v là tốc độ của vật tại thời điểm khảo sát (m/s).

- Động năng có đơn vị là joule (kí hiệu là J).

- Động năng là đại lượng vô hướng, không âm.

- Liên hệ giữa động năng và công của lực: Độ biến thiên động năng của vật bằng công của lực tác dụng lên vật: ${\text{W}}_{đ2}={\text{W}}_{đ1}=A$ ⇔ $\frac{1}{2}m{v}_2^2-\frac{1}{2}m{v}_1^2=A$.

2. Thế năng

- Thế năng của một vật trong trường trọng lực là năng lượng lưu trữ trong vật do độ cao của vật so với gốc thế năng, gọi là thế năng trọng trường, có giá trị được tính bằng: W_t = mgh

Trong đó: m là khối lượng của vật (kg), h là độ cao của vật so với vị trí được chọn làm mốc thế năng (m), g là gia tốc trọng trường (thường lấy g = 9,8 m/s²).

- Thế năng có đơn vị là joule (kí hiệu là J).

- Thế năng là đại lượng vô hướng, có giá trị đại số.

- Liên hệ giữa thế năng và công của lực: Thế năng của vật ở độ cao h bằng công của lực dùng để nâng vật lên độ cao này: W_t = A ⇔ mgh = Fs.

3. Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng

- Động năng và thế năng của một vật có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau.

4. Hiệu suất

Khi năng lượng chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác, từ vật này sang vật khác thì luôn có một phần năng lượng hao phí. Do vậy, hiệu suất cho biết tỉ lệ (có thể tính theo phần trăm) giữa năng lượng có ích được tạo ra và tổng năng lượng được cung cấp.

$H=\frac{W_i}{W_{tp}}.100\%=\frac{{\mathcal{P}}_i}{{\mathcal{P}}_{tp}}.100\%$

III. ĐỘNG LƯỢNG

1. Động lượng

- Động lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng truyền chuyển động của vật này lên vật khác thông qua tương tác giữa chúng.

- Động lượng của một vật là đại lượng được đo bằng tích của khối lượng và vận tốc của vật: $\overrightarrow{p}=m.\overrightarrow{v}$

- Động lượng có đơn vị là kg.m/s.

- Động lượng là đại lượng vectơ, có hướng cùng với hướng của vận tốc.

2. Xung lượng của vật

- Tích $\overrightarrow{F}.\Delta t$ được gọi là xung lượng của lực tác dụng trong khoảng thời gian ngắn  và được tính bằng độ biến thiên động lượng của vật trong thời gian đó: $\overrightarrow{F}.\Delta t=\overrightarrow{p_2}-\overrightarrow{p_1}=\Delta \overrightarrow{p}$.

Do vậy: $\overrightarrow{F}=\frac{\Delta \overrightarrow{p}}{\Delta t}$ (dạng khác của định luật II Newton).

Ta nói: hợp lực tác dụng lên vật bằng tốc độ thay đổi động lượng của nó.

IV. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

1. Định luật bảo toàn động lượng

Một hệ nhiều vật được gọi là hệ kín khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các lực ấy cân bằng nhau.

Định luật bảo toàn động lượng: “Động lượng của một hệ kín luôn bảo toàn”.

$\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}+\mathrm{...}+\overrightarrow{p_n}=\overrightarrow{{p^{\text{'}}}_1}+\overrightarrow{{p^{\text{'}}}_2}+\mathrm{...}+\overrightarrow{{p^{\text{'}}}_n}=$

2. Va chạm mềm

- Va chạm mềm là va chạm xảy ra khi hai vật dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc.

Xét một vật khối lượng m₁ chuyển động trên một mặt phẳng ngang với vận tốc $\overrightarrow{v_1}$ đến va chạm vào một vật có khối lượng m₂ chuyển động với vận tốc $\overrightarrow{v_2}$. Sau va chạm hai vật nhập làm một và cùng chuyển động với vận tốc $\overrightarrow{v}$.

Theo định luật bảo toàn động lượng ta có: $\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p}$ ⇔ $m_1\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}=\left(m_1+m_2\right)\overrightarrow{v}$

B. CÂU HỎI VẬN DỤNG

Câu 1: Một vật có khối lượng m = 3kg rơi tự do từ độ cao h không vận tốc đầu, trong thời gian 5 s đầu vật vẫn chưa chạm đất lấy g = 10 m/s². Trọng lực thực hiện một công trong thời gian đó bằng

     A. 3750 J.

     B. 375 J.

     C. 7500 J.

     D. 150 J.

Câu 2: Ở thời điểm t₀ = 0 một vật có khối lượng m = 3 kg rơi tự do từ độ cao h không vận tốc đầu, trong thời gian ta xét vật vẫn chưa chạm đất lấy g = 10 m/s². Công suất tức thời của trọng lực ở thời điểm t = 5s bằng

     A. 750W.

     B. 1500 W.

     C. 7500 W.

     D. 150 W.

Câu 3: Ở thời điểm t₀ = 0 một vật có khối lượng m = 8 kg rơi tự do từ độ cao h = 180 m không vận tốc đầu, lấy g = 10 m/s². Trọng lực thực hiện một công trong 2 giây cuối bằng

     A. 7200 J.

     B. 4000 J.

     C. 8000 J.

     D. 14400 J.

Câu 4: Một vật chịu tác dụng của một lực F không đổi có độ lớn 5 N, phương của lực hợp với phương chuyển động một góc 60°. Biết rằng trong thời gian 4 giây vật đi được quãng đường là 6 m. Công suất trung bình của lực F trong thời gian trên bằng

     A. 3,75 W.

     B. 7,5W.

     C. 30W.

     D. 15 W.

Câu 5: Một vật có khối lượng m = 200g được ném ngang từ độ cao h. Bỏ qua sức cản của không khí, lấy g = 9,8 m/s², sau thời gian 4 s vật chưa chạm đất. Trọng lực đã thực hiện một công trong thời gian trên bằng

     A. 39,16 J.

     B. 9,9 J.

     C. 154 J.

     D. 308 J.

Câu 6: Một người kéo một vật có m = 8 kg trượt trên mặt phẳng ngang có hệ số ma sát µ = 0,2 bằng một sợi dây có phương hợp một góc 60° so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng $\overrightarrow{F_k}$ vật trượt không vận tốc đầu với a = 1 m/s². Công của lực kéo trong thời gian 4 giây kể từ khi bắt đầu chuyển động là bao nhiêu?

     A. 162,5 J.

     B. 140,7 J.

     C. 147,5 J.

     D. 126,7 J.

Câu 7: Một vật có khối lượng 2 kg bắt đầu trượt xuống từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 10 m, cao 6 m. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,2, lấy g = 10 m/s². Công của lực ma sát khi vật chuyển động được nửa đoạn đường trên mặt phẳng nghiêng là

     A. -20 J.

     B. -40 J.

     C. -32 J.

     D. -16 J.

Câu 8: Một vật có khối lượng 2 kg đang chuyển động trên mặt phẳng ngang với vận tốc 8 m/s thì trượt lên mặt phẳng nghiêng góc β so với phương ngang có tanβ = 0,75. Vật đi lên được 5 m theo mặt phẳng nghiêng thì dừng lại, rồi trượt trở xuống chân dốc. Lấy g = 10 m/s². Công của trọng lực thực hiện từ lúc vật lên dốc đến lúc dừng lại trên dốc bằng

     A. 75 J.

     B. -75 J.

     C. 60 J.

     D. -60 J.

 Câu 9: Một chiếc xe đang chạy với vận tốc 10 m/s thì va chạm mềm vào một chiếc xe khác đang đứng yên với cùng khối lượng m = m₁ = m₂. Sau va chạm vận tốc hai xe là

     A. v₁ = 0; v₂ = 10 m/s.

     B. v₁ = v₂ = 5 m/s.

     C. v₁ = v₂ = 10 m/s.

     D. v₁ = v₂ = 20 m/s.

Câu 10: Khối lượng súng là 4 kg và của đạn là 25 g. Lúc thoát khỏi nòng súng, đạn có vận tốc 800 m/s. Vận tốc giật lùi của súng là

     A. 6 m/s.

     B. 7 m/s.

     C. 5 m/s.

     D. 12 m/s.

................................

................................

................................

Xem thử Tài liệu & Đề thi HSA Xem thử Tài liệu & Đề thi VACT Xem thử Tài liệu & Đề thi TSA Xem thử Tài liệu & Đề thi SPT

Xem thêm tài liệu ôn thi đánh giá năng lực HSA, VACT, đánh giá tư duy TSA hay khác:

• (Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Vật lí nhiệt
• (Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Khí lí tưởng
• (Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Từ trường
• (Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Vật lí hạt nhân
• (Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Dao động
• (Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Sóng
• (Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Điện trường
• (Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Dòng điện. Mạch điện
• (Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Động lực học

---