Câu hỏi:

12/07/2024 14,969

Hai hạt có khối lượng m và 2m, có động lượng theo thứ tự là p và p/2 chuyển động theo hai phương vuông góc đến va chạm vào nhau. Sau va chạm hai hạt trao đổi động lượng cho nhau (hạt này có động lượng cũ của hạt kia). Tính nhiệt tỏa ra khi va chạm.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bài tập Vật Lí 10: Định luật bảo toàn (có lời giải chi tiết) !!

Giao bài

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Hạt có khối lượng m và động lượng p thì có động năng:

$W_{d} = \frac{1}{2} m v^{2} = \frac{1}{2} . \frac{p^{2}}{m}$

Hạt có khối lượng 2m và động lượng p/2 thì có động năng:

$W_{d} = \frac{1}{2} \frac{{(p / 2)}^{2}}{2 m} = \frac{1}{16} . \frac{p^{2}}{m}$

Động năng của hệ trước va chạm

$W = \frac{9}{16} . \frac{p^{2}}{m}$

Sau va chạm hạt m có động lượng p/2, vậy có động năng

$\frac{1}{2} \frac{{(p / 2)}^{2}}{m} = \frac{1}{8} . \frac{p^{2}}{m}$

Hạt 2m có động lượng p, vậy có động năng

$\frac{1}{2} \frac{p^{2}}{2 m} = \frac{1}{4} . \frac{p^{2}}{m} \frac{1}{2} \frac{p^{2}}{2 m} = \frac{1}{4} \frac{p^{2}}{m}$

Động năng của hệ sau va chạm:

W’_đ $= \frac{3}{8} . \frac{p^{2}}{m}$

Q = W_đ –W’_đ = $\frac{3}{16} . \frac{p^{2}}{m}$

Đang tải chế độ Học...

Hot: 1000+ đề thi cuối kì 1 lớp 1-12 đầy đủ các môn (Update 2026) (chỉ từ 60k). Tải ngay

Dành cho bạn Hot

Lớp 10 Toán

134 người thi tuần này

Bài tập Xác định vectơ. Tìm điểm đầu, điểm cuối, giá của vectơ lớp 10 (có lời giải)

10 câu 1.8 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 10 Vật lý

441 người thi tuần này

Bài tập Xác định sai số của phép đo trực tiếp lớp 10 (có lời giải)

12 câu 3.4 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 10 Hóa học

144 người thi tuần này

Trắc nghiệm Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học lớp 10 (có đáp án)

15 câu 3.6 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 10 Tiếng Anh

484 người thi tuần này

Trắc nghiệm Tiếng Anh 10 Global Success Unit 3 Vocabulary and Grammar (có đáp án)

20 câu 3 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 10 Sinh học

148 người thi tuần này

10 câu Trắc nghiệm Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 7 có đáp án

10 câu 3.6 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 10 Lịch sử

370 người thi tuần này

31 câu Trắc nghiệm Lịch sử 10 Bài 3 có đúng sai, trả lời ngắn (mới nhất)

31 câu 5.3 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 10 Địa lý

35 người thi tuần này

Trắc nghiệm Địa Lí 10 Bài 8 (có đáp án): Tác động của nội lực đến địa hình bề mặt Trái Đất

13 câu 10.5 K lượt thi Thi ngay →

Lớp 10 Giáo dục Quốc Phòng và An Ninh

351 người thi tuần này

15 câu Trắc nghiệm Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 Kết nối tri thức Bài 1 có đáp án

15 câu 6.4 K lượt thi Thi ngay →

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động trên đường thẳng nằm ngang AB dài 100m, khi qua A vận tốc ô tô là 10m/s và đến B vận tốc của ô tô là 20m/s. Biết độ lớn của lực kéo là 4000N.
a. Tìm hệ số ma sát µ₁ trên đoạn đường AB.
b. Đến B thì động cơ tắt máy và lên dốc BC dài 40m nghiêng 30^o so với mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trên mặt dốc là µ₂ = $\frac{1}{5 \sqrt{3}}$ . Hỏi xe có lên đến đỉnh dốc C không?
c. Nếu đến B với vận tốc trên, muốn xe lên dốc và dừng lại tại C thì phải tác dụng lên xe một lực có độ lớn thế nào?

Xem đáp án

Lời giải

a. Áp dụng định lý động năng

$A = W_{d B} - W_{d A} \Rightarrow A_{\vec{F}} + A_{{\vec{f}}_{m s}} = \frac{1}{2} m v_{B}^{2} - \frac{1}{2} m v_{A}^{2}$

Công của lực kéo $A_{F} = F . s = 4000.100 = {4.10}^{5} (J)$

Công của lực ma sát

$A_{f_{m s}} = - f_{m s} . s = - μ N . s = - μ . m . g . s = - μ .2000.10.100 = - μ {.2.10}^{6} (J) \Rightarrow {4.10}^{5} - μ {.2.10}^{6} = \frac{1}{2} {.2000.20}^{2} - \frac{1}{2} {.2000.10}^{2} \Rightarrow μ = 0, 05$

b. Giả sử D làvị trí mà vật có vận tốc bằng không

Áp dụng định lý động năng

$\begin{array}{l} A = W_{d D} - W_{d B} \\ \Rightarrow A_{\vec{P}} + A_{{\vec{f}}_{m s}} = \frac{1}{2} m v_{D}^{2} - \frac{1}{2} m v_{B}^{2} \end{array}$

Công trọng lực của vật

$A_{\vec{P}} = - P_{x} . B D = - m g \sin 30^{0} . B D = - 10^{4} . B D (J)$

Công của lực ma sát

$A_{f_{m s}} = - f_{m s} . B D = - μ N . B D = - μ . m . g \cos 30^{0} . B D = - 2000. B D (J)$

$\Rightarrow - 10^{4} . B D - 2000. B D = \frac{1}{2} .2000.0 - \frac{1}{2} {.2000.20}^{2} \Rightarrow B D = 33, 333 (m)$

$\Rightarrow B C > B D$ nên xe không lên được đỉnh dốc.

c. Áp dụng định lý động năng

$A = W_{d C} - W_{d B} \Rightarrow A_{\vec{F}} + A_{\vec{P}} + A_{{\vec{f}}_{m s}} = \frac{1}{2} m v_{C}^{2} - \frac{1}{2} m v_{B}^{2}$

Công trọng lực của vật

$A_{\vec{P}} = - P_{x} . B C = - m g \sin 30^{0} . B C = - 10^{4} .40 = - {4.10}^{5} (J)$

Công của lực ma sát

$A_{f_{m s}} = - f_{m s} . B C = - μ N . B C = - μ . m . g \cos 30^{0} . B C = - 2000.40 = - {8.10}^{4} (J)$

Công của lực kéo

$A_{\vec{F}} = F . B C = F .40 (J) \Rightarrow F .40 - {4.10}^{5} - {8.10}^{4} = 0 - \frac{1}{2} {.2000.20}^{2} \Rightarrow F = 2000 (N)$

Câu 2

Vận động viên Hoàng Xuân Vinh bắn một viên đạn có khối lượng 100g bay ngang với vận tốc 300m/s xuyên qua tấm bia bằng gỗ dày 5cm. Sau khi xuyên qua bia gỗ thì đạn có vận tốc 100m/s. Tính lực cản của tấm bia gỗ tác dụng lên viên đạn

Xem đáp án

Lời giải

Áp dụng định lý động năng

$A = F_{c} . s = \frac{1}{2} m v_{2}^{2} - \frac{1}{2} m v_{1}^{2}$

$\Rightarrow F_{c} = \frac{\frac{1}{2} m v_{2}^{2} - \frac{1}{2} m v_{1}^{2}}{s} = \frac{\frac{0, 1}{2} (100^{2} - 300^{2})}{0, 05} = - 80000 N \Rightarrow | F_{c} | = 80000 N$

Câu 3