Một quả bóng có khối lượng 100 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc đầu 10 m/s từ mặt đất.. Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng sao cho cho dây làm với đường thẳng đứng một góc 60° rồ
Trang 1h m
mốc thế năng
h = 0 h1
1
v r
h = 0 2
v r
h2 2
BÀI TẬP CHỌN LỌC - VẬT LÝ 10 Đặng Đình Ngọc
BÀI TẬP 15 - CƠ NĂNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG
***
Cần nhớ
1 Sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng
Trong quá trình chuyển động, động năng và thế năng của vật có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau
2 Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng
Cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng
của vật
W = Wđ + Wt
Cơ năng của vật đang chuyển động với vận tốc v, ở
độ cao h so với mốc thế năng là:
2 mv
W = + mgh
2
“Khi một vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật bảo toàn.”
W1 = W2
+ mgh = + mgh
1444442444443 1444442444443
vr
1
Trang 2Bài tập
1 Một khinh khí cầu năng 120 kg, ở độ cao 100m, chuyển động với vận tốc 10 m/s Cơ năng của vật ở
là bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s2
2 Một con chim nặng 0,5 kg, bay ở độ cao 50 m với cơ năng 286J Tính vận tốc của chim Lấy g = 10
m/s2
3 Một quả bóng có khối lượng 100 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc đầu 10 m/s từ mặt đất.
Bỏ qua sức cản của không khí Lấy g = 10 m/s2
a Xác định cơ năng của vật khi vật chuyển động?
b Tìm độ cao cực đại mà quả bóng đạt được?
c Tính vận tốc của bóng khi ở độ cao 2 m?
4 Một quả bóng bàn 50 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 5 m/s từ mặt đất Bỏ qua ma sát
với không khí Lấy g = 10 m/s2
a Xác định cơ năng của vật khi vật chuyển động?
b Tìm độ cao cực đại mà quả bóng đạt được?
c Tính vận tốc của bóng khi ở độ cao 4 m
5 Một quả táo có khối lượng 0,2 kg rơi tự do từ độ cao 50 m so với mặt đất Bỏ qua sức cản của không
khí Lấy g = 10 m/s2 Hãy tính:
a Cơ năng của viên bi
b Vận tốc của vật khi chạm đất
c Vận tốc của vật ở độ cao 20 m
d Khi vận tốc của vật là 10 m/s thì vật ở độ cao nào?
e Xác định độ cao của vật khi Wđ = Wt ?
f Xác định độ cao của vật khi Wđ = 2Wt ?
6 Một quả dừa có khối lượng 0,8 kg rơi tự do từ độ cao 20 m so với mặt đất Bỏ qua sức cản của
không khí Lấy g = 10 m/s2 Hãy tính:
a Cơ năng của viên bi
b Vận tốc của vật khi chạm đất
c Vận tốc của vật ở độ cao 10 m
d Khi vận tốc của vật là 12 m/s thì vật ở độ cao nào?
e Xác định độ cao của vật khi Wđ = Wt ?
f Xác định độ cao của vật khi Wđ = 2Wt ?
7 Một con lắc đơn có sợi dây dài 0,1 m và vật nặng có khối
lượng 50 g Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng sao cho cho dây
làm với đường thẳng đứng một góc 60° rồi thả nhẹ Lấy g = 10
m/s2
a Xác định cơ năng của con lắc đơn trong quá trình chuyển
động
b Tính vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí mà dây làm
với đường thẳng đứng góc 30°
c Xác định độ cao để vật có v = 0,643 m/s
d Xác định vận tốc và độ cao tại vị trí 2Wt = Wđ
8 Một con lắc đơn có sợi dây dài 0,2 m và vật nặng có khối
lượng 50 g Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng sao cho cho dây
làm với đường thẳng đứng một góc 45° rồi thả nhẹ Lấy g = 10
m/s2
a Xác định cơ năng của con lắc đơn trong quá trình chuyển
động
Trang 3b Tính vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí mà dây làm với đường thẳng đứng góc 30°.
c Xác định độ cao để vật có v = 0,8 m/s
d Xác định vận tốc và độ cao tại vị trí Wt = 2Wđ
9 Một vật nặng 1 kg được thả không vận tốc đầu từ đỉnh một
mặt phẳng nghiêng dài 20 m, nghiêng góc 300 so với phương
ngang
a) Tính cơ năng của vật
b) Tính vận tốc của vật khi đi hết mặt phẳng nghiêng
c) Khi vật ở đô cao 5 m thì vật đạt vận tốc bao nhiêu
d) Khi vật đạt vận tốc 2 m/s thì vật ở độ cao bao nhiêu?
10 Một vật nặng 2 kg được thả không vận tốc đầu từ đỉnh một
mặt phẳng nghiêng dài 40 m, nghiêng góc 300 so với phương
ngang
a) Tính cơ năng của vật
b) Tính vận tốc của vật khi đi hết mặt phẳng nghiêng
c) Khi vật ở đô cao 12 m thì vật đạt vận tốc bao nhiêu
d) Khi vật đạt vận tốc 10 m/s thì vật ở độ cao bao nhiêu?
Luyện tập
11 Một khinh khí cầu năng 200 kg, ở độ cao 120m, chuyển động với vận tốc 12 m/s Cơ năng của vật
ở là bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s2
12 Một con chim nặng 1,2 kg, bay ở độ cao 60 m với cơ năng 780J Tính vận tốc của chim Lấy g =
10 m/s2
13 Một quả bóng có khối lượng 250 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc đầu 15 m/s từ mặt
đất Bỏ qua sức cản của không khí Lấy g = 10 m/s2
a Xác định cơ năng của vật khi vật chuyển động?
b Tìm độ cao cực đại mà quả bóng đạt được?
c Tính vận tốc của bóng khi ở độ cao 2 m?
14 Một quả sầu riêng có khối lượng 2,2 kg rơi tự do từ độ cao 40 m so với mặt đất Bỏ qua sức cản
của không khí Lấy g = 10 m/s2 Hãy tính:
a Cơ năng của vật
b Vận tốc của vật khi chạm đất
c Vận tốc của vật ở độ cao 20 m
d Khi vận tốc của vật là 10 m/s thì vật ở độ cao nào?
e Xác định độ cao của vật khi Wđ = 2Wt ?
15 Một con lắc đơn có sợi dây dài 0,2 m và vật nặng có khối
lượng 50 g Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng sao cho cho dây
làm với đường thẳng đứng một góc 60° rồi thả nhẹ Lấy g = 10
m/s2
a Xác định cơ năng của con lắc đơn trong quá trình chuyển
động
b Tính vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí mà dây làm
với đường thẳng đứng góc 30°
c Xác định độ cao để vật có v = 1,365m/s
Trang 4d Xác định vận tốc và độ cao tại vị trí 2Wt = Wđ
16 Một vật nặng 2 kg được thả không vận tốc đầu từ đỉnh
một mặt phẳng nghiêng dài 30 m, nghiêng góc 600 so với phương ngang
a) Tính cơ năng của vật
b) Tính vận tốc của vật khi đi hết mặt phẳng nghiêng c) Khi vật ở đô cao 10 m thì vật đạt vận tốc bao nhiêu d) Khi vật đạt vận tốc 20,48 m/s thì vật ở độ cao bao nhiêu?