Các công thức cơ bản
Động năng:
Thế năng: Thế năng trọng trường : Wt = m.g.z
Thế năng đàn hồi : Wt(đh) =
Cơ năng: W = Wđ + Wt
Định luật bảo toàn cơ năng: không có ma sát và lực cản không khí, vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực đàn hồi thì cơ năng được bảo toàn.
Nếu có lực ma sát hoặc lực cản không khí thì cơ năng không bảo toàn. Độ biến thiên cơ năng bằng công của lực ma sát.
ΔW = W2 – W1 = Ams
ÔN TẬP CƠ NĂNG
Câu 1. một vật được ném thẳng đứng từ dưới lên với vận tốc 2m/s. Nếu bỏ qua sức cản của không khí thì khi chuyển động ngược lại từ trên xuống dưới, độ lớn vận tốc của vật khi đến vị trí bắt đầu ném là:
A. v < 2m/s. B. v = 2m/s. C. v > 2 m/s. D. v 2 m/s.
ÔN TẬP CƠ NĂNG
Câu 2: Một vật được ném thẳng đứng từ dưới lên, trong quá trình chuyển động đi lên của vật thì
A. Động năng giảm, thế năng tăng
B. Động năng giảm, thế năng giảm
C. Động năng tăng, thế năng giảm
D. Động năng tăng, thế năng tăng
ÔN TẬP CƠ NĂNG
Câu 3. Một vật được ném lên từ độ cao 1m so với mặt đất với vận tốc đầu 2 m/s. Biết khối lượng của vật bằng 0,5 kg (Lấy g = 10m/s2). Cơ năng của vật so với mặt đất bằng:
A. 4J. B. 5 J. C. 6 J. D. 7 J
Giải
Chọn gốc thế năng tại mặt đất
Biểu thức tính cơ năng:
Thay số với m = 0,5kg, g = 10m/s2 , z = 1m, v = 2m/s
=>
ÔN TẬP CƠ NĂNG
Câu 4. Một vật nhỏ khối lượng m = 100g gắn vào đầu môt lò xo đàn hồi có độ cứng k = 200 N/m (khối lượng không đáng kể), đầu kia của lò xo được gắn cố định. Hệ được đặt trên một mặt phẳng ngang không ma sát. Kéo vật giãn ra 5cm so với vị trí ban đầu rồi thả nhẹ nhàng. Cơ năng của hệ vật tại vị trí đó là:
25.10-2 J. B. 50.10-2 J. C. 100.10-2 J. D. 200.10-2 J.
Giải
Biểu thức tính cơ năng
Thay số với m = 0,1kg; v = 0m/s; k = 200N/m; Δ l = 0,05m
=>
ÔN TẬP CƠ NĂNG
Câu 5. Tại mặt đất một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 6m/s. Lấy g=10m/s2. Hãy tính:
a. Độ cao cực đại của vật?
b. Ở độ cao nào thì thế năng bằng động năng.
c. Ở độ cao nào thì thế năng bằng nửa động năng.
ÔN TẬP CƠ NĂNG
Câu 5. Tại mặt đất một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 6m/s. Lấy g=10m/s2. Hãy tính:
a. Độ cao cực đại của vật?
Giải
a. Chọn gốc thế năng tại mặt đất
Tại mặt đất: v0 = 6m/s; z0 = 0 =>
Ở độ cao cực đại: v1 = 0; zmax = ? =>
Áp dụng ĐLBTCN: W0 = W1
ÔN TẬP CƠ NĂNG
Câu 5. Tại mặt đất một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 6m/s. Lấy g=10m/s2. Hãy tính:
b. Độ cao mà thì thế năng bằng động năng.
Giải
Ở độ cao cực đại: v1 = 0; zmax = 1,8m
=>
Vị trí 2 có Wđ =Wt : v2 ; z2 = ?
=> W2 = Wđ2 + Wt2 = 2Wt2 = 2.m.g.z2
Áp dụng định luật BTCN: W1 = W2
=> m.g.zmax = 2.m.g.z2
=> z2 = zmax /2 = 0.6 m
ÔN TẬP CƠ NĂNG
Câu 5. Tại mặt đất một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 6m/s. Lấy g=10m/s2. Hãy tính:
c. Độ cao mà thế năng bằng nửa động năng.
Giải
Vị trí 3 có Wt = Wđ/2 hay Wđ =2Wt : v3; z3 = ?
=> W3 = Wđ3 +Wt3 = 2Wt3 + Wt3 = 3Wt3 =3.m.g.z3
Ở độ cao cực đại: v1 = 0; zmax = 1,8m
=>
Áp dụng ĐLBT cơ năng: W3 = W1
=> 3.m.g.z3 = m.g.zmax => z3 = zmax/3 = 0,6 m
ÔN TẬP CƠ NĂNG
Câu 6. Ở độ cao h = 20m một vật được ném thẳng đứng lên trên với vận tốc đầu v0 = 10m/s. lấy g=10m/s2. Bỏ qua sức cản của không khí.
Độ cao mà ở đó động năng bằng thế năng của vật là:
A. 15 m. B. 25 m. C. 12,5 m. D. 35 m.
Giải Chọn mốc thế năng tại mặt đất
Tại vị trí ném: v0 =10m/s; z 0 =20m.
=>
Vị trí có Wđ = Wt : z1 = ?
=> W1 = Wđ1 + Wt1 = Wt1 + Wt1 = 2m.g.z1
Áp dụng ĐLBT cơ năng: W1 = W0
ÔN TẬP CƠ NĂNG
Câu 7: Một vật có khối lượng 4 kg, bắt đầu trượt không ma sát từ đỉnh của mặt phẳng nghiêng có độ cao h = 5 m. Lấy g = 10 m/s2, vận tốc của vật ở chân mặt phẳng nghiêng là bao ngiêu?
Giải
Chọn gốc thế năng tại chân dốc
Ở đỉnh dốc: v1 = 0; z1 = 5m:
=> W1 = m.g.z1
Ở chân dốc: v2 = ?; z2 = 0:
=> W2 =
Áp dụng ĐLBTCN: W1 = W2
ÔN TẬP CƠ NĂNG
Câu 8: Một vật nhỏ khối lượng m = 1kg trượt không vật tốc đầu từ đỉnh dốc cao h = 5m. Khi tới chân dốc, vật có vận tốc là 6m/s. Cơ năng của vật có bảo toàn không? Tại sao?
Giải
Chọn gốc thế năng tại chân dốc
Ở đỉnh dốc: v1 = 0; z1 = 5m:
=> W1 = m.g.z1 = 1.10.5 = 50J
Ở chân dốc: v2 = 6m/s; z2 = 0:
=> W2 =
Vậy trong quá trình vật trượt xuống thì cơ năng không bảo toàn vì W2 < W1
ÔN TẬP CƠ NĂNG
Câu 9: Từ đỉnh tháp có chiều cao h = 20m, người ta ném lên cao một hòn đá khối lượng m = 50g với vận tốc đầu là 18m/s. Khi rơi tới mặt đất, vận tốc của hòn đá bằng 20m/s. Lấy g = 10m/s2.
a. Cơ năng của hòn đá có bảo toàn không? Tại sao?
b. Tính công của lực cản không khí.
Giải Chọn mốc thế năng tại mặt đất
a. Cơ năng tại đỉnh tháp: m = 0,05kg; v1 = 18m/s; z1 = 20m
Cơ năng của vật khi tới mặt đất: v2 = 20m/s; z2 = 0
Cơ năng không bảo toàn vì W2 < W1.
b. Công của lực cản: Ac = W2 –W1 = 10 – 18,1 = 8,1J
ÔN TẬP CƠ NĂNG
nguon VI OLET
