CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN - BÀI TẬP THẾ NĂNG ppsx

MỤC TIÊU - Vận dụng được công thức xác định thế năng trong đó phân biệt: + Công của trọng lực luôn làm giảm thế năng.. Từ đó nắm vững tính tương đối của thế năng và biết chọn gốc thế n

Chương 03

CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

Tiết Bài tập 04

BÀI TẬP THẾ NĂNG

I MỤC TIÊU

- Vận dụng được công thức xác định thế năng trong đó phân biệt:

+ Công của trọng lực luôn làm giảm thế năng Khi thế năng tăng tức là trọng lực đã thực hiện một công âm

+ Thế năng tại mỗi vị trí có thể có giá trị khác nhau tùy theo cách chọn gốc tọa độ Từ đó nắm vững tính tương đối của thế năng và biết chọn gốc thế năng cho phù hợp trong việc giải các bài tóan có liên quan đến thế năng

- Nắm vững và áp dụng thành thạo phương pháp đồ thị để tính công của lực đàn hồi Từ đó giải quyết các bài toán về thế năng đàn hồi

II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

 Ổn định lớp học

1) Kiểm tra bài củ :

+ Câu 1/ Nêu các đặc điểm của thế năng ? Công thức ?

+ Câu 2/ Tính công mà lực đàn hồi thực hiện trong biến dạng của lò xo Công này liên hệ với

độ biến thiên thế năng đàn hồi như thế nào ?

+ Câu 3/ Viết biểu thức của thế năng đàn hồi Nêu các tính chất của thế năng này ?

2) Nội dung bài giảng : 

Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh

Bài 28.1/127 :



Bài giải :

GV : Từ hình vẽ trên các em hãy tính công do

trọng lực thực hiện khi vật di chuyển từ B đến

C ?

HS : A = Px.l = Psin.BC

= P.l.sin = P.l

l

h

= P.h

GV : Từ biểu thức trên các em rút ra kết luận

như thế nào ?

Bài 28.1/127 : Dưới tác dụng của trọng lực, một vật có khối lượng m trượt không ma sát

từ trạng thái nghỉ trên một mặt phẳng nghiêng có chiều dài BC = l và độ cao BD =

h Hãy tính công do trọng lực thực hiện khi vật di chuyển từ B đến C và chứng tỏ công này chỉ phụ thuộc sự chênh lệch độ cao giữa hai điểm B và C

Bài giải :

Công do trọng lực thực hiện khi vật di chuyển

từ B đến C

A = Px.l = Psin.BC = P.l.sin

= P.l

l

h

= P.h

Vậy : Công trọng lực phụ thuộc vào h chứng

tỏ công này chỉ phụ thuộc sự chênh lệch độ cao giữa hai điểm B và C

Bài 28.2/127 : Trong công viên giải trí, một

xe có khối lượng 80 kg chạy trên đường ray

HS :

Công trọng lực phụ thuộc vào h chứng tỏ công

này chỉ phụ thuộc sự chênh lệch độ cao giữa

hai điểm B và C

Bài 28.2/127 :



Bài giải :

GV : Độ biến thiên động năng của xe trong

trọng trường khi nó dịch chuyển trong mỗi

trường hợp :

HS tuần tự trình bày : ………



a) Từ A đến B : mg(hA – hB)

b) Từ B đến C : mg(hB – hC)

c) Từ A đến D : mg(hA – hD)

có mặt cắt như trên hình vẽ dưới đây Độ cao của các điểm A, B, C, D, E được tính đối với mặt đất và có các giá trị :

hA = 20 m ; hB = 10 m ; hC = 15 m ;

hD = 5 m ; hE = 18 m

Tính độ biến thiên động năng của xe trong trọng trường khi nó dịch chuyển :

a) Từ A đến B

b) Từ B đến C

c) Từ A đến D

d) Từ A đến E

Hãy cho biết công mà trọng lực thực hiện trong một quá trình đó là dương hay âm

Bài giải :

Độ biến thiên động năng của xe trong trọng trường khi nó dịch chuyển trong các trường hợp :

a) Từ A đến B : mg(hA – hB) = 80.9,8.10 =

7840 J

b) Từ B đến C : mg(hB – hC) = - 80.9,8.5 = -

3920 J

c) Từ A đến D : mg(hA – hD) = 80.9,8.15 =

11760 J

d) Từ A đến E : mg(hA – hE)

GV :    

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _



Bài 28.3/127

m = 600 kg

h = 2m

h’ = 1,2 m

a) Wt ?

b) Wt ?  AP

c) Công của trọng lực có phụ thuộc cách

di chuyển hòm giữa hai vị trí đó hay

không ? Tại sao ?

d) Từ A đến E : mg(hA – hE) = 80.9,8.2 =

1568 J

Bài 28.3/127 : Một cần cẩu nâng một hòm côngtenơ có khối lượng 600 kg từ mặt đất lên độ cao 2 m ( tính theo di chuyển của khối tâm của hòm ), sau đó đổi hướng và hạ hòm này xuống sàn một ôtô tải ở độ cao 1,2m cách mặt đất

a) Tím thế năng của hòm trong trọng trường khi ở độ cao 2 m Tính công của lực phát động ( lực căng của dây cáp) để nâng hòm lên độ cao này

b) Tìm độ biến thiên thế năng khi hòm

hạ từ độ cao 2m xuống sàn ôtô Công của trọng lực có phụ thuộc cách di chuyển hòm giữa hai vị trí đó hay không ? Tại sao ?

Bài giải :

Ta chọn góc thế năng tại mặt đất :

a) Thế năng của hòm trong trọng trường khi

ở độ cao 2 m

Wt = mgh = AT = 600.9,8.2 = 11760 J

Thế năng của hòm trong trọng trường khi

ở độ cao 2 m bằng công của lực căng dây cáp

b) Độ biến thiên thế năng khi hòm hạ từ độ cao 2m xuống sàn ôtô :

Bài giải :

GV : Ta chọn góc thế năng tại mặt đất

Câu a)

GV : Thế năng của hòm trong trọng trường khi

ở độ cao 2 m ?

HS : Wt = mgh = AT = 600.9,8.2 = 11760 J

 Thế năng của hòm trong trọng trường khi

ở độ cao 2 m bằng công của lực căng dây cáp

Câu b)

GV : Độ biến thiên thế năng khi hòm hạ từ độ

cao 2m xuống sàn ôtô ?

HS : A12 = Wt = Wt1 – Wt2 = mg( h1 – h2)

 Công của trọng lực phụ thuộc cách di

chuyển hòm giữa hai vị trí này vì công của

trọng lực phụ thuộc vào độ biến thiên của thế

năng

A12 = Wt = Wt1 – Wt2 = mg( h1 – h2) = 600.9,8(2 – 1,2) = 4704 J

Công của trọng lực phụ thuộc cách di chuyển hòm giữa hai vị trí này vì công của trọng lực phụ thuộc vào độ biến thiên của thế năng

Bài 29.1/130 : Cho một lò xo nằm ngang ở trạng thái ban đầu không bị biến dạng Khi tác dụng một lực F = 3 N vào lò xo theo phương của lò xo, ta thấy nó dãn ra được 2

cm

a) Tìm độ cứng lò xo

b) Xác định giá trị thế năng đàn hồi của

lò xo khi nó dãn ra được 2 cm

c) Tính công do lực đàn hồi thực hiện khi lò xo được kéo dãn thêm từ 2 cm đến 3,5 cm Công này dương hay âm

? Giải thích ý nghĩa Bỏ qua mọi lực cản

Bài giải :

a) Độ cứng của lò xo :

F = k.tl  k =

Δl

F

=

02 , 0

3

= 150 N/m

b) Thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn ra

Bài 29.1/130

F = 3N

l = 2.10-2 m

a) K ?

b) Wt ?

c) AF ?

Bài giải :



a) GV : Tính độ cứng của lò xo ?

HS : F = k.tl  k =

Δl

F



b) GV : Thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn

ra được 2 cm ?

HS : Wđh = ½ kx2 = 150.(0,02)2/ 2 = 0,03 J

c) GV : Công do lực đàn hồi thực hiện khi lò

xo được kéo dãn thêm từ 2 cm đến 3,5 cm ?

được 2 cm :

Wđh = ½ kx2 = 150.(0,02)2/ 2 = 0,03 J

c) Công do lực đàn hồi thực hiện khi lò xo được kéo dãn thêm từ 2 cm đến 3,5 cm :

A = ½ kx1

2 – ½ kx2

2 = ½ k( x1

2 – x2 2 ) =

2 150

(0,022 – 0,0352) = - 0,062 J

HS : A = ½ kx1

2 – ½ kx2

2 = ½ k( x1

2 – x2 2 )

=

2

150

(0,022 – 0,0352) = - 0,062 J

3) Cũng cố :