Vật lý lớp 10: Đề thi 1 cơ năng định luật bảo toàn cơ năng cơ năng không được bảo toàn

Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật.. Câu 2: Phương pháp: Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồ

Câu 1: (ID 388513) Cơ năng là một đại lượng

A Luôn luôn dương B Luôn luôn dương hoặc bằng không

C Có thể dương hoặc bằng không D Luôn luôn khác không.

Câu 2: (ID 388517) Cơ năng đàn hồi của hệ vật và lò xo:

A bằng động năng của vật

B bằng tổng động năng của vật và thế năng đàn hồi của lò xo

C bằng thế năng đàn hồi của lò xo

D bằng động năng của vật và cũng bằng thế năng đàn hồi của lò xo

Câu 3: (ID 388521) Cơ năng đàn hồi là một đại lượng

A Có thể dương, âm hoặc bằng không B Luôn luôn khác không

C luôn luôn dương D luôn luôn dương hoặc bằng không

Câu 4: (ID 388531) Điều nào sau đây là sai khi nói về cơ năng?

A Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng

B Cơ năng của vật được bảo toàn khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực hoặc lực đàn hồi

C Cơ năng của vật có thể dương

D Cơ năng của vật là đại lượng véc tơ

Câu 5: (ID 388536) Một vật nhỏ được ném lên từ một điểm M phía trên mặt đất; vật lên tới điểm N thì

dừng và rơi xuống đất Bỏ qua sức cản không khí Trong quá trình NM Phát biểu không đúng là:

A Động năng tăng B Thế năng giảm

C Cơ năng cực đại tại N D Cơ năng không đổi

Câu 6: (ID 388538) Từ điểm M (có độ cao so với mặt đất bằng 1,2m) ném lên một vật với vận tốc đầu

3m/s Biết khối lượng của vật bằng 0,4 kg Lấy g = 10 m/s2 Gốc thế năng tại mặt đất Cơ năng của vật bằng:

A 6,6 J B 10 J C 5,6 J D 5 J

Câu 7: (ID 388545) Một hòn bi có khối lượng 50g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 8m/s từ độ

cao 1,5m so với mặt đất Chọn gốc thế năng tại mặt đất, lấy g = 10m/s2 Các giá trị động năng, thế năng

và cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật lần lượt là :

A 0, 75 ;1, 6 ; 2,35J J J B 1, 6 ;0, 75 ; 2,35J J J

C 1, 6 ;0, 75 ;0,85J J J D 0,8 ;0, 75 ;1,55J J J

Câu 8: (ID 388564) Một hòn bi có khối lượng 50g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 6m/s từ độ

cao 1,2m so với mặt đất Chọn gốc thế năng tại mặt đất, lấy g = 10m/s2 Độ cao cực đại mà bi đạt được

Câu 9: (ID 388565) Một con lắc đơn có chiều dài 0,8 m Kéo lệch dây treo con lắc hợp với phương thẳng đứng góc 600

rồi thả nhẹ Bỏ qua lực cản không khí Lấy g = 10 m/s2 Chọn gốc thế năng tại vị trí thấp nhất của vật Tính tốc độ cực đại của con lắc đạt được trong quá trình dao động

A 2 2m s/ B 2 /m s C 2m s/ D 4 /m s

ĐỀ THI: CƠ NĂNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG

CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

MÔN: VẬT LÍ LỚP 10

BIÊN SOẠN: BAN CHUYÊN MÔN TUYENSINH247.COM

Câu 10: (ID 388566) Tại điểm A cách mặt đất 5m một vật có khối lượng 4 kg được ném thẳng đứng lên

trên với vận tốc đầu 10 m/s Lấy g = 10 m/s2

Chọn mốc thế năng tại mặt đất Bỏ qua lực cản không khí Thế năng và động năng của vật khi vật đến B cách mặt đất 2 m là:

A 80 ; 400J J B 320 ; 400J J C 80 ;320J J D 320 ;80J J

Câu 11: (ID 388567) Một lò xo có độ cứng 100 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang : một đầu gắn cố

định với giá đỡ, đầu còn lại gắn với một quả cầu khối lượng 50g Kéo quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng của nó một đoạn 5cm, rồi buông tay ra để nó chuyển động Bỏ qua lực ma sát, lực cản không khí và khối lượng của lò xo Vận tốc của quả cầu khi nó về tới vị trí cân bằng là:

A 1,5 /m s B 5 /m s C 5 /m s D 2 5 /m s

Câu 12: (ID 388568) Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc là 20 m/s từ độ cao h so với

mặt đất Khi chạm đất vận tốc của vật là 30 m/s, bỏ qua sức cản không khí Lấy g = 10 m/s2 Chọn gốc thế năng tại mặt đất Độ cao h bằng:

Câu 13: (ID 388569) Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc là 20 m/s từ độ cao h so với

mặt đất Khi chạm đất vận tốc của vật là 30 m/s, bỏ qua sức cản không khí Lấy g = 10 m/s2 Chọn gốc thế năng tại mặt đất Vận tốc của vật khi động năng bằng 3 lần thế năng là:

A v B 15 /m s B v B 15 3 /m s C v B 10 3 /m s

D v B15 /m s

Câu 14: (ID 388570) Một vật có khối lượng 600g trượt không tốc độ đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng

AB dài 3m, nghiêng 1 góc  = 300 so với mặt phẳng ngang Cho g = 10m/s2 Chọn gốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng Bỏ qua ma sát tính cơ năng của vật ở đỉnh mặt phẳng nghiêng và tốc độ vật khi tới chân mặt phẳng nghiêng

A 9 ; 5, 48 /J m s B 3 ; 4, 47J m s/ C 6 ; 4, 47J m s/ D 12 ; 6,32 /J m s

Câu 15: (ID 388571) Một vật nặng nhỏ m chuyển động từ đỉnh A có độ cao 3m theo mặt phẳng nghiêng

AB, sau đó chuyển động thẳng đứng lên trên đến C có độ cao 4m Bỏ qua mọi ma sát, lấy g = 10m/s2 Tính vận tốc ban đầu của vật tại A và B

Câu 16: (ID 388572) Vật 1kg ở độ cao h = 25m được ném theo phương thẳng đứng xuống dưới với vận

tốc v0 = 16m/s Khi chạm đất, vật đào sâu xuống một đoạn s = 0,5m Bỏ qua lực cản của không khí Chọn gốc thế năng tại mặt đất Tính lực cản trung bình của đất

Câu 17: (ID 388573) Một lò xo có độ cứng 200 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang, một đầu gắn cố

định với giá đỡ, đầu còn lại gắn với một quả cầu khối lượng 500g Kéo quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng của nó một đoạn 5cm, rồi buông tay ra để nó chuyển động Bỏ qua lực ma sát, lực cản không khí và khối lượng của lò xo Vận tốc của quả cầu khi vật tới vị trí cách vị trí cân bằng 3cm là:

Câu 18: (ID 388574) Tại điểm A cách mặt đất 5m một vật có khối lượng 4 kg được ném thẳng đứng lên

trên với vận tốc đầu 10 m/s Lấy g = 10 m/s2

Chọn mốc thế năng tại mặt đất Bỏ qua lực cản không khí Tốc độ của vật khi vật đi được quãng đường 7 m kể từ vị trí ném vật là:

A 10 /m s B 2 15 /m s C 2 5 /m s D 2 10 /m s

Câu 19: (ID 388575) Một ô tô khối lượng 1000 kg (mất phanh, tắt máy), trượt từ đỉnh xuống chân một

đoạn đường dốc nghiêng AC dài 100 m và bị dừng lại sau khi chạy tiếp thêm một đoạn đường nằm

ngang CD dài 40 m Cho biết đỉnh dốc A cao 50 m và các mặt đường có cùng hệ số ma sát Lấy g ≈ 10 m/s2 Hệ số ma sát của mặt đường là:

Câu 20: (ID 388576) Vật đang chuyển động với vận tốc 15 m/sthì trượt lên dốc Biết dốc dài 50m, cao 25m, hệ số ma sát giữa vật và dốc là 0,2 Lấy g = 10m/s2 Quãng đường vật đi được đến khi dừng lại là bao nhiêu? Vật có lên hết dốc không ?

A 28,71; Vật không lên được hết dốc B 16,71m; Vật không lên được hết dốc

C 50m; Vật lên được hết dốc D 60,1m; Vật lên được hết dốc

HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT THỰC HIỆN: BAN CHUYÊN MÔN TUYENSINH247.COM

11.B 12.B 13.B 14.A 15.D 16.B 17.A 18.D 19.C 20.B

Câu 1:

Phương pháp:

Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật

Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật

Cách giải:

Cơ năng là một đại lượng có thể dương, âm hoặc bằng 0

Chọn C

Câu 2:

Phương pháp:

Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật:

2mv 2k l

Cách giải:

Cơ năng đàn hồi của hệ vật và lò xo bằng tổng động năng của vật và thế năng đàn hồi của lò xo

Chọn B

Câu 3:

Phương pháp:

Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật: 1 2 1 2

2mv 2k l

Cách giải:

Cơ năng đàn hồi là một đại lượng luôn luôn dương hoặc bằng 0

Chọn D

Câu 4:

Phương pháp:

+ Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật

+ Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật

+ Khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi thì cơ năng của vật được bảo toàn

+ Cơ năng là đại lượng vô hướng

Cách giải:

Cơ năng bằng tổng của động năng và thế năng, nó là đại lượng vô hướng

→ Phát biểu sai là: Cơ năng của vật là đại lượng vecto

Chọn D

Câu 5:

Phương pháp:

+ Nếu chọn mốc thế năng tại mặt đất thì công thức thế năng trọng trường của một vật có khối lượng m đặt tại độ cao z là: Wt mg z

+ Động năng là dạng năng lượng của vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức: W 1 2

2

d  mv

+ Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật

+ Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn

Cách giải:

Trong quá trình NM: động năng tăng, thế năng giảm và cơ năng không đổi

→ Phát biểu sai là: Cơ năng cực đại tại N

Chọn C

Câu 6:

Phương pháp :

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường: 1 2

2

Cách giải :

Gốc thế năng tại mặt đất

Ta có:

2

1, 2

3 /

0, 4

10 /

v m s

m kg

g m s





 



 



 



Cơ năng của vật bằng:

W 0, 4.3 0, 4.10.1, 2 6, 6

Chọn A

Câu 7 :

Phương pháp :

Thế năng trọng trường : Wt mg z

Động năng: 1 2

W

2

d  mv

2

Cách giải :

Động năng : 1 2 1 2

W 0, 05.8 1, 6

Thế năng: Wt mg z 0, 05.10.1,50, 75J

Cơ năng: W W dWt 1,6 0,75 2,35J

Chọn B

Câu 8:

Phương pháp :

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường: 1 2

2

Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn

Cách giải :

+ Tại vị trí ném ta có : 1

1

6 /

1, 2





 



W 0, 05.6 0, 05.10.1, 2 1,5

+ Tại vị trí vật có độ cao cực đại : 2

2 max

0

v





 



Cơ năng của vật : W2 mgz2 0, 05.10.hmax 0, 5.hmax  J

+ Cơ năng của vật được bảo toàn nên :

W = W 0,5.h 1,5h 3m

Chọn D

Câu 9:

Phương pháp:

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường: W W dWt

Cách giải:

Chọn gốc thế năng tại O

+ Cơ năng của vật tại O: 2

max

1

2

O  tO dO  mv

+ Cơ năng của vật tại B: WB WtB WdB mg z B mg l 1 cos  0

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại O và B ta có:

2

1

2

2 1 cos 2.10.0,8 1 cos 60 2 2 /





Chọn A

Câu 10:

Phương pháp:

Công thức tính động năng: 1 2

W 2

d  m v

Công thức tính thế năng : W t m g z .

Công thức tính cơ năng: 1 2

W

2 m v m g z

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: W AW B

Cách giải:

Tóm tắt:

2 0

5 ; 4 ; 10 / ; 10 /

A



Bài làm:

W 4.10 4.10.5 400

A  m v m g z   J

+ Thế năng tại B: W tBmgz B4.10.2 80 J

Cơ năng tại B: WB W t BWd B 80Wd B

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:

Chọn C

Câu 11:

Phương pháp:

Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:

Cách giải:

Chọn vị trí cân bằng của hệ vật làm gốc tính thế năng đàn hồi

+ Tại vị trí quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng 1 đoạn 5cm:

2

1

2

+ Tại vị trí cân bằng: 2

1

2

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:

1 2

100.0, 05

5 /

0, 05

k l

m



Chọn B

Câu 12:

Phương pháp:

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường: 1 2

W

2 m v m g z

Định luật bảo toàn cơ năng: W1W2 const

Cách giải:

Cơ năng tại O (vị trí ném): 2

0

1

W 2

O  m v m g z O

Cơ năng tại B (mặt đất): 1 2

W 2

B  m v B

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại O và A ta có:

W W

30 20

2 2.10

m v m g z m v

v v

g

Chọn B

Câu 13:

Phương pháp:

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường: 1 2

W

2 m v m g z

Định luật bảo toàn cơ năng: W1W2 const

Cách giải:

Gọi C là điểm tại đó động năng của vật bằng 3 lần thế năng

Cơ năng tại B (mặt đất): 1 2

W 2

B  m v B

Cơ năng tại C:

2

W

W =3W W

3

dC

dC









Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại B và C ta có:

W W

30 15 3 /

m v m v

Chọn B

Câu 14:

Phương pháp:

+ Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường : 1 2

W

2 m v m g z

+ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: WAWB

Cách giải:

Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực nên cơ năng của vật được bảo toàn

Chọn gốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng

+ Xét tại A:

2

A  dA tA  mv Amgz A

Với:

0

.sin 3.sin 30 1,5

W 0, 6.10.1,5 9

A

A

A

v

J









+ Xét tại B:

2

B  dB tB  mv B mgz B

2

B  B  mv B  v B

W = WA B 0,3.v B 9 v B 5, 48m s/

Chọn A

Câu 15:

Phương pháp:

+ Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường : 1 2

W

2 m v m g z

+ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: WAWB

Cách giải:

Trong quá trình chuyển động từ A → B → C cơ năng của vật được bảo toàn

Chọn mốc thế năng tại B, ta có:

0 3 4

B A C

z





 



 



Cơ năng tại C:

 

2

1

2

W 40

C

mgz mv mgz m

m J

Cơ năng tại A:

 

2

1

W 30

2

m mv J

Cơ năng được bảo toàn nên:

A  C  m mv A m v A v A  m s

Cơ năng tại B:

 

B  tB  dB mgz B  mv B  mv B J

Cơ năng được bảo toàn nên:

2

1

2

B  C  mv B  mv B  m s

Chọn D

Câu 16:

Phương pháp :

Công thức tính công : AF s .cos ;   s F;

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường : 1 2

W

2 m v m g z

Công của lực cản bằng độ biến thiên cơ năng

Cách giải :

Chọn mốc tính thế năng tại B (tại mặt đất)

+ Tại A có: 16 /

25

A A





 



W W W 1.16 1.10.25 378

+ Tại B: WB WdBWtB

Cơ năng bảo toàn khi vật di chuyển từ A đến B nên: WBWA 378J

+ Tại C ta có: 0 /

0, 5

C C





  



2

1

2

Vì cơ năng không được bảo toàn khi vật đi từ B đến C nên ta có:

 

766 cos180 0,5 1

c

c

BC



Chọn B.

Câu 17:

Phương pháp:

+ Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:

2 2

+ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:

Cách giải:

Cơ năng của hệ vật (lò xo + cầu) được bảo toàn

Chọn mốc thế năng tại mặt phẳng ngang

Xét tại vị trí cân bằng (VTCB) có: F dh   P Q 0

Vì P Q  0 F dh    0 l 0

+ Tại vị trí cách VTCB 5cm ta có: 1

1

0

0, 05

v





 



Cơ năng của hệ vật:

W W W 200.0, 05 0, 25

+ Tại vị trí cách VTCB 3cm: 2

2

?

0, 03

v





 



Cơ năng của hệ vật:

W 0, 5 .200.0, 03 0, 25 0, 09

+ Cơ năng được bảo toàn nên:

2

0, 25.v 0, 090, 25v 0,8m s/

Chọn A

Câu 18:

Phương pháp:

Công thức tính động năng: 1 2

W 2

d  m v Công thức tính thế năng : W t m g z

Công thức tính cơ năng: 1 2

W

2 m v m g z

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: W AW C WD

Cách giải:

+ Cơ năng tại A:

 

W 4.10 4.10.5 400

A  m v m g z   J

Gọi vị trí cao nhất mà vật có thể đạt được là D Gọi C là vị trí vật đi được 7m kể từ vị trí ném

+ Cơ năng tại D: W D m g z D

Áp dụng bảo toàn cơ năng cho A và D ta có:

WAWD400m.g.zDz D10m

Vậy độ cao cực đại vật có thể đạt được là : h max 10m

Vậy khi đi lên từ A đến D, vật đi được quãng đường 5m; sau đó rơi xuống 2m thì vật sẽ đi được quãng đường 7m

Áp dụng bảo toàn cơ năng cho A và C ta có:

2

2

1

W W 400 400 z v

2 1

400 4.10.8 4 v 2 10 /

2

Chọn D

Câu 19 :

Phương pháp :

Công thức tính công : AF s .cos ;   s F;

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường : 1 2

W

2 m v m g z

Công của lực ma sát bằng độ biến thiên cơ năng

Cách giải :

Xét tam giác ABC vuông tại B, ta có :

0

50

100

AB

AC

Chọn gốc thế năng tại chân dốc

Trên đoạn đường dốc AC ta có :

 

2

1

2

ms

mv mg z mg  AC

Trên đoạn đường nằm ngang CD ta có :

 

2

1

2

ms

C

mv mg BC

Cộng vế với vế hai phương trình (1) và (2) ta được :

cos

cos

50

0, 4 cos 100.cos 30 40

A

mg z mg AC BC

mg AB mg AC BC

AB

AC BC





Chọn C

Câu 20:

Phương pháp :

Công thức tính công : AF s .cos ;   s F;

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường : 1 2

W

2 m v m g z

Công của lực ma sát bằng độ biến thiên cơ năng

Cách giải :

Vì có ma sát nên cơ năng không bảo toàn Chọn mốc thế năng tại chân dốc

Gọi C là vị trí có vận tốc bằng 0

+ Tại B có:

15 /

0

B

B

z





 

2

+ Tại C có:

 

 

0

25 sin 0,5

50

C

C

v













Độ lớn lực ma sát :

 

.cos 1 0, 5 0, 2 .10 3

2

ms

F mg   mg   m  m N

Do công của lực ma sát bằng độ biến thiên của cơ năng nên:

W W 5 112,5 3 .cos180

ms

Vì BC < AB → Vật không lên được hết dốc

Chọn B