- Thế năng trọng trường:Năng lượng của vật có được khi vật ở một độ cao so với mặt đất, hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc gọi là thế năng trọng trường.
Thế năng trọng trường phụ thuộc vào: khối lượng và độ cao của vật so với vật mốc.
- Thế năng đàn hồi:Năng lượng của vật có được khi vật bị biến dạng đàn hồi gọi là thế năng đàn hồi.
Thế năng đàn hồi phụ thộc vào độ biến dạng đàn hồi .
- Động năng:Năng lượng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng.
Đông năng phụ thuộc vào tốc độ và khối lượng của vật.
Động năng và thế năng là hai dạng của cơ năng.
Cơ năng của một vật bằng tổng thế năng và động năng của nó.
Câu 1:
a. Khi nói ‘Bất kì vật nào cũng có nhiệt năng.’ là đúng hay sai? Vì sao ?
Bất kì vật nào cũng có nhiệt năng. Vì các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động không ngừng.
b. Nhúng một đầu chiếc thìa bằng bạc vào một cốc nước sôi ta có cảm giác tay bị nóng lên? Tại sao?
Thìa bạc đã truyền nhiệt từ nước nóng sang tay ta.
Câu 2:
a. Cơ năng của vật như thế nào được gọi là thế năng hấp dẫn, động năng?
Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao gọi là thế năng hấp dẫn.
b. Hãy cho ví dụ vật vừa có đồng thời cả thế năng và động năng?
Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng. Vật có khối lượng càng lớn, chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.
Câu 3: Hai vật có cùng khối lượng và đang rơi. Trong quá trình rơi em hãy so sánh cơ năng của hai vật khi ở cùng một độ cao.
Nếu hai vật cùng khối lượng và được thả rơi ở cùng một vị trí ban đầu thì trong quá trình rơi, cơ năng của hai vật ở cùng một độ cao sẽ bằng nhau. Nhưng nếu hai vật được thả từ vị trí ban đầu khác nhau thì trong quá trình rơi, cơ năng của hai vật ở cùng một độ cao sẽ không bằng nhau.
Câu 4:
a. Nêu ví dụ vật có thế năng hấp dẫn, vật có thế năng đàn hồi.
Vật có thế năng hấp dẫn: một viên gạch đang ở trên cao.
Vật có thế năng đàn hồi: cây cung đang giương.
b. Nêu ví dụ một vật có cả động năng và thế năng.
Một chiếc máy bay đang bay trên trời.
Câu 5: Buông tay để quả bóng rơi xuống đất. khi quả bóng đang rơi xuống đất, động năng và thế năng của quả bóng chuyển hoá như thế nào? Ở vị trí nào quả bóng có thế năng nhỏ nhất?
Khi quả bóng đang rởi xuống đất thì động năng quả bóng tăng, thế năng quả bóng giảm.
Khi chạm mặt đất, thế năng của quả bóng nhỏ nhất.
Câu 6: Hãy phân tích sự chuyển hoá cơ năng trong các trường hợp sau đây:
a. Con lắc đang chuyển dộng từ vị trí cân bằng lên cao.
Động năng chuyển hoá thành thế năng.
b. Một hòn bi đang lăn từ trên một máng nghiêng xuống.
Thế năng chuyển hoá thành động năng.
Câu 7: Một mũi tên đang bay trên cao có những dạng năng lượng nào mà em đã được học?
Một mũi tên đang bay trên cao sẽ tồn tại hai dạng năng lượng là thế năng hấp dẫn và động năng.
Câu 8: một lò xo treo vật m1, thì dãn một đoạn x1, cũng lò xo ấy khi treo vật m2, thì dãn ra một đoạn x2. Biết khối lượng vật m1 < m2. Hỏi:
a. Cơ năng của lò xo ở dạng nào?
Vì lò xo bị giãn nên lò xo có thế năng đàn hồi.
b. Trong trường hợp nào lò xo có thế năng lớn hơn?
Vì x1 < x2 nên thế năng khi treo vật m2 lớn hơn.
Câu 9:
a. Hãy phân tích sự chuyển hoá cơ năng khi một vật rơi ở độ cao nào đó đến khi chạm đất.
Trong quá trình rơi, thế năng giảm dần vì độ cao giảm dần, động năng tăng dần vì tốc độ tăng dần. thế năng chuyển hoá thành động năng. Khi vật chạm đất, thế năng bằng 0, động năng lớn nhất. Toàn bộ thế năng đã chuyển hoá thành động năng.
b. Máy bay đang bay có những dạng năng lượng nào?
Máy bay đang bay vừa có thế năng, vừa có động năng.
Những tin mới hơn
Những tin cũ hơn
Tailieumoi.vn xin giới thiệu đến các quý thầy cô, các em học sinh đang trong quá trình ôn tập bộ Bài tập về cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng Vật lý 10, tài liệu bao gồm 11 trang, tuyển chọn Bài tập về cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng có phương pháp giải chi tiết và bài tập có đáp án [có lời giải], giúp các em học sinh có thêm tài liệu tham khảo trong quá trình ôn tập, củng cố kiến thức và chuẩn bị cho kì thi môn Vật lý sắp tới. Chúc các em học sinh ôn tập thật hiệu quả và đạt được kết quả như mong đợi.
Tài liệu Bài tập về cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng gồm nội dung chính sau:
- Tóm tắt lý thuyết ngắn gọn Cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng.
1. Ví dụ minh họa
- Gồm 5 ví dụ minh họa đa dạng có đáp án và lời giải chi tiết Bài tập về cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng.
2. Bài tập và lời giải bài tập tự luyện
- Gồm 5 bài tập tự luyện có đáp án và lời giải chi tiết giúp học sinh tự rèn luyện cách giải các dạng Bài tập về cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng.
Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:
Bài tập về cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng
· Phương pháp giải
− Chọn mốc thế năng [nên chọn mốc thế năng tại .mặt đất]
− Xác định các giá trị về độ cao hoặc vận tốc đề bài cho rồi theo định luật bảo toàn cơ năng:
WA=WB⇒12mvA2+mghA=12mvB2=mghB
− Xác định giá trị đề bài cần tính
1. VÍ DỤ MINH HỌA
Câu 1. Cho một vật có khối lượng m. Truyền cho vật một cơ năng là 37,5J. Khi vật chuyển động ở độ cao 3m vật có Wd=32Wt. Xác định khối lượng của vật và vận tốc của vật ở độ cao đó. Lấy g = 10m/s2
Giải:
Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Theo định luật bảo toàn năng lượng:
W=Wd+Wt=52Wt⇒W=52mgz⇒m=2W5gz=2.37,55.10.3=0,5kg
Ta có: Wd=32Wt⇒12mv2=32mgz⇒v=3.gz≈9,49m/s
Câu 2. Một học sinh của trung tâm bôi dưỡng kiến thức Hà Nội đang chơi đùa ở sân thượng trung tâm có độ cao 45m, liền cầm một vật có khối lượng 100g thả vật rơi tự do xuống mặt đất. Lấy g = 10m/s2.
a. Tính vận tốc của vật khi vật chạm đất.
b. Tính độ cao của vật khi Wđ = 2Wt
c. Tính vận tốc của vật khi 2Wđ = 5Wt
d. Xác định vị trí để vận có vận tốc 20[m/s]
e. Tại vị trí có độ cao 20m vật có vận tốc bao nhiêu
f. Khi chạm đất, do đất mềm nên vật bị lún sâu lũcm. Tính lực cản trung bình tác dụng lên vật.
Giải:
Chọn mốc thế năng tại mặt đất
a. Gọi A là vị trí ném, B là mặt đất: vA = 0[m / s]; zA = 45[m]; zB = 0[m]
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
WA=WB⇒mgzA=12mvB2⇒vB=2gzA⇒v=2.10.45=30 m/s
b. Gọi C là vị trí: Wd = 2Wt. Theo định luật bảo toàn cơ năng:
WA=WC⇒WA=3WtC⇒mgzA=3mgzC⇒zA=zC2=453=15 Ω
c. Gọi D là vị trí để: 2Wd=5Wt⇒WtD=25WdD
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
WA=Wd⇒WA=75WdD⇒mgzA=75.12mvD2⇒vD=107.gzA
⇒vD=107.10.45≈25,555m/s
d. Gọi E là vị trí để vật có vận tốc 20[m/s]
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
WA=WE⇒mgzA=mgzE+12mvE2⇒zE=zA−vE22g
⇒zE=45−2022.10=25m
Vật cách mặt đất 25m thì vật có vận tốc: 20[m/s]
e. Gọi F là vị trí để vật có độ cao 20m
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
WA=WF⇒mgzA=mgzE+12mvF2⇒vF=2gzA−zF
⇒vF=2.1045−20=105m/s
f. Áp dụng định lý động năng:
A=Wdn−WdB=0−12mvB2⇒FC.s=−12mvB2⇒FC=−mvB22s=−0,1.3022.10=−4,5N
Câu 3. Một viên bi khối lượng m chuyến động ngang không ma sát với vận tốc 2 m/s rồi đi lên mặt phẳng nghiêng góc nghiêng 30°.
a. Tính quãng đường s mà viên bi đi được trên mặt phẳng nghiêng
b. Ở độ cao nào thì vận tốc của viên bi giảm còn một nửa.
c. Khi vật chuyển động được quãng đường là 0,2 m lên mặt phẳng nghiêng thì vật có vận tốc bao nhiêu.
Chọn mốc thế năng tại A, giả sử lén đến B vật dùng lại
| Giải: a. Theo định luật báo toàn cơ năng: WA=WB⇒12mvA2=mgzB⇒zB=vA22g⇒z=222.10=0,2m ⇒sin300=zBs⇒s=zBsin300=0,212⇒s=0,4m |
b. Gọi C là vị trí mà vận tốc giảm đi một nửa tức là còn 1 m/s
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
WA=WB⇒12mvA2=mgzC+12mvC2⇒zC=12gvA2−vC2
⇒zC=12.1022−12=0,15m
Vật chuyển động được một quãng đường: s=zCsin300=0,3m
c. Khi vật đi được quãng đường 0,2m thì vật có độ cao: zD=s/.sin300=0,2.12=0,1m
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
WA=WD⇒12mvA2=mgzD+12mvD2⇒vD=vA2−2gzD W
⇒vD=22−2.10.0,1=2m/s