Cộng đồng chia sẻ tri thức Lib24.vn

Bài 27: Cơ năng

Lý thuyết
Mục lục
* * * * *

Câu C1 trang 143 SGK Vật lý 10

Con lắc đơn tạo bởi một vật nặng nhỏ gắn vào đầu một sợi dây mảnh không co dãn, đầu kia của dây gắn cố định tại C (Hình 27.2). Đưa vật lên vị trí A rồi thả nhẹ nhàng, vật sẽ đi xuống đến O (vị trí thấp nhất ) rồi đi lên đến B, sau đó quay lại và dao động cứ thế tiếp diễn. Nếu không có tác dụng của các lực cản, lực ma sát :

a) Chứng minh rằng A và B đối xứng với nhau qua CO.

b) Vị trí nào động năng cực đại? Cực tiểu?

c) Trong quá trình nào động năng chuyển hóa thành thế năng và ngược lại?

Hướng dẫn giải

a) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:

       WA = WB

⇔     mgzA + 0 = mgzB + 0

=>     zA = zB

=> A và B đối xứng nhau qua CO.

(tại A và B vật dừng lại nên động năng bằng 0)

b) Chọn gốc thế năng tại O (là vị trí thấp nhất)

Tại A và B có độ cao lớn nhất, vật dừng lại nên:

       Wđ (A)= Wđ(B) = 0

       Wt (A)= Wt(B) = mgzmax = Wtmax

Tại O: Vật có vận tốc lớn nhất khi chuyển động qua O nên:

\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_t}\left( O \right) = 0\\{{\rm{W}}_d}\left( O \right) = \dfrac{1}{2}mV_{0\max }^2 = {{\rm{W}}_{d\left( {\max } \right)}}\end{array}\)

c) Quá trình quả cầu nhỏ của con lắc chuyển động từ biên A về O thế năng giảm dần, chuyển hóa thành động năng.

Câu C2 trang 144 SGK Vật lý 10

Một vật nhỏ trượt không vận tốc đầu từ một đỉnh dốc cao h = 5 (Hình 27.3); khi xuống tới chân dốc B, vận tốc của vật là v = 6 m/s. Cơ năng của vật có bảo toàn không ? Giải thích?

Hướng dẫn giải

Chọn mốc thế năng tại chân dốc B.

Cơ năng của vật tại đỉnh dốc A là:

WA = mgzA + 0 = 50 m (tại A: v = 0 Wđ = 0)

Cơ năng tại chân dốc B là:

\({{\rm{W}}_B} = 0 + \dfrac{1}{2}{v^2} = \dfrac{1}{2}m{.6^2} = 18\,m\)

(Tại B : thế năng bằng 0)

Như vậy cơ năng không được bảo toàn (WA ≠ WB).

Nguyên nhân : Do có ma sát trên mặt phẳng nghiêng với vật khi trượt.

Công của lực ma sát được tính là:

Δms = WB - WA = 18 m – 50 m = 32m (J)

Bài 1 (SGK trang 144)

Viết công thức tính cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.

Hướng dẫn giải

Công thức tính cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:

W = Wđ + Wt = 1/2mv2 + mgz

Bài 2 (SGK trang 144)

Viết công thức tính cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.

Hướng dẫn giải

ông thức tính cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:

W = 1/2mv2 + 1/2k(Δl)2 = hằng số

Bài 3 (SGK trang 144)

Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng.

Hướng dẫn giải

Định luật bảo toàn năng lượng:

Nếu không có tác dụng của lực khác (như lực cản, lực ma sát,...)thì trong quá trình chuyển động, cơ năng của một vật là một đại lượng bảo toàn

Bài 4 (SGK trang 144)

Nêu một ví dụ về sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong trường hợp vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.

Hướng dẫn giải

Nêu một ví dụ về sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong trường hợp vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.

Ví dụ về cung tên: Nêu một ví dụ về sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong trường hợp vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.

Bài 5 (SGK trang 144)

Cơ năng là một đại lượng

A. Luôn luôn đúng.

B. Luôn luôn dương hoặc bằng không.

C. Có thê dương hoặc bằng không.

D. Luôn luôn khác không.

Hướng dẫn giải

5. Cơ năng là một đại lượng

A. Luôn luôn đúng.

B. Luôn luôn dương hoặc bằng không.

C. Có thê dương hoặc bằng không.

D. Luôn luôn khác không.

Hướng dẫn.

Chọn C.

Bài 6 (SGK trang 144)

Khi có tác dụng của cả trọng lực và lực đàn hồi thì cơ năng của vật được tính như thế nào?

Hướng dẫn giải

Cơ năng của vật bao gồm:

W = \(\dfrac{1}{2}\)mv2 + mgz + \(\dfrac{1}{2}\).k.(\(\Delta\)l)2



Bài 7 (SGK trang 144)

Một vật nhỏ được ném lên từ một điểm M phía trên mặt đất; vật lên tới điểm N thì dừng và rơi xuống đất. Bỏ qua sức cản không khí. Trong quá trình MN

A. Động năng tăng.

B. Thế năng giảm.

C. Cơ năng cực đại tại N.

D. Cơ năng không đổi.

Chọn đáp án đúng.

Hướng dẫn giải

7. Một vật nhỏ được ném lên từ một điểm M phía trên mặt đất; vật lên tới điểm N thì dừng và rơi xuống đất. Bỏ qua sức cản không khí. Trong quá trình MN

A. Động năng tăng.

B. Thế năng giảm.

C. Cơ năng cực đại tại N.

D. Cơ năng không đổi.

Chọn đáp án đúng.

Hướng dẫn.

Chọn D.

Bài 8 (SGK trang 144)

Từ điểm M (có độ cao so với mặt đất bằng 0,8m) ném lên một vật với vận tốc đầu 2m/s. Biết khối lượng của vật bằng 0,5kg. Lấy g = 10m/s2. Cơ năng của vật bằng bao nhiêu?

A. 4J.

B. 1J.

C. 5J.

D. 8 J.

Hướng dẫn giải

8. Từ điểm M (có độ cao so với mặt đất bằng 0,8 m) ném lên một vật 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 bằng bao nhiêu?

A. 4 J. B. 1 J.

C. 5 J. D. 8 J.

Hướng dẫn.

chọn C

Có thể bạn quan tâm


Có thể bạn quan tâm