Quả bóng nhỏ, nặng 300g, đập vào tường theo hướng hợp với tường một góc 30o với vận tốc 10 m/s rồi nảy ra theo phương đối xứng với phương đập vào qua pháp tuyến của tường với vận tốc cũ. Tính xung lượng của lực mà tường đã tác dụng vào bóng.
Trả lời:
Đáp án đúng: D
Động lượng của quả bóng trước khi va chạm vào tường là \(\overrightarrow{p_1}\). Động lượng của quả bóng sau khi va chạm vào tường là \(\overrightarrow{p_2}\).
Độ biến thiên động lượng của quả bóng là \(\Delta \overrightarrow{p} = \overrightarrow{p_2} - \overrightarrow{p_1}\).
Vì bóng nảy ra theo phương đối xứng với phương đập vào, góc tới bằng góc phản xạ và bằng 30 độ. Độ lớn vận tốc không đổi.
Chọn chiều dương là chiều từ tường ra.
Chiếu lên phương ngang, ta có: \(\Delta p = p_2\cos{30^o} - (-p_1\cos{30^o}) = 2mv\cos{30^o} = 2 * 0.3 * 10 * \cos{30^o} = 2 * 0.3 * 10 * \frac{\sqrt{3}}{2} = 3\sqrt{3} \approx 5.2\) kgm/s.
Tuy nhiên, không có đáp án nào gần với kết quả này. Ta xét đến xung lượng của lực mà tường tác dụng lên bóng bằng độ biến thiên động lượng của bóng. Do đề bài yêu cầu tính xung lượng của lực mà tường tác dụng vào bóng, ta cần tính độ biến thiên động lượng theo phương vuông góc với tường.
\(\Delta p = p_2\sin{30^o} - (-p_1\sin{30^o}) = 2mv\sin{30^o} = 2 * 0.3 * 10 * \sin{30^o} = 2 * 0.3 * 10 * \frac{1}{2} = 3\) kgm/s
Vậy xung lượng của lực mà tường tác dụng vào bóng là 3 kgm/s.
500+ câu hỏi ôn tập trắc nghiệm môn Vật lý đại cương sẽ là đề cương ôn thi hữu ích dành cho các bạn sinh viên Đại học - Cao đẳng ôn thi môn đại cương dễ dàng hơn. Mời các bạn cùng tham khảo!
50 câu hỏi 60 phút
Câu hỏi liên quan
Lời giải:
Đáp án đúng: B
Bài toán này áp dụng định luật bảo toàn động lượng theo phương ngang. Vì nền đất tuyệt đối cứng, ta chỉ xét động lượng theo phương ngang.
Gọi V là vận tốc giật lùi của pháo.
Động lượng của đạn theo phương ngang là: mvcos(α)
Động lượng của pháo theo phương ngang là: MV
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: 0 = mvcos(α) - MV (ban đầu hệ đứng yên, động lượng bằng 0)
=> MV = mvcos(α)
=> V = (mvcos(α))/M = (10 * 450 * cos(60o))/450 = (10 * 450 * 0.5)/450 = 5 m/s
Vậy vận tốc giật lùi của pháo là 5 m/s.
Lời giải:
Đáp án đúng: C
Đổi đơn vị k = 9N/cm = 900 N/m.
Khi vật nằm cân bằng, độ giãn của lò xo là Δl = 5cm = 0.05m.
Lực hướng tâm tác dụng lên vật là F = mω²r = mω²(l₀ + Δl), với l₀ là chiều dài tự nhiên của lò xo.
Lực đàn hồi của lò xo là F = kΔl.
Vì vật cân bằng, lực đàn hồi bằng lực hướng tâm: kΔl = mω²(l₀ + Δl)
=> ω² = kΔl / [m(l₀ + Δl)] = (900 * 0.05) / [0.5 * (0.2 + 0.05)] = 45 / 0.125 = 180
=> ω = √180 = 6√5 rad/s.
Tần số góc là ω = 2πf => f = ω / 2π = (6√5) / (2π) = (3√5) / π Hz.
Số vòng quay trong 1 phút là n = f * 60 = (3√5 / π) * 60 = 180√5 / π vòng/phút.
Vì π² = 10 => π = √10 = √(2*5) = √2 * √5 => n = 180√5 / (√2 * √5) = 180/√2 = 90√2 ≈ 90 * 1.414 ≈ 127.26 vòng/phút
Tuy nhiên, bài toán cho lò xo giãn thêm 5cm khi quay. Điều này có nghĩa là, khi chưa quay, vật ở vị trí cân bằng (lò xo không giãn). Do đó, ta có:
k.delta_l = m.omega^2.(l_0+delta_l)
<=> 900*0.05 = 0.5*omega^2*(0.2+0.05)
<=> 45 = 0.5*omega^2*0.25
<=> omega^2 = 45/(0.5*0.25) = 45/0.125 = 360
=> omega = can(360) = 6.can(10)
Ta co: omega = 2pi.f => f = omega/2pi = 6.can(10)/(2pi)
=> Toc do vong: n = f.60 = 6.can(10).60/(2pi) = 360.can(10)/(2pi) = 180.can(10)/pi = 180.pi/pi = 180 vong/phut
Khi vật nằm cân bằng, độ giãn của lò xo là Δl = 5cm = 0.05m.
Lực hướng tâm tác dụng lên vật là F = mω²r = mω²(l₀ + Δl), với l₀ là chiều dài tự nhiên của lò xo.
Lực đàn hồi của lò xo là F = kΔl.
Vì vật cân bằng, lực đàn hồi bằng lực hướng tâm: kΔl = mω²(l₀ + Δl)
=> ω² = kΔl / [m(l₀ + Δl)] = (900 * 0.05) / [0.5 * (0.2 + 0.05)] = 45 / 0.125 = 180
=> ω = √180 = 6√5 rad/s.
Tần số góc là ω = 2πf => f = ω / 2π = (6√5) / (2π) = (3√5) / π Hz.
Số vòng quay trong 1 phút là n = f * 60 = (3√5 / π) * 60 = 180√5 / π vòng/phút.
Vì π² = 10 => π = √10 = √(2*5) = √2 * √5 => n = 180√5 / (√2 * √5) = 180/√2 = 90√2 ≈ 90 * 1.414 ≈ 127.26 vòng/phút
Tuy nhiên, bài toán cho lò xo giãn thêm 5cm khi quay. Điều này có nghĩa là, khi chưa quay, vật ở vị trí cân bằng (lò xo không giãn). Do đó, ta có:
k.delta_l = m.omega^2.(l_0+delta_l)
<=> 900*0.05 = 0.5*omega^2*(0.2+0.05)
<=> 45 = 0.5*omega^2*0.25
<=> omega^2 = 45/(0.5*0.25) = 45/0.125 = 360
=> omega = can(360) = 6.can(10)
Ta co: omega = 2pi.f => f = omega/2pi = 6.can(10)/(2pi)
=> Toc do vong: n = f.60 = 6.can(10).60/(2pi) = 360.can(10)/(2pi) = 180.can(10)/pi = 180.pi/pi = 180 vong/phut
Lời giải:
Đáp án đúng: C
Để tính mômen động lượng của chất điểm, ta sử dụng công thức: L = Iω, trong đó I là mômen quán tính và ω là vận tốc góc.
Mômen quán tính của chất điểm là I = mr², với m là khối lượng và r là bán kính quỹ đạo. Trong trường hợp này, m = 0,5 kg và r = 2 m, vậy I = 0,5 * 2² = 2 kgm².
Vận tốc góc ω = 2πf, với f là tần số. Tần số ở đây là 5 vòng/s, vậy ω = 2π * 5 = 10π rad/s ≈ 31,4 rad/s.
Mômen động lượng L = Iω = 2 * 10π = 20π ≈ 62,8 kgm²/s.
Vậy đáp án đúng là 62,8 kgm²/s.
Mômen quán tính của chất điểm là I = mr², với m là khối lượng và r là bán kính quỹ đạo. Trong trường hợp này, m = 0,5 kg và r = 2 m, vậy I = 0,5 * 2² = 2 kgm².
Vận tốc góc ω = 2πf, với f là tần số. Tần số ở đây là 5 vòng/s, vậy ω = 2π * 5 = 10π rad/s ≈ 31,4 rad/s.
Mômen động lượng L = Iω = 2 * 10π = 20π ≈ 62,8 kgm²/s.
Vậy đáp án đúng là 62,8 kgm²/s.
Lời giải:
Đáp án đúng: B
Mômen động lượng (hay còn gọi là momen xung lượng) là tích của mômen quán tính và vận tốc góc. Mômen quán tính có đơn vị là kg.m2, còn vận tốc góc có đơn vị là rad/s (radian trên giây). Vì radian là một đơn vị không thứ nguyên, nên đơn vị của vận tốc góc có thể được coi là s-1. Do đó, đơn vị của mômen động lượng là kg.m2.s-1, hay kgm2/s.
Lời giải:
Đáp án đúng: D
Công thức tính khoảng cách từ đáy đến khối tâm của bán cầu đặc, đồng chất là 3R/8. Công thức này có thể được tìm thấy trong các sách giáo trình vật lý hoặc trên các trang web khoa học uy tín.
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
.jpg)
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
