Động năng của vật bằng một nửa tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật.. Liên hệ giữa động năng và công Dưới tác dụng của lực F, giả sử trong khoảng thời gian từ t1 đến t2, v
Trang 1BÀI TẬP CHỌN LỌC - VẬT LÝ 10 Lê Xuân Long
BÀI TẬP 14 - ĐỘNG NĂNG VÀ THẾ NĂNG
***
Cần nhớ
1 Động năng
+ Một vật đang chuyển động có khả năng sinh công (truyền năng lượng) lên vật khác, tức là vật ấy có “năng
lượng” Dạng năng lượng tương ứng với chuyển động của vật gọi là động năng Động năng của vật bằng một
nửa tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật
Wđ 1 2
mv 2
+ Động năng là một đại lượng vô hướng, có thể dương hoặc bằng không
+ Đơn vị của động năng là Jun (J)
2 Liên hệ giữa động năng và công
Dưới tác dụng của lực F, giả sử trong khoảng thời gian từ t1 đến t2, vận tốc của vật thay đổi từ v1 đến v2, do đó động năng của vật sẽ thay đổi “Độ biến thiên động năng của vật bằng tổng công của các lực tác dụng lên vật”
A > 0: Động năng của vật tăng (công vật nhận được chuyển thành động năng của vật)
A < 0: Động năng của vật giảm (động năng của vật chuyển thành công truyền cho vật khác)
A = 0: Động năng của vật không đổi (bảo toàn)
3 Thế năng trọng trường
+ Khi đưa vật lên độ cao h phải tốn một công ít nhất
bằng công của trọng lực Công này chuyển thành “thế
năng” của vật Như vậy, vật ở độ cao h trong trường
trọng lực dự trữ một năng lượng dưới dạng thế năng,
gọi là thế năng trọng trường
Wt = mgh (3) + Thế năng là một đại lượng vô hướng (có thể
dương, âm, hoặc bằng không), tương đối, phụ thuộc
vào gốc thế năng
+ Thế năng có đơn vị là Jun (J)
Bài tập
1 Động năng của một ô tô nặng 800 kg đang đi với
tốc độ 10 m/s là bao nhiêu?
2 Một vật khối lượng 2 kg đang có động năng là 9 J.
Khi đó vận tốc của vật bằng bao nhiêu?
3 Một xe máy đang chuyển động với vận tốc v thì
tăng tốc lên vận tốc 2v Khi đó động năng của xe
máy tăng hay giảm mấy lần?
4 Một vật nặng 4 kg bắt đầu chuyển động nhanh dần
đều từ trạng thái nghỉ với gia tốc 2 m/s2 Tìm động
năng của vật khi vật chuyển động được 5 giây
5 Một vật nặng 8 kg bắt đầu chuyển động nhanh dần
đều từ trạng thái nghỉ với gia tốc 3 m/s2 Tìm động
năng của vật khi vật đi được 6 m
6 Một vật nặng 5 kg trượt từ trạng thái nghỉ dưới tác
dụng của lực F = 30 N song song với mặt sàn Bỏ qua
ma sát Khi vật trượt được 27 m thì
a) công của lực F bằng bao nhiêu?
b) động năng của vật bằng bao nhiêu?
7 Một vật nặng 2 kg trượt từ trạng thái nghỉ dưới tác
dụng của lực F = 5 N song song với mặt sàn Bỏ qua
ma sát Khi vật trượt được 5 m thì a) công của lực F bằng bao nhiêu?
b) vận tốc của vật bằng bao nhiêu?
8 Cung cấp vận tốc ban đầu 4 m/s cho một vật nặng
5 kg bắt đầu chuyển động chậm dần đều trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của lực ma sát Hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là 0,2 Lấy g = 10 m/s2 Khi vật đi được 3 m thì
a) công của lực ma sát bằng bao nhiêu?
b) độ biến thiên động năng của vật bằng bao nhiêu?
© 2022 ANHXTANH HÀ NỘI - Lê Xuân Long
Trang 29 Một vật nặng 2 kg trượt từ trạng thái nghỉ dưới tác
dụng của lực kéo F 10 2 N hướng lên, hợp với
phương ngang góc 450 Bỏ qua ma sát Khi vật trượt
được 40 m thì
a) công của lực F bằng bao nhiêu?
b) động năng của vật bằng bao nhiêu?
10 Một vật nặng 2 kg trượt từ trạng thái nghỉ dưới
tác dụng của lực F = 5 N song song với mặt sàn Hệ
số ma sát giữa vật và mặt sàn là 0,05 Lấy g = 10 m/s2
Khi vật trượt được 3 giây thì
a) công của lực F và lực Fms bằng bao nhiêu?
b) độ biến thiên động năng của vật bằng bao nhiêu?
11 Một chú chim đang bay ở độ cao 20 m so với mặt
biển thì thấy một chiếc thuyền trên mặt biển Dưới mặt
biển 10 m có một chú cá voi đang bơi Biết khối lượng
của chúng lần lượt là 100 gam, 200 kg và 40 tấn Tính
thế năng của chú chim, chiếc thuyền và chú cá voi khi
a) chọn gốc tính thế năng tại mặt biển
b) chọn gốc tính thế năng tại vị trí của cá voi
12 Một con lắc đơn có chiều dài l = 100 cm, treo vật
khối lượng m = 200 gam Người ta kéo cho con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 600 rồi thả nhẹ cho vật dao động Chọn gốc tính thế năng tại vị trí thấp nhất của vật Tìm thế năng của vật khi
a) Vật ở vị trí cao nhất
b) Vật ở vị trí có li độ góc 300
Luyện tập
13 Một vật nặng 20 kg Tìm động năng của vật khi
vật có vận tốc 5 m/s
14 Một chiếc xe máy khối lượng m đang đi với vận
tốc v Một chiếc ô tô khối lượng M = 5m đi với vận
tốc V = 0,4v Động năng của ô tô lớn hơn hay nhỏ
hơn động nặng của xe máy bao nhiêu lần?
15 Một vật nặng 5 kg tăng tốc chuyển động nhanh
dần đều từ vận tốc 3 m/s với gia tốc 1 m/s2 Tìm động
năng của vật khi vật tăng tốc được 4 giây
16 Một vật nặng 2 kg trượt từ trạng thái nghỉ dưới
tác dụng của lực kéo F = 10 2 N hướng lên, hợp
với phương ngang góc 450 Hệ số ma sát giữa vật và
mặt sàn là 0,2 Lấy g = 10 m/s2 Khi vật trượt được
24 m thì
a) động năng của vật bằng bao nhiêu?
b) công của lực F và lực Fms bằng bao nhiêu?
17 Một người kéo một vật nặng 20 kg lên một dốc
nghiêng 300 so với phương ngang Lực kéo F = 200 N song song với mặt phẳng nghiêng Lấy g = 10 m/s2
Bỏ qua ma sát Khi kéo vật đi lên được 10 m thì a) công của lực F và trọng lực bằng bao nhiêu? b) động năng của vật bằng bao nhiêu?
18 Một con lắc đơn có chiều dài l = 200 cm, treo vật
khối lượng m = 100 gam Người ta kéo cho con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 600 rồi thả nhẹ cho vật dao động Chọn gốc tính thế năng tại vị trí thấp nhất của vật Tìm thế năng của vật khi
a) Vật ở vị trí cao nhất
b) Vật ở vị trí có li độ góc 450
_HẾT _
© 2022 ANHXTANH HÀ NỘI - Lê Xuân Long