Trắc nghiệm Vật lí 10 Bài 2 (có đáp án): Động lượng và năng lượng trong va chạm - Cánh diều

---

Haylamdo biên soạn và sưu tầm 10 bài tập trắc nghiệm Vật lí 10 Bài 2: Động lượng và năng lượng trong va chạm sách Cánh diều có đáp án và lời giải chi tiết đầy đủ các mức độ sẽ giúp học sinh ôn luyện trắc nghiệm để biết cách làm các dạng bài tập Vật lí 10

Trắc nghiệm Vật lí 10 Bài 2 (có đáp án): Động lượng và năng lượng trong va chạm - Cánh diều

Câu 1: Một vật có khối lượng 1 kg chuyển động với vận tốc 2 m/s thì va chạm vào một vật có khối lượng 3 kg đang đứng yên. Sau va chạm 2 vật dính vào nhau và cùng chuyển động với cùng một vận tốc. Độ lớn vận tốc ngay sau va chạm đó là:

A. 1 m/s.

B. 0,5 m/s.

C. 0,25 m/s.

D. 0,75 m/s.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: B

Sau va chạm 2 vật dính vào nhau và cùng chuyển động với cùng một vận tốc => 2 vật va chạm mềm.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai vật

Gọi $v_1,v_2,V$ lần lượt là vận tốc của vật 1, vật 2 và của 2 vật sau va chạm. Ta có:

$m_1{v}_1+m_2{v}_2$$=\left(m_1+m_2\right)V\Rightarrow V=$$\frac{m_1{v}_1+m_2{v}_2}{m_1+m_2}$$\frac{1.2+3.0}{1+3}=0,5m/s$

Câu 2: Một vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc v₁ đến va chạm với một vật có khối lượng 2 m đang đứng yên. Sau va chạm, hai vật dính vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc là 1 m/s. Tính vận tốc v₁?

A. 1 (m/s).

B. 2 (m/s).

C. 4 (m/s).

D. 3 (m/s).

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: D

Sau va chạm 2 vật dính vào nhau và cùng chuyển động với cùng một vận tốc => 2 vật va chạm mềm.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai vật.

Gọi $v_1,v_2,V$ lần lượt là vận tốc của vật 1, vật 2 và của 2 vật sau va chạm.

Ta có: $m_1{v}_1+m_2{v}_2=\left(m_1+m_2\right)V\Rightarrow V=\frac{m_1{v}_1+m_2{v}_2}{m_1+m_2}\iff 1=\frac{m.v_1+2m.0}{m+2m}\iff v_1=3m/s$

Câu 3: Hai vật có khối lượng m₁ = 2 kg và m₂ = 5 kg chuyển động với vận tốc v₁ = 5 m/s và v₂ = 2 m/s. Tổng động lượng của hệ trong các trường hợp v₁ và v₂ cùng phương, ngược chiều:

A. 0 kg.m/s.

B. 3 kg.m/s.

C. 6 kg.m/s.

D. 10 kg.m/s.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: A

Chọn chiều dương Ox cùng chiều với ${\overrightarrow{v}}_1$

$p=m_1{v}_1+m_2{v}_2=2.5+5\left(-2\right)=0\left(kg.m/s\right)$

Câu 4: Một khẩu súng có khối lượng 4 kg bắn ra viên đạn khối lượng 20 g. Vận tốc đạn ra khỏi nòng súng là 600 m/s. Súng giật lùi với vận tốc có độ lớn là

A. −3 m/s.

B. 3 m/s.

C. l,2 m/s.

D. −l,2 m/s.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: B

Coi hệ này là hệ kín.

Động lượng của hệ trước va chạm:$\overrightarrow{p_t}=0$

Động lượng của hệ sau và chạm: $\overrightarrow{p_s}=M\overrightarrow{V}+m\overrightarrow{v}$

Theo định luật bảo toàn động lượng: $\overrightarrow{0}=M\overrightarrow{V}+m\overrightarrow{v}\iff \overrightarrow{V}=-\frac{m}{M}\overrightarrow{v}$

Suy ra: $V=-\frac{m}{M}v=-3\left(m/s\right)\Rightarrow \left(V\right)=3\left(m/s\right)$

Câu 5: Một búa máy có khối lượng 300 kg rơi tự do từ độ cao 31,25 m vào một cái cọc có khối lượng 100 kg, va chạm giữa búa và cọc là va chạm mềm. Bỏ qua sức cản của không khí lấy g = 10 m/s². Tính vận tốc búa và cọc sau va chạm.

A. 15,75 m /s.

B. 14,75 m/s .

C. 13,75 m/s .

D. 18,75 m/s.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: D

Vận tốc của búa ngay trước khi va chạm với cọc: $v_1=\sqrt{2gh}=\sqrt{\mathrm{2.10.31,25}}=25\left(m/s\right)$

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của búa trước lúc va chạm

Theo định luật bảo toàn động lượng: $m_1{\overrightarrow{v}}_1+m_2{\overrightarrow{v}}_2=\left(m_1+m_2\right)\overrightarrow{v}$

Chiếu lên chiều dương ta có:$m_1{v}_1=\left(m_1+m_2\right)v\Rightarrow v=\frac{m_1{v}_1}{m_1+m_2}=\frac{300.25}{300+100}=\mathrm{18,75}\left(m/s\right)$

Câu 6: Hai vật va chạm với nhau, động lượng của hệ thay đổi như thế nào? Xét hệ này được coi là hệ kín.

A. Tổng động lượng trước lớn hơn tổng động lượng sau.

B. Tổng động lượng trước bằng tổng động lượng sau.

C. Tổng động lượng trước nhỏ hơn tổng động lượng sau.

D. Động lượng của từng vật không thay đổi trong quá trình va chạm.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: B

Hai vật va chạm với nhau, động lượng của hệ được bảo toàn. Có nghĩa là tổng động lượng trước va chạm bằng tổng động lượng sau va chạm.

Câu 7: Trong va chạm đàn hồi, tổng động năng của các vật thay đổi như thế nào?

A. Tăng lên.

B. Giảm đi.

C. Không thay đổi.

D. Ban đầu tăng sau đó giảm.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: C

Trong va chạm đàn hồi, tổng động năng của các vật không thay đổi.

Câu 8: Túi khí trong ô tô có tác dụng gì?

A. Trang trí.

B. Cung cấp khí cho người trong ô tô.

C. Bảo vệ con người trong trường hợp xe xảy ra va chạm.

D. Cung cấp khí cho các bánh xe.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: C

Túi khí trong ô tô có tác dụng bảo vệ con người khi xe xảy ra va chạm giao thông.

Túi khí sẽ bung ra rất nhanh để đỡ người ngồi trong xe, khi đó chuyển động của cơ thể người có thời gian giảm vận tốc, lực xuất hiện có giá trị nhỏ, giảm chấn thương.

Câu 9: Một búa máy có khối lượng m₁ = 1000 kg rơi từ độ cao 3,2 m vào một cái cọc có khối lượng m₂ = 100 kg. Va chạm là mềm. Lấy g = 10 m/s². Tính tỉ số (tính ra phần trăm) giữa nhiệt tỏa ra và động năng của búa.

A. 8,4%.

B. 7,3 %.

C. 6 %.

D. 3 %.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: A

Va chạm mềm nên động năng của hệ không được bảo toàn

Vận tốc của búa ngay trước khi va chạm với cọc: $v_1=\sqrt{2gh}=\sqrt{\mathrm{2.10.3,2}}=8\left(m/s\right)$

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của búa trước lúc va chạm

Theo định luật bảo toàn động lượng: $m_1{\overrightarrow{v}}_1+m_2{\overrightarrow{v}}_2=\left(m_1+m_2\right)\overrightarrow{v}$

Chiếu lên chiều dương ta có:$m_1{v}_1=\left(m_1+m_2\right)v\Rightarrow v=\frac{m_1{v}_1}{m_1+m_2}=\frac{1000.8}{1000+100}=\mathrm{7,3}\left(m/s\right)$

Phần động năng biến thành nhiệt là: $Q={\text{W}}_{d1}-{\text{W}}_{d2}=\frac{1}{2}{m}_1{v}_1^2-\frac{1}{2}\left(m_1+m_2\right)v_2^{}=\mathrm{2690,5}J$

Ti số giữa nhiệt tỏa ra và động năng của búa $\frac{Q}{{\text{W}}_{d1}}=\frac{\mathrm{2690,5}}{32000}.100\%=\mathrm{8,4}\%$

Câu 10: Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc 300 (m/s) thì nổ và vỡ thành hai mảnh có khối lượng lần lượt là 15 kg và 5 kg. Mảnh to bay theo phương thẳng đứng xuống dưới với vận tốc 400$\sqrt{3}$ (m/s). Hỏi mảnh nhỏ bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu? Bỏ qua sức cản không khí.

A. 3400 m/s; α = 20⁰.

B. 2400 m/s; α = 30⁰.

C. 1400 m/s; α = 10⁰.

D. 5400 m/s; α = 20⁰.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: B

Khi đạn nổ lực tác dụng của không khí rất nhỏ so với nội lực nên được coi như là một hệ kín.

Theo định luật bảo toàn động lượng: $\overrightarrow{p}={\overrightarrow{p}}_1+{\overrightarrow{p}}_2$

Với $\left(\begin{array}{c}p=mv=\left(5+15\right).300=6000\left(kg.m/s\right)\\ p_1=m_1{v}_1=15.400\sqrt{3}=6000\sqrt{3}\left(kg.m/s\right)\\ p_2=m_2{v}_2=5.v_2\left(kg.m/s\right)\end{array}\right)$

Vì ${\overrightarrow{v}}_1\perp \overrightarrow{v}\Rightarrow {\overrightarrow{p}}_1\perp \overrightarrow{p}$ theo Pitago $p_2^2=p_1^2+p^2\Rightarrow p_2=\sqrt{p_1^2+p^2}$

$\Rightarrow p_2=\sqrt{{\left(6000\sqrt{3}\right)}^2+{\left(6000\right)}^2}=12000\left(kg.m/s\right)$

$\Rightarrow v_2=\frac{p_2}{5}=\frac{12000}{5}=2400\left(m/s\right)$.

$\sin \alpha =\frac{p_1}{p_2}=\frac{6000\sqrt{3}}{12000}=\frac{1}{2}\Rightarrow \alpha ={30}^0$