Vật lí 10 bài tập nâng cao

Deathheart

Cựu TMod Vật Lí
Thành viên
18 Tháng năm 2018
1,533
2,857
386
Quảng Trị
THPT Đông Hà
View attachment 144425
..............................................................................
Chọn gốc thế năng tại vị trí thấp nhất của A và B.
Vận tốc của quả cầu A trước khi va chạm là:
[tex]v_{0}=\sqrt{2gl}=4(m/s)[/tex]
Gọi [tex]v_{A}[/tex],[tex]v_{B}[/tex] là vận tốc quả cầu A và B sau va chạm
Vì sau va chạm quả cầu A đạt độ cao h=0,2m nên áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta được:
[tex]mgh=\frac{mv_{A}^{2}}{2}[/tex] [tex]\Rightarrow v_{A}=\sqrt{2gh}=2(m/s)[/tex]
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hai quả cầu A và B ta được
[tex]m_{A}\overrightarrow v_{0}=m_{A}\overrightarrow v_{A}+m_{B}\overrightarrow v_{B}[/tex] (1)
TH1: Sau va chạm quả cầu A bật ngược trở lại
(1) [tex]\Leftrightarrow m_{A}v_{0}=m_{B}v_{B}-m_{A}v_{A}[/tex]
[tex]\Rightarrow v_{B}=\frac{m_{A}}{m_{B}}(v_{0}+v_{A})=12(m/s)[/tex]
Tổng động năng trước va chạm: [tex]K=\frac{m_{A}v_{0}^{2}}{2}=3,2(J)[/tex]
Tổng động năng sau va chạm: [tex]K'=\frac{m_{A}v_{A}^{2}}{2}+\frac{m_{B}v_{B}^{2}}{2}=15,2 (J)[/tex]
Vì K'>K [tex]\Rightarrow[/tex] vô lý [tex]\Rightarrow[/tex] loại
TH2: Sau va chạm, quả cầu A vẫn tiếp tục chuyển động theo chiều cũ:
(1)[tex]\Leftrightarrow m_{A}v_{0}=m_{A}v_{A}+m_{B}v_{B}[/tex] [tex]\Rightarrow v_{B}=\frac{m_{A}}{m_{B}}(v_{0}-v_{A})=4(m/s)[/tex]
Tổng động năng sau va chạm:
[tex]K''=\frac{m_{A}v_{A}^{2}}{2}+\frac{m_{B}v_{B}^{2}}{2}=2,4(J)[/tex] <K [tex]\Rightarrow[/tex] chọn
Do không có ma sát, nên sau va chạm quả cầu B và xe M tạo thành một hệ kín [tex]\Rightarrow[/tex] động lượng và cơ năng được bảo toàn.
Khi quả cầu B lên vị trí cao nhất [tex]h_{B}[/tex] thì cũng là lúc quả cầu B và xe M có cùng vận tốc v'
Ta có hệ: [tex]\left\{\begin{matrix} m_{B}v_{B=(m_{B}+M).v'}\\\frac{m_{B}v_{B}^{2}}{2}=\frac{(m_{B}+M)v'^{2}}{2}+m_{B}gh_{B} \end{matrix}\right.[/tex]
[tex]\Rightarrow \left\{\begin{matrix} v'=1(m/s)\\ h_{B}=0,6(m) \end{matrix}\right.[/tex]
b) Khi quả cầu B rơi xuống điểm thấp nhất thì quả cầu B và xe M có vận tốc lần lượt là [tex]v_{B}'[/tex] và [tex]v_{M}[/tex]
Áp dụng hai định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng cho hệ quả cầu và xe ở trạng thái sau va chạm và trạng thái lúc quả cầu B đến B lần 2:
[tex]\left\{\begin{matrix} m_{B}v_{B}=m_{B}v_{B}'+Mv_{M}\\ \frac{m_{B}v_{B}^{2}}{2}=\frac{m_{B}v_{B}'^{2}}{2}+\frac{Mv_{M}^{2}}{2} \end{matrix}\right.[/tex]
[tex]\Rightarrow v_{B}=-2(m/s)[/tex]
(Dấu "-" biểu thị quả cầu B chuyển động ngược chiều dương (chiều chuyển động))
 
Last edited:

Hiền Lang

Học sinh chăm học
Thành viên
23 Tháng mười hai 2018
582
1,106
146
Hà Nội
GTVT
Bài giải của em chỉ được coi là đúng khi cái xe nó chịu đứng yên. Vấn đề là xe này nó sẽ chuyển động liên tục theo phương ngang, vậy nên tiêu hao 1 phần năng lượng, em không thể áp dụng công thức tính Vo như trên được.
 

Deathheart

Cựu TMod Vật Lí
Thành viên
18 Tháng năm 2018
1,533
2,857
386
Quảng Trị
THPT Đông Hà
Bài giải của em chỉ được coi là đúng khi cái xe nó chịu đứng yên. Vấn đề là xe này nó sẽ chuyển động liên tục theo phương ngang, vậy nên tiêu hao 1 phần năng lượng, em không thể áp dụng công thức tính Vo như trên được.
Xe ban đầu đứng yên mà anh. Em lại nghĩ khi hai quả cầu chạm nhau xe mới chuyển động ạ
 
  • Like
Reactions: ~ Su Nấm ~

Hiền Lang

Học sinh chăm học
Thành viên
23 Tháng mười hai 2018
582
1,106
146
Hà Nội
GTVT
Xe nó không có ma sát nên chuyển động tự do, khi bắt đầu buông quả cầu A thì nó đã chuyển động rồi. Thậm chí quả cầu B cũng chuyển động. Va chạm cũng chưa chắc đã xảy ra ở vị trí thấp nhất đâu. :D

Nói chung em suy nghĩ va chạm xảy ra ở đâu? Lúc đó vận tốc các vật đang là bao nhiêu...v...v... Thời gian còn dài, bình tĩnh suy xét cho kỹ đã.
 

luohg ikenak

Học sinh
Thành viên
22 Tháng tám 2019
182
88
46
18
Vĩnh Phúc
THPT chuyên Vĩnh Phúc
Bài giải của em chỉ được coi là đúng khi cái xe nó chịu đứng yên. Vấn đề là xe này nó sẽ chuyển động liên tục theo phương ngang, vậy nên tiêu hao 1 phần năng lượng, em không thể áp dụng công thức tính Vo như trên được.
đề bài cho là chiếc xe nhỏ nên cho dù xe chuyển động thì động năng của xe vẫn bằng 0 , dùng BTCN tính dc Vo như trên ( em nghĩ thế tại bài ko cho khối lượng xe )
 

Deathheart

Cựu TMod Vật Lí
Thành viên
18 Tháng năm 2018
1,533
2,857
386
Quảng Trị
THPT Đông Hà
Xe nó không có ma sát nên chuyển động tự do, khi bắt đầu buông quả cầu A thì nó đã chuyển động rồi. Thậm chí quả cầu B cũng chuyển động. Va chạm cũng chưa chắc đã xảy ra ở vị trí thấp nhất đâu. :D

Nói chung em suy nghĩ va chạm xảy ra ở đâu? Lúc đó vận tốc các vật đang là bao nhiêu...v...v... Thời gian còn dài, bình tĩnh suy xét cho kỹ đã.
Hình như anh nghĩ sai hiện tượng anh ơi. Em có hỏi thầy em thì thầy cho biết là quả cầu A treo trên giá C là không liên quan đến xe M. Tức là quả cầu A rớt xuống thì không làm xe chuyển động
 
  • Like
Reactions: luohg ikenak

Hiền Lang

Học sinh chăm học
Thành viên
23 Tháng mười hai 2018
582
1,106
146
Hà Nội
GTVT
Trong hình vẽ nó ghi hẳn M = 0,6 Kg kìa em. Xe nhỏ là để bỏ qua kích thước xe thôi.

P/s: Anh cũng chỉ có thể nói là thầy em bảo ai.

Gửi để mọi người hiểu độ phức tạp của cái hiện tượng trong đề này.

Mọi biến chuyển của hệ 3 vật trên đều phải đảm bảo trọng tâm theo phương ngang không đổi (do phương ngang không hề có ngoại lực tác động). Do đó sẽ không bao giờ có chuyện va chạm tại vị trí dây treo thẳng đứng.

0000.jpg
 
Last edited by a moderator:

Deathheart

Cựu TMod Vật Lí
Thành viên
18 Tháng năm 2018
1,533
2,857
386
Quảng Trị
THPT Đông Hà
Trong hình vẽ nó ghi hẳn M = 0,6 Kg kìa em. Xe nhỏ là để bỏ qua kích thước xe thôi.

P/s: Anh cũng chỉ có thể nói là thầy em bảo ai.

Gửi để mọi người hiểu độ phức tạp của cái hiện tượng trong đề này.

Mọi biến chuyển của hệ 3 vật trên đều phải đảm bảo trọng tâm theo phương ngang không đổi (do phương ngang không hề có ngoại lực tác động). Do đó sẽ không bao giờ có chuyện va chạm tại vị trí dây treo thẳng đứng.

View attachment 144628
anh ạ, đề này người ta cho hơi bị mơ hồ. Giá đỡ không thuộc xe đấy ạ, vậy nên sẽ không có chuyển động như anh nghĩ đâu.
 
  • Like
Reactions: luohg ikenak
Top Bottom