1
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT LÊ VĂN LINH

•
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
TÊN ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ
10 DỰA TRÊN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
Người thực hiện: Trịnh Văn Sơn
Chức vụ: Giáo viên
SKKN môn: Vật lý
THANH HOÁ NĂM 2013
I - ĐẶT VẤN ĐỀ
Vật lý là môn học chiếm vai trò quan trọng trong hệ thống các môn học ở
trường phổ thông. Vật lý là môn khoa học chính xác, môn khoa học thực nghiệm, là
môn học giúp học sinh rèn luyện kỹ năng quan sát, phát triển tư duy logic và tư duy
sáng tạo.
Trong quá trình dạy học vật lý việc tổ chức cho học sinh làm bài tập cũng
như đưa ra phương pháp giải một dạng bài tập nào đó là rất quan trọng, đặc biệt với
đối tượng học sinh mà khả năng tiếp thu kiến thức còn hạn chế. Qua phương pháp
giải học sinh sẽ có định hướng rõ ràng về cách để giải một bài tập nào đó, đồng
thời học sinh sẽ được ôn tập, cũng cố phần kiến thức đã học, rèn luỵện kỹ năng giải
bài tập. Trong quá trình học sinh giải bài tập vật lý thì giáo viên sẽ có những thông
tin phản hồi cần thiết từ học sinh trên cơ sở đó nắm được tình hình học tập của các
em, phần kiến thức kỹ năng nào các em còn yếu, còn thiếu từ đó sẽ có những điều
chỉnh hợp lý về phương pháp giảng dạy.
Trong chương trình vật lý 10 – Ban cơ bản thì bài tập áp dụng các định luật
bảo toàn, trong đó có áp dụng định luật bảo toàn động lượng chiếm vai trò hết sức
quan trọng, về số lượng là có rất nhiều bài tập, về tính chất và mức độ là có nhiều
bài tập hay và khó, không những thế các bài tập dạng này còn giúp học sinh giải

học tự nhiên rất cần đến khả năng tư duy sáng tạo, ở đây không chỉ các em gặp khó
khăn khi tiếp thu kiến thức mới mặc dù giáo viên trong quá trình giảng dạy đã đưa
ra nhiều phương pháp thích hợp mà các em còn gặp khó khăn hơn khi tiến hành
giải các bài tập. Để giúp các em khắc phục khó khăn trên, khi giải một dạng bài tập
vật lý nào đó thì rất cần đưa ra phương pháp giải phù hợp và dễ hiểu, để học sinh
không ngại, không lúng túng và có định hướng rõ ràng khi tiến hành giải bài tập,
nói cách khác học sinh sẽ nắm được các bước giải một dạng bài tập vật lý. Khi các
em đã tự giải được một bài tập vật lý thì sẽ tạo cho các em có hứng thú hơn với
môn học.
Khi làm các bài tập áp dụng định luật bảo toàn động lượng thì học sinh
không biết là sẽ thực hiện giải theo trình tự nào, đặc biệt là các em rất lúng túng khi
áp dụng định luật bảo toàn động lượng từ dạng vectơ chuyển sang dạng đại số đó
là: Cách xác định dấu khi chiếu các đại lượng véctơ lên trục ox đã chọn hoặc cũng
rất khó khăn và lúng túng trong việc vận dụng phương pháp hình học cho bài tập
cần giải.Trong sáng kiến kinh nghiệm này tôi cố gắng đưa ra phương pháp giải trực
quan, dễ hiểu và phù hợp để học sinh có thể giải quyết những khó khăn nói trên.
3. Cách tổ chức thực hiện
3.1. Cơ sở kiến thức
- Hệ cô lập: Một hệ vật gọi là hệ cô lập khi hệ vật đó không có ngoại lực tác dụng
hoặc có ngoại lực tác dụng thì các ngoại lực đó cân bằng nhau
- Động lượng của một vật: Xác định bằng tích của khối lượng của vật và vận tốc
của nó:
p

= m
v

, tromg đó
p


ˆ
cos
,
a
b
A
=
ˆ
tan

- Hệ thức lượng trong tam giác

Abccba cos2
222
−+=
3
- Va chạm mềm là va chạm mà sau khi va chạm các vật nhập làm một và chuyển
động cùng vận tốc
- Va chạm đàn hồi là va chạm mà sau va chạm các vật chuyển động tách rời nhau
3.2 – Phương pháp thực hiện
Dạng bài tập 1: Các vật trong hệ chuyển động trên cùng một phương
( Trước khi đưa ra phương pháp giải yêu cầu học sinh đọc kỹ đề, tóm tắt đề và xác
định xem hệ vật đang xét có phải hệ cô lập không)
Phương pháp giải
- Bước 1: Biểu diễn các véc tơ vận tốc của từng vật trong từng thời điểm dựa vào
dữ kiện đề cho
- Bước 2: Chọn trục tọa độ 0x phù hợp
- Bước 3: Xác định động lượng của hệ vật ở từng thời điểm
- Bước 4: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
p


o x

1 2 1 + 2

1
v


V

Trước va chạm Sau va chạm
- Chọn trục ox theo hướng của
1
v

- Yêu cầu học sinh xác định động lượng của hệ hai vật trước và sau va chạm
cần lưu ý ở bài toán này là va chạm mềm nên sau va chạm 2 vật nhập làm 1có khối
lượng bằng tổng khối lượng của 2 vật và chuyển động cùng vận tốc
4

21
ppp
t

+=
2211
vmvm

+=

=
=⇔
11
vm

( )
Vmm

21
+=
(1)
Chiếu (1) lên ox ta có
( )
Vmmvm
2111
+=
( )
21
11
mm
vm
V
+
=⇒
Thay số:
=
V
0,9 m/s
Kết luận: Sau va chạm 2 vật chuyển động cùng vận tốc 0,9 m/s
Bài 2: Một toa xe có khối lượng m


Trước va chạm Sau va chạm
- Chọn trục ox hướng theo
1
v

- Động lượng của hệ trước và sau va chạm

21
ppp
t

+=
2211
vmvm

+=
vì
2
v
= 0 nên
11
vmp
t

=

21
ppp
s


221111
vmvmvm
′
+
′
−=
⇒
1
1122
1
m
vmvm
v
−
′
=
′
Thay số :
smv /1
1
=
′
> 0 giả sử đúng
Lưu ý: - Đây là bài tập va chạm đàn hồi
- Nếu không biết một vật chuyển động theo chiều như thế nào ta cần giả sử chiều
chuyển động của vật, nếu kết quả thu được v >0 giả sử đúng còn nếu v< 0 giã sử sai
vật chuyển động theo chiều ngược lại
KL: Sau va chạm xe 1 bị giật lùi trở lại với vận tốc có độ lớn 1 m/s
5

vmVmMp
os



++=
- Vì bỏ qua ma sát nên động lượng bảo toàn

st
pp

=
( )
ovmVmM
o


=++⇔
- Chiếu lên trục ox ta có

( )
ovmVmM
o
=++−
- Từ đó rút ra
M
V
vm
m
o

( )
ooos
t
vmMvmvmvmp
VMp



−+=+=
=
- Vì hệ cô lập nên động lượng hệ bảo toàn

( )
ost
vmMvmVMpp



−+=⇔=
- Chiếu lên trục ox

( )
mM
mvMV
vvmMmvMV
oo
−
+
=⇒−+−=
- Thay số

vmvm
′
+
′

- Vì bỏ qua mọi lực cản nên động lượng hệ bảo toàn

⇔=
st
pp

2211
vmvm
′
+
′

=
o

(1)
2
11
2
m
vm
v


−

2
v

Trước khi nhảy Sau khi nhảy
- Chọn trục ox theo hướng của véc tơ
'
2
v

- Chiếu(1) lên trục 0x ta có
0
2211
=
′
+
′
−
vmvm
Ta có
2
11
2
m
vm
v
′
=
′
Thay số
smv /75,1



2
v


V

Trước khi nhảy Sau khi nhảy
- Chọn trục ox theo hướng của
1
v

- Động lượng của hệ người và xe goòng trước và sau nhảy

2211
vmvmp
t

+=

( )
Vmmp
s


21
+=
- Vì bỏ qua mọi ma sát nên động lượng hệ bảo toàn
8

1
v


2
v


V

Trước khi nhảy Sau khi nhảy
- Động lượng của hệ người và xe goòng trước và sau nhảy

2211
vmvmp
t

+=

( )
Vmmp
s


21
+=
Vì bỏ qua mọi ma sát nên động lượng hệ bảo toàn

( )
Vmmvmvmpp

- Biểu diễn véc tơ động lượng trước và sau khi người đi trên thuyền
9
o x

v


V

Trước người đi trên thuyền Khi người đi trên thuyền
- Chọn trục toạ độ ox theo hướng
V

- Động luợng của thuyền và người trước và sau khi người đi trên thuyền

vmVMppp
op
s
t




+=+=
=
21
- Hệ thuyền và người là hệ cô lập nên động lượng bảo toàn

M
vm

+=
Hay
VvvvVv −=⇒−=−
00
- Thay vào trên ta có
( ) ( )
( )
000
0 mvVmMVvmMVVvmMV =+⇒−=⇒=−−

mà
t
l
v
t
s
V ==
0
;
thay vào ta có
( )
mM
ml
s
t
l
m
t
s
mM

cản không khí và khối lượng thuốc nổ . Lấy g = 10m/s
2
Bài tập này xem là bài tập mẫu giáo viên phân tích và trình bày cụ thể các
bước làm bài tập này
- Động luợng viên đạn trước và sau khi nổ

221121
vmvmppp
vmpp
s
t


+=+=
==
- Hệ đạn nổ là hệ cô lập nên động lượng bảo toàn

21
ppp
pp
st


+=
=
- Độ lớn động lượng của viên đạn và mảnh đạn 1

( )
111
21



Thay số
skgmp /125
2
=
Mặt khác
2
2
2222
m
p
vvmp
=⇒=

α

p

Thay số
smv /3,83
2
=
Ta có
2
1
sin
p
p
=

221121
vmvmppp
vmpp
s
t


+=+=
==
- Hệ đạn nổ là hệ cô lập nên động lượng bảo toàn

21
ppp
pp
st


+=
=
- Độ lớn động lượng của viên đạn và mảnh đạn 1

( )
skgmvmp
skgmvmmp
/5190519.10
/9000300.30
111
21
===
==+=


Áp dụng tan
p
p
1
=
α
= 0,57
0
30=⇒
α

2
p


Kết luận: Sau khi viên đạn pháo nổ thì mảnh to bay lệch so với phương ngang một
góc 30
0
với vận tốc có độ lớn 529m/s
Lưu ý: Đây là bài tập vận dụng để học sinh rèn luyện kỹ năng phương pháp giải
Bài 3:Một viên đạn có khối lượng M = 1 kg đang bay lên theo phương thẳng đứng
với vận tốc V = 500m/s thì nổ thành 2 mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh thứ 1
bay theo phương ngang với vận tốc 500
2
m/s. Hỏi mảnh thứ 2 bay theo phương
nào với vận tốc bao nhiêu? Bỏ qua khối lượng thuốc nổ.
Giáo viên hướng dẫn học sinh giải theo trình tự sau:
- Động luợng viên đạn trước và sau khi nổ


p

12

skgmvmp
skgmMVp
/2250
/500
111
==
==

- Biểu diễn các véctơ động lượng của hệ
Vì
1
pp

⊥
nên
22
2
1
2
2
vmppp =+=

Thay số
smv /1225
2
=

Hướng dẫn: Giáo viên hướng dẫn học sinh giải theo trình tự sau:
a. - Động luợng của lựu đạn trước và sau khi nổ

221121
vmvmppp
VMpp
s
t



+=+=
==
- Hệ đạn nổ là hệ cô lập nên động lượng bảo toàn

21
ppp
pp
st


+=
=
- Độ lớn động lượng của viên đạn và mảnh đạn 1

sMkgmvmp
sMVkgmp
/10
/
111

2
1
)3(
2
gttvy
tvx
y
x

Tại vị trí cao nhất:
smvvVov
oxy
/31030cos20cos;
0
=====
α
- Thay vào trên ta có

13
y
’
y
2
p


sMkgm
M
p
skgmMp

α

Mppp 20
2
1
2
2
=+=
o x
Mặt khác

sm
M
M
m
p
vvmp /40
40
2
2
2222
===⇒=
Ta có sin
0
2
1
305,0
20
10
=⇒===

2
'
0
==
m/s và ở độ cao 5 m so với mặt đất
b. Gắn vào vị trí ban đầu của mảnh đạn 2 hệ trục toạ độ x
’
o
’
y
’
(HV)
- Khi đó ta có





−=
−=
2''
''
2
1
sin
sin
gttvy
gtvv
o
oy

β
Vậy mảnh 2 lên đến độ cao cực đại cách mặt đất là
mhH 252055
=+=+=
Rút ra kết luận bài tập
Lưu ý: Với bài tập này học sinh không những rèn luyện thêm kỹ năng phương
pháp giải mà còn giúp học sinh ôn tập cũng cố lại phương pháp giải bài tập ném
xiên của 1 vật
* Một số bài tập vận dụng
14
Bài 1: Toa xe A có khối lượng m
1
= 29 tấn đang chuyển động với vận tốc v
1
= 2,4
m/s đến va chạm vào toa xe B có khối lượng m
2
= 40 tấn đang chạy cùng chiều với
vận tốc v
2
=1,2 m/s. Sau đó xe Avà B móc vào nhau và chuyển động đến móc vào
toa xe C có khối lượng m
3
=20 tấn đang đứng yên và cả 3 toa xe cùng chuyển động.
Xác định độ lớn vận tốc của đoàn toa xe A,B và đoàn toa xe A,B,C. Bỏ qua mọi ma
sát.
Đs: V
A,B
= 1,6m/s ; V
A,B,C

c.
0
v

vuông góc với
V

Bỏ qua mọi ma sát
ĐS: a.
2
V
= 1,5m/s
b.
2
V
= 2,5 m/s ; c.
2
V
= 2m/s
Bài 4: Một khí cầu có thang dây có khối lượng tổng cộng là M = 450 kg mang một
người có khối lượng m = 50 kg đứng ở thang dây. Lúc đầu người và khí cầu đứng
yên so với mặt đất. Người đó bắt đầu leo lên thang dây với vận tốc v
0
= 1m/s đối
với thang. Hãy xác định vận tốc của người và của khinh khí cầu đối với mặt đất ?
Bỏ qua sức cản của không khí
ĐS: V = 0,1m/s ; v = 0,9m/s
Bài 5: Trên mặt bàn nằm ngang có 2 xe nhỏ A và B có khối lượng m
1
=0,5 kg và

lập không, nếu là hệ cô lập thì ta áp dụng định luật bảo toàn động lượng để giải bài
tập này. Giáo viên cho học sinh nhắc lại nội dung định luật bảo toàn động lượng.
Sau đó học sinh tiến hành giải bài tập, trong quá trình đó tôi thấy đa phần các em
rất lúng túng không biết phải làm như thế nào, phải bắt đầu từ đâu, có một số em
học khá hơn thì áp dụng được định luật bảo toàn động lượng dưới dạng véctơ vào
bài tập nhưng rất lúng túng khi chuyển sang dạng đại số. Không khí học tập nặng
nề có nhiều em chán nản vì không làm được bắt đầu làm việc riêng không chú ý
học nữa.
4.2 - Hiệu quả trong làm bài kiểm tra
- Năm học 2010 – 2011:
* Hai lớp 10G và 10H áp dụng phương pháp giải như trên kết quả thu được như sau
+) Lớp 10G sĩ số 45 thì số học sinh đạt từ 7 điểm trở lên là 30HS – 66,67%; học
sinh đạt từ 5 – 6,5 điểm là 13 HS – 28,89%, còn lại dưới 5 điểm là 02 HS – 4,44%
+) Lớp 10H sĩ số 44 thì số học sinh đạt từ 7 điểm trở lên là 32 HS – 72,72%; học
sinh đạt từ 5 – 6,5 điểm là 09 HS – 20,45%; còn lại dưới 5 điểm là 03 HS – 6,83%
* Lớp 10I không áp dụng phương pháp giải như trên kết quả thu được như sau:
Sĩ số 42 HS số học sinh thì số học sinh đạt từ 7 điểm trở lên là 12 HS – 28,57%;học
sinh đạt từ 5 – 6,5 điểm là 15 HS – 35,71%; còn lại số học sinh dưới 5 điểm là
15HS – 35,72%
- Năm học 2011 – 2012:
* Lớp 10I áp dụng phương pháp giải như trên kết quả thu được như sau:
Sĩ số 45 thì số học sinh đạt từ 7 điểm trở lên là 32HS – 71,11%%; học sinh đạt từ 5
– 6,5 điểm là 12 HS – 26,66%, còn lại dưới 5 điểm là 01 HS – 2,23%
* Lớp 10G không áp dụng phương pháp giải như trên kết quả thu được như sau:
Sĩ số 46 HS số học sinh thì số học sinh đạt từ 7 điểm trở lên là 13 HS – 28,26%;học
sinh đạt từ 5 – 6,5 điểm là 17 HS – 36,95%; còn lại số học sinh dưới 5 điểm là
16HS – 34,79%
III - KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
16
Trong chương trình vật lý lớp 10 THPT phần kiến thức về các định luật bảo

- Hiệu quả của SKKN …………………………………………. 14
Phần 3: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT …… ………………………… 15
18