Một vật được ném lên cao sau đó rơi về đến vị trí ban đầu công của trọng lực tác dụng lên vật bằng
|
Phần hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 trang 141 Sách giáo khoa được kiến guru tổng hợp lại trên cơ sở là ôn tập và vận dụng bài học. Trong phần này được Kiến chia thành 2 phần : Lý thuyết và bài tập vận dụng có lời giải chi tiết về bài thế năng . Kiến thức toàn bộ nằm ở chương 4 : “Các định luật bảo toàn” . Mời các bạn cùng xem và tham khảo bài viết nhé. Show
I. Lý thuyết cần nắm để giải bài tập vật lý 10 trang 141 SGK1. Thế năng trọng trườnga) Trọng trườngTrọng trường là trường hấp dẫn xung quanh Trái Đất. Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện của trọng lực tác dụng lên vật có khối lượng m đặt tại một vị trí bất kỳ trong không gian có trọng trường. Biểu thức: P = mg Nếu xét trong khoảng không gian không không quá rộng thì trọng trường trong khoảng không gian đó là trọng trường đều. b) Định nghĩaThế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật, nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường. Nếu chọn thế năng tại mặt đất thì thế năng trọng trường của một vật có khối lượng m đặt tại độ cao z là: c) Tính chất- Là đại lượng vô hướng. - Có giá trị dương, âm hoặc bằng không, phụ thuộc vào vị trí chọn làm gốc thế năng. d) Đơn vịĐơn vị của thế năng là jun (J) Chú ý: Nếu chọn gốc thế năng tại mặt đất thì thế năng tại mặt đất bằng không e) Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lựcKhi một vật chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N thì công của trọng lực của vật có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường tại M và tại N. Hệ quả: Trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường: - Khi vật giảm độ cao, thế năng của vật giảm thì trọng lực sinh công dương. - Khi vật tăng độ cao, thế năng của vật tăng thì trọng lực sinh công âm. 2. Thế năng đàn hồia) Công của lực đàn hồi- Xét một lò xo có độ cứng k, một đầu gắn vào một vật, đầu kia giữ cố định. - Khi lò xo bị biến dạng với độ biến dạng là - Khi đưa lò xo từ trạng thái biến dạng về trạng thái không biến dạng thì công của lực đàn hồi được xác định bằng công thức: b) Thế năng đàn hồi- Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi. - Công thức tính thế năng đàn hồi của một lò xo ở trạng thái có độ biến dạng Δl là: - Thế năng đàn hồi là một đại lượng vô hướng, dương. - Đơn vị của thế năng đàn hồi là jun (J). II. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 trang 141 SGK1. Hướng dẫn giải bài tập vật lí 10 Bài 1 Trang 141Nêu định nghĩa và ý nghĩa của thế năng: a) trọng trường b) đàn hồiLời giải: - Thế năng trọng trường (hay còn gọi là thế năng hấp dẫn) của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật, nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường. - Thế năng đàn hồi : là dạng năng lượng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi. - Ý nghĩa thế năng trọng trường: khi một vật ở vị trí có độ cao z so với mặt đất thì vật có khả năng sinh công, nghĩa là vật mang năng lượng, năng lượng này dự trữ bên trong vật dưới dạng gọi là thế năng. - Tương tự, một lò xo có độ cứng k khi nén hoặc dãn một lượng Δl thì lực đàn hồi của ló xo khả năng sinh công, nghĩa là vật mang năng lượng, năng lượng này gọi là thế năng đàn hồi. 2. Hướng dẫn giải lý 10 bài 2 trang 141 SGKKhi một vật từ độ cao z, với cùng vận tốc đầu, bay xuống đất theo những con đường khác nhau thì A. Độ lớn vận tốc chạm đất bằng nhauB. Thời gian rơi bằng nhau C. công của trọng lực bằng nhau D. gia tốc rơi bằng nhau Hãy chọn câu sai. Lời giải: Chọn B. Công A chỉ phụ thuộc hiệu độ cao không phụ thuộc dạng đường đi nên theo định lý biến thiên động năng ta có: (h là hiệu độ cao giữa hai điểm) v1 là vận tốc đầu không đổi, h = z, nên theo các con đường khác nhau thì độ lớn v2 vẫn bằng nhau và công của trọng lực bằng nhau → B sai, thời gian sẽ phụ thuộc vào hình dạng quỹ đạo đi. Chọn B. 3. Hướng dẫn giải bài tập vật lý lớp 10 bài 3 trang 141Một vật khối lượng 1,0 kg có thế năng 1,0 J đối với mặt đất. Lấy g = 9,8 m/s2. Khi đó , vật ở độ cao bằng bao nhiêu? A. 0,102 m ; B. 1,0 mC. 9,8 m ; D. 32 m Lời giải: - Chọn A - Áp dụng công thức tính thế năng trọng trường: 4. Hướng dẫn giải bài tập vật lý lớp 10 bài 4 trang 141 SGKMột vật khối lượng m gắn vào đầu một lò xo đàn hồi có độ cứng k, đầu kia của lò xo cố định. Khi lò xo bị nén lại một đoạn Δl (Δl < 0) thì thế năng đàn hồi bằng bao nhiêu? Lời giải: Chọn A. Thế năng đàn hồi của vật là: 5. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 bài 5 trang 141 SGKTrong hình 26.5, hai vật cùng khối lượng nằm ở hai vị trí M và N sao cho MN nằm ngang. So sánh thế năng tại M và tại N. Hình 26.5 Lời giải: Vì MN nằm ngang nên nếu chọn cùng 1 mốc thế năng (ví dụ tại O) thì thế năng của vật tại M và tại N là như nhau. 6. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 Bài 6 trang 141 SGKLò xo có độ cứng k = 200 N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ. Khi lò xo bị nén 2 cm thì thế năng đàn hồi của hệ bằng bao nhiêu? Thế năng này có phụ thuộc khối lượng của vật không? Lời giải: Áp dụng công thức tính thế năng đàn hồi: Thế năng này không phụ thuộc vào khối lượng của vật.
13/12/2021 267
A. Con lắc chuyển động từ A về đến vị trí C động năng tăng dần, thế năng giảm dần.
B. Con lắc chuyển động từ C đến B, thế năng tăng dần, động năng giảm dần.
C. Cơ năng của con lắc ở vị trí C nhỏ hơn ở vị trí A.Đáp án chính xác
D. Thế năng của con lắc ở vị trí A bằng ở vị trí B.
Chúng tôi xin giới thiệu các bạn học sinh bộ tài liệu giải Bài tập trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 27: Cơ năng có lời giải hay, cách trả lời ngắn gọn, đủ ý được biên soạn bởi đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm. Mời các em tham khảo tại đây. Bộ 16 câu hỏi trắc nghiệm Vật lý lớp 10 Bài 27: Cơ năngCâu 1: Một vật được thả rơi tự do, trong quá trình rơi A. động năng của vật không đổi. B. thế năng của vật không đổi. C. tổng động năng và thế năng của vật không thay đổi. D. tổng động năng và thế năng của vật luôn thay đổi. Chọn C. Một vật được thả rơi tự do, trong quá trình rơi vận tốc và độ cao của vật thay đổi nên động năng và thế năng thay đổi, nhưng tổng động năng và thế năng của vật không thay đổi. Câu 2: Một vận động viên trượt tuyết từ trên vách núi trượt xuống, tốc độ trượt mỗi lúc một tăng. Như vậy đối với vận động viên A. động năng tăng, thế năng tăng. B. động năng tăng, thế năng giảm. C. động năng không đổi, thế năng giảm. D. động năng giảm, thế năng tăng. Chọn B. Một vận động viên trượt tuyết từ trên vách núi trượt xuống nên độ cao giảm và vận tốc tăng. Do đó động năng tăng, thế năng giảm. Câu 3: Trong quá trình dao động của một con lắc đơn thì tại vị trí cân bằng A. động năng đạt giá trị cực đại. B. thế năng đạt giá trị cực đại. C. cơ năng bằng không. D. thế năng bằng động năng. Chọn A. Trong quá trình dao động của một con lắc đơn thì tại vị trí cân bằng con lắc đơn có tọa độ cao thấp nhất do vậy thế năng nhỏ nhất, động năng lớn nhất. Câu 4: Khi thả một vật trượt không vận tốc đầu trên mặt phẳng nghiêng có ma sát A. cơ năng của vật bằng giá trị cực đại của động năng. B. độ biến thiên động năng bằng công của lực ma sát. C. độ giảm thế năng bằng công của trọng lực. D. độ giảm thế năng bằng độ tăng động năng. Chọn C. Khi thả một vật trượt không vận tốc đầu trên mặt phẳng nghiêng có ma sát thế năng giảm do trọng lực sinh công. Do đó độ giảm thế năng bằng công của trọng lực. Câu 5: Một vật được thả rơi tự do từ độ cao 3 m. Độ cao vật khi động năng bằn hai lần thế năng là A. 1,5 m. B. 1,2 m. C. 2,4 m. D. 1,0 m. Chọn D Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Vật rơi tự do nên cơ năng được bảo toàn: W1 = W2 ⇒ W1 = Wđ2 + Wt2 = 2Wt2+Wt2⇒ h2=h/3 = 1 m. Câu 6: Một vật được ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc đầu 4 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Tốc độ của vật khi có động năng bằng thế năng là A. 2√2 m/s. B. 2 m/s. C. √2 m/s. D. 1 m/s. Chọn A. Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí nên cơ năng được bảo toàn: W1 = W2 Câu 7: Một vật có khối lượng 1 kg, được ném lên thẳng đứng tại một vị trí cách mặt đất 2 m, với vận tốc ban đầu vo = 2 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2. Nếu chọn gốc thế năng tại mặt đất thì cơ năng của vật tại mặt đất bằng A. 4,5 J. B. 12 J. C. 24 J. D. 22 J. Chọn D. Bỏ qua sức cản không khí nên cơ năng được bảo toàn Câu 8: Một vật được ném từ độ cao 15 m với vận tốc 10 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ của vật khi chạm đất là A. 10√2 m/s. B. 20 m/s. C. √2 m/s. D. 40 m/s. Chọn B. Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí nên cơ năng được bảo toàn: W1 = W2 Câu 9: Một vật được ném xiên từ mặt đất với vận tốc ban đầu hợp với phương ngang một góc 30o và có độ lớn là 4 m/s. Lấy g = 10 m/s2, chọn gốc thế năng tại mặt đất, bỏ qua mọi lực cản. Độ cao cực đại của vật đạt tới là A. 0,8 m. B. 1,5 m. C. 0,2 m. D. 0,5 m. Chọn C. Tại vị trí có độ cao cực đại thì v2y = 0; v2x = v1cosα Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí nên cơ năng được bảo toàn: W1 = W2 Câu 10: Một vật ném được thẳng đứng xuống đất từ độ cao 5 m. Khi chạm đất vật nảy trở lên với độ cao 7 m. Bỏ qua mất mát năng lượng khi va chạm đất và sức cản môi trường. Lấy g = 10 m/s2. Vận tốc ném ban đầu có giá trị bằng A. 2√10 m/s. B. 2 m/s. C. 5 m/s. D. 5 m/s. Chọn A Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua mất mát năng lượng khi va chạm đất và sức cản môi trường: W1 = W2 Câu 11: Một vật trượt không ma sát từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng. Khi đi được 2/3 quãng đường theo mặt phẳng nghiêng tì tỉ số động năng và thế năng của vật bằng A. 2/3. B. 3/2. C. 2. D. 1/2. Chọn C. Chọn mốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng. Vật trượt không ma sát nên cơ năng được bảo toàn: Câu 12: Một vật khối lượng 1 kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh A cao 20 m cảu một cái dốc xuống đến chân dốc. Vận tốc của vật tại chân dốc là 15 m/s. Lấy g = 10 m/s2. Độ lớn công của lực ma sát tác dụng lên vật khi vật trượt hết dốc A. 87,5 J. B. 25,0 J. C. 112,5 J. D. 100 J. Chọn A. Chọn mốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng. Do có ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng nên Câu 13: Một vật nhỏ bắt đầu trượt từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng có chiều dài 2 m, nghiêng góc 30o so với phương ngang. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,1. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ của vật khi đến chân mặt phẳng nghiêng là A. 2,478 m/s. B. 4,066 m/s. C. 4,472 m/s. D. 3,505 m/s. Chọn B. Chọn mốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng. Do có ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng nên Câu 14: Một viên bi thép có khối lượng 100 g được bắn thẳng đứng xuống đất từ độ cao 5 m với vận tốc ban đầu 5 m/s. Khi dừng lại viên bi ở sâu dưới mặt đất một khoảng 10 cm. Bỏ qua sức cản của không khí, lấy g = 10 m/s2. Lực tác dụng trung bình của đất lên viên bi là A. 67,7 N. B. 75,0 N. C. 78,3 N. D. 63,5 N. Chọn D. Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Ban đầu vật có động năng Wđ1 = 0,5mv2 và thế năng Wt1 = mgh1. Do có lực cản của đất nên khi viên bi dừng lại sâu dưới mặt đất một khoảng d. Khi đó vật có động năng Wđ2 = 0 và thế năng trọng trường Wt2 = -mgd. Áp dụng định lý biến thiên cơ năng ta có: Câu 15: Một vật nhỏ được treo vào đầu dưới của một sợi dây mảnh, không dãn có chiều dài 2 m. Giữ cố định đầu trên của sợi dây, ban đầu kéo cho dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 60o rồi truyền cho vật vận tốc bằng 2 m/s hướng về vị trí cân bằng. Bỏ qua sức cản môi trường, lấy g = 10 m/s2. Độ lớn vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân bằng là A. 3√2 m/s. B. 3√3 m/s. C. 2√6 m/s. D. 2√5 m/s. Chọn C. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng của con lắc. Bỏ qua sức cản môi trường, cơ năng của con lắc được bảo toàn: W1 = W2 Câu 16: Đại lượng nào không đổi khi một vật được ném theo phương nằm ngang? A. Thế năng B. Động năng C. Cơ năng D. Động lượng Chọn: C Giải thích: Nếu không có tác dụng của các lực khác (như lực cản, lực ma sát…) thì trong quá trình chuyển động, cơ năng của vật chịu tác dụng của trọng lực hay chịu tác dụng của lực đàn hồi là một đại lượng bảo toàn. ►► CLICK NGAY vào nút TẢI VỀ dưới đây để download giải Bài tập trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 27: Cơ năng chi tiết bản file pdf hoàn toàn miễn phí từ chúng tôi. Đánh giá bài viết |
