Bài tập — Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng? A. Hệ kín: không có ngoại lực tác dụng hoặc ngoại lực cân bằng nhau. B. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. B. Động lượng của hệ kín được bảo toàn: $\sum \vec{p} = \text{hằng số}$ . C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. B. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. C. Một hệ được gọi là hệ kín nếu không có ngoại lực tác dụng lên hệ, hoặc các ngoại lực tác dụng lên hệ cân bằng nhau. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. B. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. C. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục. D. Định luật này đúng cho mọi va chạm và mọi tương tác trong hệ kín, dù va chạm đàn hồi hay va chạm mềm.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Một toa xe khối lượng $2000,kg$ chuyển động với vận tốc $3,m/s$ đến va chạm mềm với một toa xe khác khối lượng $3000,kg$ đang đứng yên. Tính vận tốc chung của hai toa xe sau va chạm.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Lời giải: Hệ hai toa xe là hệ kín theo phương ngang. Áp dụng bảo toàn động lượng: $m_1v_1 = (m_1 + m_2)v$ . Suy ra $v = \frac{2000 \cdot 3}{2000 + 3000} = \frac{6000}{5000} = 1{,}2,m/s$ . Vậy hai toa xe chuyển động cùng nhau với vận tốc $1{,}2,m/s$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Một lực 40 N hợp với phương chuyển động một góc $60^\circ$ , làm vật dời chỗ 5 m. Tính công của lực.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Một máy thực hiện được công 5000 J trong 25 s. Tính công suất của máy.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Tính động năng của vật có khối lượng 10 kg đang chuyển động với tốc độ 5 m/s.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-A, 2-B, 3-C, 4-D.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (A): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Hệ kín: không có ngoại lực tác dụng hoặc ngoại lực cân bằng nhau."
- Câu 2 (B): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Động lượng của hệ kín được bảo toàn: $\sum \vec{p} = \text{hằng số}$ ."
- Câu 3 (C): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Một hệ được gọi là hệ kín nếu không có ngoại lực tác dụng lên hệ, hoặc các ngoại lực tác dụng lên hệ cân bằng nhau."
- Câu 4 (D): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Định luật này đúng cho mọi va chạm và mọi tương tác trong hệ kín, dù va chạm đàn hồi hay va chạm mềm."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Một hệ được gọi là hệ kín nếu không có ngoại lực tác dụng lên hệ, hoặc các ngoại lực tác dụng lên hệ cân bằng nhau. Định luật bảo toàn động lượng phát biểu: động lượng của một hệ kín được bảo toàn, tức là tổng động lượng của hệ không thay đổi theo thời gian: $\vec{p}_1 + \vec{p}_2 + \dots + \vec{p}_n = \text{hằng số}$ .
- Tổng kết ghi nhớ: Hệ kín: không có ngoại lực tác dụng hoặc ngoại lực cân bằng nhau.; Động lượng của hệ kín được bảo toàn: $\sum \vec{p} = \text{hằng số}$ .; Va chạm mềm: các vật dính vào nhau, chuyển động cùng vận tốc.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Một toa xe khối lượng $2000,kg$ chuyển động với vận tốc $3,m/s$ đến va chạm mềm với một toa xe khác khối lượng $3000,kg$ đang đứng yên. Tính vận tốc chung của hai toa xe sau va chạm.
- Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
Bài 3:
- Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng (Hệ kín: không có ngoại lực tác dụng hoặc ngoại lực cân bằng nhau.; Động lượng của hệ kín được bảo toàn: $\sum \vec{p} = \text{hằng số}$ .; Va chạm mềm: các vật dính vào nhau, chuyển động cùng vận tốc.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Hệ hai toa xe là hệ kín theo phương ngang. Áp dụng bảo toàn động lượng: $m_1v_1 = (m_1 + m_2)v$ . Suy ra $v = \frac{2000 \cdot 3}{2000 + 3000} = \frac{6000}{5000} = 1{,}2,m/s$ . Vậy hai toa xe chuyển động cùng nhau với vận tốc $1{,}2,m/s$ .
Bài 4: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.
Bài 5: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.
Bài 6: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

\sum \vec{p} = \text{hằng số}

. C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Một toa xe khối lượng $2000,kg$ chuyển động với vận tốc $3,m/s$ đến va chạm mềm với một toa xe khác khối lượng $3000,kg$ đang đứng yên. Tính vận tốc chung của hai toa xe sau va chạm.

Lời giải: Hệ hai toa xe là hệ kín theo phương ngang. Áp dụng bảo toàn động lượng: $m_1v_1 = (m_1 + m_2)v$ . Suy ra $v = \frac{2000 \cdot 3}{2000 + 3000} = \frac{6000}{5000} = 1{,}2,m/s$ . Vậy hai toa xe chuyển động cùng nhau với vận tốc $1{,}2,m/s$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Một lực 40 N hợp với phương chuyển động một góc

60^\circ

, làm vật dời chỗ 5 m. Tính công của lực.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Một máy thực hiện được công 5000 J trong 25 s. Tính công suất của máy.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Tính động năng của vật có khối lượng 10 kg đang chuyển động với tốc độ 5 m/s.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-A, 2-B, 3-C, 4-D.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (A): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Hệ kín: không có ngoại lực tác dụng hoặc ngoại lực cân bằng nhau."
Câu 2 (B): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Động lượng của hệ kín được bảo toàn: $\sum \vec{p} = \text{hằng số}$ ."
Câu 3 (C): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Một hệ được gọi là hệ kín nếu không có ngoại lực tác dụng lên hệ, hoặc các ngoại lực tác dụng lên hệ cân bằng nhau."
Câu 4 (D): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Định luật này đúng cho mọi va chạm và mọi tương tác trong hệ kín, dù va chạm đàn hồi hay va chạm mềm."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Một hệ được gọi là hệ kín nếu không có ngoại lực tác dụng lên hệ, hoặc các ngoại lực tác dụng lên hệ cân bằng nhau. Định luật bảo toàn động lượng phát biểu: động lượng của một hệ kín được bảo toàn, tức là tổng động lượng của hệ không thay đổi theo thời gian: $\vec{p}_1 + \vec{p}_2 + \dots + \vec{p}_n = \text{hằng số}$ .
Tổng kết ghi nhớ: Hệ kín: không có ngoại lực tác dụng hoặc ngoại lực cân bằng nhau.; Động lượng của hệ kín được bảo toàn: $\sum \vec{p} = \text{hằng số}$ .; Va chạm mềm: các vật dính vào nhau, chuyển động cùng vận tốc.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Một toa xe khối lượng $2000,kg$ chuyển động với vận tốc $3,m/s$ đến va chạm mềm với một toa xe khác khối lượng $3000,kg$ đang đứng yên. Tính vận tốc chung của hai toa xe sau va chạm.
Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.

Bài 3:

Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng (Hệ kín: không có ngoại lực tác dụng hoặc ngoại lực cân bằng nhau.; Động lượng của hệ kín được bảo toàn: $\sum \vec{p} = \text{hằng số}$ .; Va chạm mềm: các vật dính vào nhau, chuyển động cùng vận tốc.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Hệ hai toa xe là hệ kín theo phương ngang. Áp dụng bảo toàn động lượng: $m_1v_1 = (m_1 + m_2)v$ . Suy ra $v = \frac{2000 \cdot 3}{2000 + 3000} = \frac{6000}{5000} = 1{,}2,m/s$ . Vậy hai toa xe chuyển động cùng nhau với vận tốc $1{,}2,m/s$ .

Bài 4: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.

Bài 5: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.

Bài 6: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.