Chuyên đề Vật lí Lớp 10 - Các định luật bảo toàn - Nguyễn Thị Mến

 Nguyễn Thị Mến Trường THPT Giao Thủy B
 CHUYÊN ĐỀ SINH HOẠT NHÓM VẬT LÍ
 Năm học: 2016– 2017
 Người thực hiện: Nguyễn Thị Mến
 Nhóm: Vật lí
 Tổ: Lý – Công nghệ
 Trường THPT Giao Thủy B
 Năm học: 2016 – 2017
1.Tên chuyên đề dạy học: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN LỚP 10
2. Nội dung kiến thức.
 BÀI 1: ĐỘNG LƯỢNG - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
I. Động lượng.
1- Xung của lực
Định nghĩa:Khi một lực F tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian t thì tích F t được 
định nghĩa là xung lượng của lực F trong khoảng thời gian t. Đơn vị: N.s
2- Động lượng.
a) Khái niện biểu thức 
- Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là đại lượng xác định 
bởi biểu thức: p mv
- Động lượng là một vectơ cùng hướng với vận tốc của vật.
- Đơn vị động lượng: kg.m/s 
b) Cách diễn đạt khác của định luật II Niu-t ơn.
- Độ biến thiên động lượng của một vật trong khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của 
tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.
 II- Định luật bảo toàn động lượng.
1) Hệ cô lập
Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các 
ngoại lực ấy cân bằng nhau
2) Định luật bảo toàn động lượng: Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn
3) Va chạm mềm
Nhóm Vật lí Năm học 2016 – 2017 - 1 - Nguyễn Thị Mến Trường THPT Giao Thủy B
 - Một vật khối lượng m1 chuyển động trên mặt phẳng nhẵn với vận tốc v1 , đến va chạm với 
một vật khối lượng m2 đang nằm yên trên mặt phẳng ngang ấy. Biết rằng, sau va chạm, hai 
vật dính vào nhau và chuyển động với vận tốc v . Xác định v .
 - Hệ m1, m2 là hệ cô lập. Áp dụng ĐLBTĐL:
 m1v
 m1v1 (m1 m2 )v suy ra v 
 m1 m2
 4) Chuyển động bằng phản lực.
 Giả sử ban đầu tên lửa đứng yên p=0.
 Sau khi lượng khí khối lượng m phụt ra phía sau với vận tốc v thì tên lửa khối lượng M 
chuyển động với vận tốcV.
 MV+mv=0.
Xem tên lửa là một hệ cô lập.
Ta áp dụng ĐLBTĐL:
 V= - m/M.v
Điều này chứng tỏ rằng tên lửa chuyển động về phía trước ngược với hướng khí phụt ra
 BÀI 2: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
I. Công
1. Khái niệm về công :Một lực sinh công khi nó tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực 
chuyển dời
2. Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát:
 Nếu lực không đổi có điểm đặt chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực 
góc thì công của lực được tính theo công thức 
 A= F.S.cos . 
a) 0: A là công phát động
b) = 900 A = 0: điểm đặt của lực chuyển dời theo phương vuông góc với lực
c) > 900 A < 0: A là công cản trở chuyển động
II. Công suất
1. Khái niệm công suất
 Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian .
 A
 P 
 t
2. Đơn vị của công suất W
Nhóm Vật lí Năm học 2016 – 2017 - 2 - Nguyễn Thị Mến Trường THPT Giao Thủy B
 Oát là công suất của một thiết bị thực hiện công bằng 1 J trong thời gian 1s
 1 W = 1J/s
- Công suất của một lực đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của lực đó.
 BÀI 3: ĐỘNG NĂNG
I. Khái niệm động năng
1. Năng lượng
- Mọi vật đều mang năng lượng
- Khi các vật tương tác, chúng có thể trao đổi năng lượng như: thực hiện công, truyền nhiệt, 
phát ra các tia mang năng lượng
2. Động năng: Là dạng năng lượng mà vật có được do chuyển động
II. Công thức tính động năng:
 Động năng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng mà 
vật đó có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức :
 1
 W mv2 
 d 2
Nhận xét: Động năng là đại lượng vô hướng, luôn dương.
 + Động năng có tính tương đối.
 + Đơn vị : J
III. Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng
 - Động năng của một vật biến thiên khi các lực tác dụng lên vật sinh công. 
 - Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật
 A = Wđ2 – Wđ1
 1 1
 A = mv 2 mv 2
 2 2 2 1
 - A > 0 động năng tăng
 - A < 0 động năng giảm
 BÀI 4 : THẾ NĂNG
1. Khái niệm thế năng
 Thế năng là dạng năng lượng phụ thuộc vào vị trí tương đối của vật so với mặt đất, hoặc phụ 
thuộc độ biến dạng của vật so với trạng thái khi chưa biến dạng.
2, Công của trọng lực
Công của trọng lực không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của vật mà chỉ phụ thuộc vào các 
vị trí đấu và cuối. Lực có tính chất như thế gọi là lực thế
Nhóm Vật lí Năm học 2016 – 2017 - 3 - Nguyễn Thị Mến Trường THPT Giao Thủy B
3. Thế năng trọng trường
 Công của trọng lực bằng hiệu thế năng của vật tại vị trí đầu và vị trí cuối, tức bằng độ giảm 
thế năng của vật.
 AP Wt Wt mgz2 mgz1
 2 1
 Trong đó Wt mgz là thế năng của vật tại vị trí đang xét.
4. Lực thế và thế năng
 Thế năng là n.lượng của một hệ có được do tương tác giữa các phần của hệ thông qua lực thế
II. Thế năng đàn hồi
1. Công của lực đàn hồi
Công thức tính công của lực đàn hồi trung bình của lò xo ở trạng thái có biến dạng Δl
 1
 A = k.( l)2.
 2
2. Thế năng đàn hồi
- Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi .
- Công thức tính thế năng đàn hồi của một lò xo ở trạng thái có biến dạng l là :
 1 2
 Wt= k.( l) .
 2
 BÀI 5: CƠ NĂNG
I. Cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường
1. Định nghĩa
 - Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng 
trọng trường của vật .
 Công thức:
 W = Wđ + Wt
 1
 W = mv2 + mgz
 2
2. Sự bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường
 W = Wđ + Wt = const
 1
 W = mv2 + mgz = const
 2
Hệ quả: 
- Nếu động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại.
- Tại vị trí nào, động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.
Nhóm Vật lí Năm học 2016 – 2017 - 4 - Nguyễn Thị Mến Trường THPT Giao Thủy B
II. Cơ năng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
- Khi một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn hồi thì 
trong quá trình chuyển động của vật, cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn 
hồi của vật là một đại lượng được bảo toàn
- Công thức
 1 1
 W = mv2 + k.( l)2 = const
 2 2
3. Thời lượng theo kế hoạch giảng dạy:
 Tổng số tiết : 17 tiết
 + Bài Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng 3 tiết
 + Bài Công và công suất 4 tiết 
 + Bài Động năng. 2 tiết
 + Bài Thế năng. 3 tiết
 + Bài Cơ năng : 5 tiết
4. Biên soạn câu hỏi/bài tập
a, Câu hỏi và bài tập ở mức độ nhận biết:
 Câu hỏi :
Câu 1. Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là đại lượng 
được xác định bởi công thức :
A. p m.v . B. p m.v . C. p m.a . D. p m.a .
Câu 2. Chọn phát biểu đúng.
Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng
A. không xác định.B. bảo toàn. C. không bảo toàn. D. biến thiên.
Câu 3. Đơn vị của động lượng là:
A. N/s.B. Kg.m/s C. N.m. D. Nm/s.
Câu 4. Công thức tính công của một lực là:
A. A = F.s. B. A = mgh.C. A = F.s.cos . D. A = ½.mv 2.
Câu 5. Chọn phát biểu đúng.
Đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của một vật trong một đơn vị thời gian gọi là :
Nhóm Vật lí Năm học 2016 – 2017 - 5 - Nguyễn Thị Mến Trường THPT Giao Thủy B
A. Công cơ học. B. Công phát động. C. Công cản.D. Công suất.
Câu 6. Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị công suất?
A. J.s. B. W. C. N.m/s. D. HP.
Câu 7. Chọn đáp án đúng.
Công có thể biểu thị bằng tích của
A. năng lượng và khoảng thời gian. B. lực, quãng đường đi được và khoảng thời gian.
C. lực và quãng đường đi được. D. lực và vận tốc.
Câu 8. Động năng của một vật khối lượng m, chuyển động với vận tốc v là :
 1 1
A. W mv B. W mv2 . C. W 2mv2 .D. W mv2 .
 d 2 d d d 2
Câu 9. Trong các câu sau đây câu nào là sai?
Động năng của vật không đổi khi vật
A. chuyển động thẳng đều. B. chuyển động với gia tốc không đổi.
C. chuyển động tròn đều. D. chuyển động cong đều.
Câu 10. Khi vận tốc của một vật tăng gấp hai thì
A. gia tốc của vật tăng gấp hai. B. động lượng của vật tăng gấp hai.
C. động năng của vật tăng gấp hai. D. thế năng của vật tăng gấp hai.
Câu 155. Một vật khối lượng m, đặt ở độ cao z so với mặt đất trong trọng trường của Trái Đất 
thì thế năng trọng trường của vật được xác định theo công thức:
 1
A. W mgz B. W mgz . C. W mg . D. W mg .
 t t 2 t t
Câu 11. Một vật có khối lượng m gắn vào đầu một lò xo đàn hồi có độ cứng k, đầu kia của lo 
xo cố định. Khi lò xo bị nén lại một đoạn l ( l < 0) thì thế năng đàn hồi bằng:
 1 1 1 1
A. W k. l .B. W k.( l)2 . C. W k.( l)2 . D. W k. l .
 t 2 t 2 t 2 t 2
Câu 12. Khi một vật chuyển động trong trọng trường thì cơ năng của vật được xác định theo 
công thức:
 1 1 1 1 1 1
A. W mv mgz .B. W mv2 mgz . C. W mv2 k( l)2 . D. W mv2 k. l
 2 2 2 2 2 2
Câu 13. Khi vật chịu tác dụng của lực đàn hồi (Bỏ qua ma sát) thì cơ năng của vật được xác 
định theo công thức: 
 1 1
A. W mv mgz . B. W mv2 mgz . 
 2 2
Nhóm Vật lí Năm học 2016 – 2017 - 6 - Nguyễn Thị Mến Trường THPT Giao Thủy B
 1 1 1 1
 C. W mv2 k( l)2 . D. W mv2 k. l
 2 2 2 2
Câu 14. Chọn phát biểu đúng.
Cơ năng là một đại lượng
A. luôn luôn dương. B. luôn luôn dương hoặc bằng không.
C. có thể âm dương hoặc bằng không. D. luôn khác không.
Câu 15. Trong ôtô, xe máy nếu chúng chuyển động thẳng trên đường, lực phát động trùng với 
hướng chuyển động. Công suất của chúng là đại lượng không đổi. Khi cần chở nặng, tải trọng 
lớn thì người lái sẽ
A. giảm vận tốc đi số nhỏ. B. giảm vận tốc đi số lớn.
C. tăng vận tốc đi số nhỏ. D. tăng vận tốc đi số lớn.
 Bài tập:
 Bài 1: Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động với vận tốc 36 km/h có động lượng là 
bao nhiêu?
Bài 2: Một vật chịu tác dụng của một lực F không đổi có độ lớn 5N, phương của lực hợp với 
phương chuyển động một góc 60°. Biết rằng quãng đường đi được là 6 m. Công của lực F là 
bao nhiêu? .
Bài 3: Một người đưa một vật có trọng lượng 20N lên cao 10m trong thời gian 20s. Công suất 
trung bình của người là bao nhiêu?
Bài 4: Một vật có khối lượng 1,0 kg có thế năng 1,0 J đối với mặt đất. Lấy g = 10 m/s². Khi 
đó, vật ở độ cao nào so với mặt đất.
Bài 5: Một vật được ném lên từ độ cao 1 m so với mặt đất với vận tốc đầu 2 m/s. Biết khối 
lượng của vật bằng 0,5 kg. Lấy g = 10 m/s². Cơ năng của vật so với mặt đất là bao nhiêu?
Bài 6: Lò xo có độ cứng k = 200 N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ. Khi lò xo bị 
dãn 2cm thì thế năng đàn hồi bằng bao nhiêu?
Bài 10: Xe A có khối lượng 1000kg, chuyển động với vận tốc 60km/h; xe B có khối lượng 
2000kg, chuyển động với vận tốc 30km/h. Độ lớn động lượng của xe nào lớn hơn?
Nhóm Vật lí Năm học 2016 – 2017 - 7 - Nguyễn Thị Mến Trường THPT Giao Thủy B
b, Câu hỏi và bài tập ở mức độ thông hiểu:
 Câu hỏi:
Câu 1. Một người chèo thuyền ngược dòng sông. Nước chảy xiết nên thuyền không tiến lên 
được so với bờ. Người ấy có thực hiện công nào không? vì sao?
A. có, vì thuyền vẫn chuyển động.
B. không, vì quãng đường dịch chuyển của thuyền bằng không.
C. có vì người đó vẫn tác dụng lực. D. không, thuyền trôi theo dòng nước.
Câu 2. Chọn phát biểu đúng.
Khi vận tốc của một vật tăng gấp hai, thì
A. gia tốc của vật tăng gấp hai. B. động lượng của vật tăng gấp bốn.
C. động năng của vật tăng gấp bốn. D. thế năng của vật tăng gấp hai.
Câu 3. Chọn phát biểu đúng
Động lượng của vật liên hệ chặt chẽ với
A. vận tốc. B. thế năng. C. quãng đường đi được. D. công suất.
Câu 4. Quá trình nào sau đây, động lượng của ôtô được bảo toàn?
A. Ôtô tăng tốc. B. Ôtô chuyển động tròn.
C. Ôtô giảm tốc.D. Ôtô chuyển động thẳng đều trên đường không có ma sát.
Câu 5. Nếu ngoài trọng lực và lực đàn hồi, vật còn chịu tác dụng của lực cản, lực ma sát thì 
cơ năng của hệ có được bảo toàn không? Khi đó công của lực cản, lực ma sát bằng
A. không; độ biến thiên cơ năng. B. có; độ biến thiên cơ năng.
C. có; hằng số. D. không; hằng số.
Câu 6. Chọn phát biểu đúng.
Động năng của một vật tăng khi
A. vận tốc của vật giảm. B. vận tốc của vật v = const.
C. các lực tác dụng lên vật sinh công dương. D. các lực tác dụng lên vật không sinh công.
Câu 7.Trong các câu sau, câu nào sai? 
Khi một vật từ độ cao z, chuyển động với cùng vận tốc đầu, bay xuống đất theo những con 
đường khác nhau thì
A. độ lớn của vận tốc chạm đất bằng nhau. B. thời gian rơi bằng nhau.
C. công của trọng lực bằng nhau. D. gia tốc rơi bằng nhau.
Câu 8. Chọn phát biểu đúng.Một vật nằm yên, có thể có
A. vận tốc. B. động lượng. C. động năng.D. thế năng.
Nhóm Vật lí Năm học 2016 – 2017 - 8 - Nguyễn Thị Mến Trường THPT Giao Thủy B
Câu 9.Một vật chuyển động với vận tốc v dưới tác dụng của lực F không đổi. Công suất của 
lực F là:A. P=Fvt.B. P=Fv. C. P=Ft. D. P=Fv 2.
Câu 170. Khi một tên lửa chuyển động thì cả vận tốc và khối lượng của nó đều thay đổi. Khi 
khối lượng giảm một nửa, vận tốc tăng gấp hai thì động năng của tên lửa: 
A. không đổi.B. tăng gấp 2 lần. C. tăng gấp 4 lần. D. giảm 2 lần.
 Bài tập: 
Bài 1: Hai vật có khối lượng m1 = 1 kg và m2 = 3 kg, chuyển động với vận tốc lần lượt là v 1 = 
3 m/s và v2 = 1 m/s. Độ lớn của động lượng của hệ hai vật bằng bao nhiêu nếu các vận tốc 
cùng hướng?
Bài 2: Một quả bóng có khối lượng m = 0,1kg chuyển động với vận tốc v = 4m/s thì đập vào 
tường và bật trở lại với cùng vận tốc 4m/s cũng theo phương cũ. Chọn chiều dương là chiều 
chuyển động ban đầu của quả bóng. Độ biến thiên động lượng của quả bóng do va chạm bằng 
bao nhiêu?
Bài 3: Một ô tô có khối lượng 500kg đang chuyển động với vận tốc 36km/h thì hãm phanh. 
Sau 10s thì dừng lại. Lực hãm phanh có độ lớn là bao nhiêu?
Bài 4: Một vật có khối lượng 100g tăng tốc từ 2m/s lên 8m/s trên đoạn đường dài 3m. Lực tác 
dụng lên vật trong thời gian tăng tốc bằng bao nhiêu .
Bài 5: Một vật có khối lượng m = 3 kg rơi tự do từ độ cao h = 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức 
cản của không khí. Trong thời gian 5s đầu, trọng lực thực hiện một công là bao nhiêu
Bài 6: Một vật có khối lượng 2 kg trượt trên mặt phẳng ngang dưới tác dụng của lực có độ lớn 
16 N hợp với phương ngang một góc α với cos α = 0,6. Vật dịch chuyển 5m trên mặt phẳng 
ngang. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,2. Lấy g = 10 m/s². Công của lực kéo 
trong thời gian đó là bao nhiêu
Bài 7: Một vật có khối lượng 2kg được thả rơi tự do từ độ cao 20m. Công suất trung bình của 
trọng lực trong 1,5s đầu tiên là bao nhiêu bao nhiêu
Bài 8: Một vật có khối lượng 200g được thả rơi tự do từ độ cao 20m. Công suất tức thời của 
trọng lực khi vật chạm đất là bao nhiêu
Bài 9: Một vật trọng lượng 1,0 N có động năng 1,0 J. Lấy g = 10 m/s². Khi đó vận tốc của vật 
bằng bao nhiêu .
Bài 10: Một ô tô có khối lượng 4 tấn đang chuyển động với vận tốc 36 km/h thì hãm phanh, 
sau một thời gian vận tốc giảm còn 18 km/h. Độ biến thiên của động năng của ô tô là bao 
nhiêu
Nhóm Vật lí Năm học 2016 – 2017 - 9 - Nguyễn Thị Mến Trường THPT Giao Thủy B
Bài 11: Một vật được ném theo phương ngang với vận tốc ban đầu bằng 6 m/s từ độ cao 3,2m. 
Lấy g = 10 m/s². Vận tốc của vật khi chạm đất là bao nhiêu
c, Câu hỏi và bài tập ở mức độ vận dụng:
 Câu hỏi:
Câu 1. Một hòn đá có khối lượng 5 kg, bay với vận tốc 72 km/h. Động lượng của hòn đá là:
A. p = 360 kgm/s. B. p = 360 N.s.C. p = 100 kg.m/s D. p = 100 kg.km/h.
Câu 2. Một vật có khối lượng 1 kg rơi tự do xuống đất trong khoảng thời gian 0,5 giây ( Lấy 
g = 9,8 m/s2). Độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian đó là:
A. 5,0 kg.m/s.B. 4,9 kg. m/s. C. 10 kg.m/s. D. 0,5 kg.m/s.
Câu 3 Xe A có khối lượng 1000 kg , chuyển động với vận tốc 60 km/h; xe B có khối lượng 
2000kg , chuyển động với vận tốcvận tốc 30km/h. Động lượng của:
A. xe A bằng xe B. B. không so sánh được. C. xe A lớn hơn xe B. D. xe B lớn hớn xe A.
Câu 4 Một người kéo một hòm gỗ trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp với phương 
ngang một góc 600. Lực tác dụng lên dây bằng 150N. Công của lực đó thực hiện được khi hòm 
trượt đi được 10 mét là:
A. A = 1275 J.B. A = 750 J. C. A = 1500 J. D. A = 6000 J.
Câu 5. Một gàu nước khối lượng 10 kg được kéo cho chuyển động đều lên độ cao 5m trong 
khoảng thời gian 1 phút 40 giây (Lấy g = 10 m/s2). Công suất trung bình của lực kéo là:
A. 0,5 W.B. 5W. C. 50W. D. 500 W.
Câu 6. Một vật trọng lượng 1,0 N có động năng 1,0 J (Lấy g = 10m/s2). Khi đó vận tốc của 
vật bằng: A. 0,45m/s. B. 1,0 m/s. C. 1.4 m/s.D. 4,4 m/s.
Câu 7 Một vận động viên có khối lượng 70kg chạy đều hết quãng đường 180m trong thời gian 
45 giây.Động năng của vận động viên đó là:A. 560J. B. 315J. C. 875J. D. 140J.
Câu 8 Một vật khối lượng 1,0 kg có thế năng 1,0 J đối với mặt đất. Lấy g = 9,8 m/s2. Khi đó, 
vật ở độ cao:A. 0,102 m. B. 1,0 m.C. 9,8 m. D. 32 m.
Câu 9 Lò xo có độ cứng k = 200 N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ. Khi lò xo bị 
giãn 2cm thì thế năng đàn hồi của hệ bằng:A. 0,04 J. . 400 J. C. 200J. D. 100 J
Câu 10. Một vật được ném lên độ cao1m so với mặt đất với vận tốc đầu 2 m/s. Biết khối 
lượng của vật bằng 0,5 kg (Lấy g = 10m/s2). Cơ năng của vật so với mặt đất bằng:
A. 4J. B. 5 J.C. 6 J. D. 7 J
Nhóm Vật lí Năm học 2016 – 2017 - 10 
-