Top 14 # Các Công Thức Định Luật Bảo Toàn Lớp 10 Xem Nhiều Nhất, Mới Nhất 5/2023 # Top Trend

Chuyên đề các định luật bảo toàn vật lý lớp 10

Chủ đề 1: động lượng. Định luật bảo toàn động lượng

Dạng 1: Tính động lượng của một vật, ,một hệ vật

Động lượng p của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là một đại lượng được xác định bởi biểu thức: p = mv

– Đơn vị động lượng: kg.m/s hay kgms^-1.

– Động lượng hệ vật: P = P1 + P2

Dạng 2: Bài tập về định luật bảo toàn động lượng

Bước 1: Chọn hệ vật cô lập khảo sát.

Bước 2: Viết biểu thức động lượng của hệ trước và sau hiện tượng.

Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ: Pt = Ps (1)

Bước 4: Chuyển phương trình (1) thành dạng vô hướng ( bỏ véctơ) bằng 2 cách:

Phương pháp chiếu.

Phương pháp hình học.

a. Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành phần) cùng phương, thì biểu thức của định luật bảo toàn động lượng được viết lại: m1v1 + m2v2 = m1v1′ + m2v2′. Trong trường hợp này ta cần quy ước chiều dương của chuyển động.

– Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương đã chọn thì v < 0.

b. Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành phần) không cùng phương, thì ta cần sử dụng hệ thức vector: Ps = Pt và biểu diễn trên hình vẽ. Dựa vào các tính chất hình học để tìm yêu cầu của bài toán.

c. Điều kiện áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

– Tổng ngoại lực tác dụng lên hệ bằng không.

– Ngoại lực rất nhỏ so với nội lực

– Thời gian tương tác ngắn.

Bài 1: Hai vật có khối lượng m1 = 1 kg, m2 = 3 kg chuyển động với các vận tốc v1 = 3 m/s và v2 = 1 m/s. Tìm tổng động lượng ( phương, chiều và độ lớn) của hệ trong các trường hợp :

a) v1 và v2 cùng hướng

b) v1 và v2 cùng phương, ngược chiều

c) v1 và v2 vuông góc nhau.

Bài 2: Một viên đạn khối lượng 1kg đang bay theo phương thẳng đứng với vận tốc 500m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh thứ nhất bay theo phương ngang với vận tốc 500m/s. hỏi mảnh thứ hai bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu?

Bài 3: Một khẩu súng đại bác nằm ngang khối lượng ms = 1000kg, bắn một viên đoạn khối lượng mđ = 2,5kg. Vận tốc viên đoạn ra khỏi nòng súng là 600m/s. Tìm vận tốc của súng sau khi bắn.

Bài 4: Một xe ôtô có khối lượng m1 = 3 tấn chuyển động thẳng với vận tốc v1 = 1,5m/s, đến tông và dính vào một xe gắn máy đang đứng yên có khối lượng m2 = 100kg. Tính vận tốc của các xe.

Bài 5: Một người khối lượng m1 = 50kg đang chạy với vận tốc v1 = 4m/s thì nhảy lên một chiếc xe khối lượng m2 = 80kg chạy song song ngang với người này với vận tốc v2 = 3m/s. sau !đó, xe và người vẫn tiếp tục chuyển động theo phương cũ. Tính vận tốc xe sau khi người này nhảy lên nếu ban đầu xe và người chuyển động: a/ Cùng chiều. b/ Ngược chiều.

Định luật bảo toàn năng lượng

Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

Năng lượng không tự nhiên sinh ra cũng không tự nhiên mất đi mà nó chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc từ vật này sang vật khác. Đây được coi là định luật cơ bản của vật lý học.

Ví dụ: Nếu thả một hòn bi từ trên cao xuống một cái chén thì năng lượng của hòn bi là thế năng hấp dẫn, rơi vào chén và chuyển động quanh thành chén là động năng, đồng thời phát ra tiếng động là âm năng. Ngoài ra bi còn ma sát với thành chén tạo ra nhiệt năng, vậy ta có thể thấy từ một dạng năng lượng là thế năng đã chuyển hóa thành ba dạng năng lượng như đã nêu ở trên.

Bảo toàn năng lượng trong dao động cơ

Năng lượng trong dao động cơ được gọi là cơ năng. Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng. Trong một hệ kín cơ năng không đổi.

Khái niệm động năng

Động năng của một vật là năng lượng có được từ chuyển động của vật đó. Nó được định nghĩa là công cần thực hiện để gia tốc một vật với khối lượng cho trước từ trạng thái nghỉ tới vận tốc hiện thời của vật .

Động năng của một vật rơi tự do được tính bằng công thức:

Trong đó:

Wd: động năng của vật (J)

m: khối lượng của vật (g)

v: vận tốc của vật (m/s)

Khái niệm thế năng

Thế năng là một đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng sinh công của vật. Thế năng của một vật rơi tự do được tính bằng công thức:

Trong đó:

Wt: Thế năng của vật (J)

m: Trọng lượng của vật (g)

h: Độ cao của vật khi rơi tự do (m)

Biểu thức bảo toàn cơ năng

Trong đó:

Wd1: Động năng của vật ở vị trí có vận tốc v1

Wd2: Động năng của vật ở vị trí có vận tốc v2

Wt1: Thế năng của vật ở độ cao h1

Wt2: Thế năng của vật ở độ cao h2

Dựa vào biểu thức trên ta có thể thấy rằng:

Một vật khi rơi tự do, tại thời điểm thế năng cực đại thì động năng bằng 0. Động năng cực đại thì thế năng bằng 0. Động năng tăng thì thế năng giảm. Động năng giảm thì thế năng tăng, nhưng tổng động năng và thế năng là một đại lượng không đổi.

Công:

(Chỉ áp dụng cho trường hợp lực không thay đổi và quỹ đạo thẳng)

Công suất trung bình:

Công suất tức thời:

Động năng:

Liên hệ giữa động năng và công:

(Công của ngoại lực F)

Thế năng trọng trường:

Liên hệ giữa thế năng trọng trường và công:

Công của trọng lực(rơi):

(Khi vật đi lên thì thêm dấu “-“)

Thế năng đàn hồi:

Liên hệ giữa thế năng đàn hồi và công:

Cơ năng:

Định luật bảo toàn cơ năng:

(Cơ năng chỉ bảo toàn khi không có ngoại lực khống chế)

Độ cao động năng bằng n lần thế năng:

(Nếu thế năng bằng m lần động năng thì thay n=1/m , chỉ áp dụng khi làm bài trắc nghiệm hoặc kiểm tra kết quả)

Hiệu suất:

A ci: Công có ích

A tp: Công toàn phần

Bài tập minh họa định luật bảo toàn năng lượng

Một vật có m = 10g, rơi tự do tại độ cao 5m, vận tốc rơi 13km/h. Tìm cơ năng biết g= 9.8m/s2.

Lời giải:

Áp dụng công thức

CHƯƠNG IV : CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

CHỦ ĐỀ 1: ĐỘNG LƯỢNG VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM :1. Hệ kín : Hệ kín là hệ – Không có ngoại lực tác dụng vào hệ – hoặc ngoại lực triệt tiêu lẫn nhau .– Trong trường hợp va chạm và nổ nội lực rất lớn so với ngoại lực nên có thể coi là hệ kín trong thời gian xảy ra hiệ tượng .2. Động lượng của hệ kín : – Động lượng của một vật : . – Động lượng của một hệ kín : . – Độ biến thiên động lượng : .3. Định luật bảo toàn động lượng : – Động lượng của một hệ kín luôn luôn bào toàn : – Trường hợp hệ kín có hai vật : .Chú ý : Nếu ngoại lực khác không nhưng hình chiếu của chúng lên phương Ox triệt tiêu thì động lượng bảo toàn trên phương Ox.4. Dạng khác của định luật II Newton: .

B. BÀI TẬP VÀ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

1/ Một khẩu súng trường có viên đạn khối lượng m = 25g nằm yên trong súng. Khi bóp cò, đạn chuyển động trong nòng súng hết 2,5s và đạt được vận tốc khi tới đầu nòng súng là 800m/s. Lực đẩy trung bình của hơi thuốc súng bằng bao nhiêu? 2/ Một viên đạn khối lượng m = 2kg đang bay thẳng đứng lên cao thì nổ thành hai mảnh , mảnh nhỏ cókhối lượng m1 = 0,5 kg bay ngang với vận tốc và mảnh lớn m2 bay lên cao và hợp với đường thẳng đứng góc . Vận tốc của viên đạn trước khi nổ bằng bao nhiêu ?3/ Một viên đạn khối lượng m = 0,8kg đang bay ngang với vận tốc ở độ cao H = 20m thì nổ thành hai mảnh . Mảnh I có khối lượng m1 = 0,5kg , ngay sau khi nổ bay thẳng đứng xuống dưới và khi sắp chạm đất có vận tốc . Bò qua lực cản của không khí . tìm độ lớn và hướng vận tốc mảnh thứ II ngay sau khi nổ .Đ/số : bay lên trên và hợp với vận tốc ban đầu một góc 600 .4/ Một viên đạn đang bay ngang với vận tốc thì nổ thành hai mảnh có khối lượng lần lượt là 10kg và 5kg . Mảnh nhỏ bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 346m/s . Hỏi mảnh to bay theo phương nào , với vận tốc là bao nhiêu ?

5/ Trong hệ SI, động lượng được tính bằng đơn vị:A. N.s B. N/s C. N.m D. N.m/s6/ Chọn câu phát biểu sai :A. Động lương luôn luôn tính bằng tích khối lượng và vận tốc của vật .B. Động lượng luôn luôn cùng hướng với vân tốc vì vận tốc luôn luôn dương .C. Động lượng là đại lượng véc tơ .D. Động lượng luôn luôn cùng hướng với vận tốc vì khối lượng luôn luôn dương .7/ Trong quá trình nào sau đây , động lượng của ô tô được bảo toàn?A. ô tô tăng tốc độ . B. ô tô giảm tốc độ .C. ô tô chuyển động tròn đều . D. ô tô chuyển động thẳng đều trên đường có ma sát .8/ Chọn câu trả lời đúng . Biểu thức của định luật 2 Newton còn được viết dưới dạng sau:A. B. C. D. 9/ Chọn phát biểu sai . Một hệ vật gọi là hệ kín nếu:A. Chỉ có những lực của các vật trong hệ tương tác lẫn nhau .B. Không có tác dụng của những lực ở bên ngoài hệ .C. Các nôi lực rất lớn so với ngoại lực trong thời gian tương tác.D. Ngoại lực và các nội lực cân bằng lẫn nhau.10/ Chọn câu trả lời đúng . Phương trình của định luật bảo toàn động lượng cho trường hợp hệ kín hai vật làA. B. C. D. 11/ Chọn phát biểu đúng . Định luật bảo toàn động lượng đúng trong trường hợp:A. Hệ có ma sát B. Hệ cô lập.C. Hệ không có ma sát. D. Hệ kín có ma sát.12/ Chọn phát biểu đúng . Định luật bảo toàn động lượng tương đương với :A. Định luật III Newton . B. Định luật II Newton .C. Định luật I Newton . D. Không tương đương với định luật nào của Newton .13/ Chọn câu trả lời đúng. Động lượng toàn phần của hệ được tính

1. Định luật bảo toàn khối lượng là gì?

Trước tiên để vận dụng công thức tính trong các bài tập, các em cần hiểu khái niệm định luận bảo toàn khối lượng là gì?

Chúng còn được gọi là định luật Lomonosov – Lavoisier, đây là một trong các định luật rất cơ bản trong lĩnh vực hóa học, được định nghĩa như sau: Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các sản phẩm tạo thành.

2. Nội dung định luật bảo toàn khối lượng là gì?

Để giúp bạn vận dụng một cách chính xác nhất về công thức hóa học, cần hiểu rõ về nội dung cũng như bản chất của chúng.

Định luật này đôi khi cũng được gọi là định luật bảo toàn khối lượng của các chất, bởi ở cùng một địa điểm trọng lượng tỷ lệ thuận với khối lượng. Theo Lomonosov cũng nhận thấy rằng, việc bảo toàn năng lượng cũng có giá trị khá lớn đối với các phản ứng hóa học.

Ý nghĩa của định luật bảo toàn khối lượng: Trong mỗi phản ứng hóa học, chỉ có sự thay đổi điện tử, còn số nguyên tử của nguyên tố vẫn được giữ nguyên và khối lượng của các nguyên tử không đổi. Vì vậy, mà khối lượng của các chất được bảo toàn.

Nội dung định luật bảo toàn khối lượng

3. Cách tính định luật bảo toàn khối lượng

Định luật bảo toàn khối lượng có cách tính như sau:

Giả sử bạn có phản ứng giữa A + B tạo ra C + D, khi đó công thức định luật bảo toàn khối lượng sẽ được viết như sau:

Ví dụ thực tế để bạn dễ hiểu: Bari clorua +natri sunphat tạo ra bari sunphat + natri clorua. Khi này, chúng ta sẽ có công thức định luật bảo toàn khối lượng như sau:

m bari clorua + m natri sunphat = m bari sunphat + m natri clorua

Áp dụng định luật bảo toàn ta có kết quả: Trong một phản ứng có n chất, nếu biết khối lượng của (n – 1) chất thì ta sẽ tính được khối lượng của chất còn lại.

Cách tính định luật bảo toàn khối lượng

4. Những dạng bài tập ứng dụng định luật bảo toàn khối lượng

a. Phát biểu chính xác định luật bảo toàn khối lượng.

b. Hãy giải thích vì sao khi một phản ứng hóa học xảy ra, khối lượng các chất được bảo toàn?

Trong phản ứng hóa học như sau: Bari clorua + Natri sunphat tạo ra bari sunphat + natri clorua. Cho biết khối lượng của natri sunphat Na 2SO 4 là 14,2 gam, còn khối lượng của bari sunphat BaSO 4 và khối lượng natri clorua NaCl lần lượt là : 23,3 g và 11,7 g.

Bạn hãy tính khối lượng của bari clorua BaCl 2 đã tham gia phản ứng.

Đem đốt cháy hết 9g kim loại magie Mg trong không khí, ta thu được 15g hỗn hợp chất magie oxit MgO. Biết rằng magie cháy sẽ xảy ra phản ứng với oxi O 2 ở trong không khí.

a. Hãy viết phản ứng hóa học trên.

b. Hãy viết công thức về khối lượng của phản ứng xảy ra ở trên.

c. Hãy tính khối lượng của khí oxi đã tham gia phản ứng.

Đem đốt cháy m(g) cacbon cần 16g oxi, ta thu được 22g khí cacbonic. Bạn hãy tính m.

Đem đốt cháy 3,2g lưu huỳnh S ở trong không khí, ta thu được 6,4g lưu huỳnh đioxit. Bạn hãy tính khối lượng của oxi đã tham gia phản ứng.

Ta đem đốt cháy m(g) kim loại magie Mg ở trong không khí, ta thu được 8g hợp chất magie oxit (MgO). Biết rằng khối lượng magie Mg khi tham gia bằng 1,5 lần khối lượng của oxi (không khí) tham gia phản ứng.

a. Bạn hãy viết phản ứng hóa học.

b. Hãy tính khối lượng của Mg và oxi đã tham gia phản ứng.

Đá đôlomit (đây là hỗn hợp của CaCO 3 và MgCO 3), khi nung nóng đá này tạo ra 2 oxit là canxi oxit CaO, magie oxit MgO và thu được khí cacbon đioxit.

a. Hãy viết phản ứng hóa học xảy ra, cũng như phương trình khối lượng nung đá đolomit.

b. Nếu như nung đá đôlomit, sau phản ứng thu được 88 kg khí cacbon đioxit và 104 kg hai oxit các loại thì phải ta phải dùng khối lượng đá đôlomit là bao nhiêu?

A. 150kg B. 16kg C. 192kg D. Kết quả khác

Bạn hãy giải thích vì sao khi ta nung thanh sắt thì thấy khối lượng của thanh sắt tăng lên. Còn khi nung nóng đá vôi lại thấy khối lượng bị giảm đi?

Khi hòa tan cacbua canxi (CaCb. Nếu như ta dùng 41g CaC 2) vào nước (H 2O) ta thu được khí axetylen (C 2 thì thu được 13 g C 2H 2 và 37 g Ca(OH) 2. Vậy cần phải dùng bao nhiêu mililit nước cho phản ứng trên? Biết rằng khối lượng riêng của nước là 1g/ml. 2H 2) và canxi hiđroxit (Ca(OH) 2). a. Hãy lập phương trình khối lượng cho phản ứng trên.

Khi cho Mg tác dụng với axit clohiđric thì khối lượng của magie clorua (MgCl 2) nhỏ hơn tổng khối lượng của Mg và axit clohiđric khi tham gia phản ứng. Vậy, điều này có phù hợp với định luật bảo toàn khối lượng hay không? Bạn hãy giải thích.