Động năng tăng khi F sinh công dương.[r]
Trang 1BÀI TẬP ĐỘNG NĂNG - THẾ NĂNG - CƠ NĂNG
PHẦN TỰ LUẬN
Câu 1 trang 13
TT:
m=100g=0,1kg
v=40m/s
g=10m/s2
𝑊đ=1
2 0,1 402=80(J) Chọn GTN tại mặt đất 0
Cơ năng bảo toàn: 𝑊𝑂 = 𝑊𝐴↔ 𝑊đ𝑂 = 𝑊𝑡𝐴 ↔1
2𝑚 𝑣𝑜 = 𝑚𝑔ℎ𝐴
↔1
2 402= 1.10 ℎ𝐴 suy ra ℎ𝐴= 80(𝑚)
Câu 2 trang 13
m=2000kg
v=0
F=2400N
𝜇 = 0,1
𝑣𝐾= 6𝑚/𝑠
a) 𝐴𝑂𝐾 = ∆𝑊đ𝑂𝐾
𝐹 𝑆 𝑐𝑜𝑠𝛼 =12𝑚𝑣𝐾2−12𝑚𝑣𝑂2
2400 𝑆 𝑐𝑜𝑠0 =1
22000(62− 02)
𝑆 = 15(𝑚) b) 𝐹 𝑆𝑂𝑀 𝑐𝑜𝑠0 =1
2400.60.1 =1
22000 𝑣𝑀
2
𝑣𝑀 = 12(𝑚/𝑠)
Câu 3 trang 14
m=0,1kg
g=10m/s2
a) 𝑊đ=1
2𝑚 𝑣2
5 =12 0,1 𝑣2 suy ra 𝑣 = 10(𝑚/𝑠) Mà 𝑣 = 𝑔𝑡 thế số 10 = 10 𝑡 𝑛ê𝑛 𝑡 = 1(𝑠) Tương tự: 𝑊đ= 20 (𝐽)𝑡𝑎 đượ𝑐 𝑣 = 20(𝑚/𝑠) thế số 20 = 10 𝑡 𝑛ê𝑛 𝑡 = 2(𝑠) b) 𝑊đ= 1(𝐽)𝑡𝑎 đượ𝑐 𝑣 = √20 (𝑚/𝑠) = 4,47 (𝑚/𝑠)
Mà 𝑣 = 𝑔𝑡 thế số: 4,47 = 10 𝑡 𝑛ê𝑛 𝑡 = 0,447(𝑠) Mà 𝑆 = ℎ =1
2𝑔𝑡2 thế số =1
210 𝑡2= 1(𝑚)
Câu 4 trang 14
m=5000kg
v0=10m/s
Fh=5000N
v=0m/s
𝐴ℎ= ∆𝑊đ= 𝑊đ2− 𝑊đ1=12𝑚 𝑣22−12𝑚 𝑣12thế số = 0 −12 5000 102= −250.000(𝐽) A=F 𝑆 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 5000 𝑆 𝑐𝑜𝑠180𝑜= −250.000(J)
S=50(m)
𝑂: 𝐺𝑇𝑁
A
𝐾
0
𝑀
0
Trang 2Câu 5 trang 14
m=0,5kg
v=5m/s
S=0,01m
𝑎)𝐴12= ∆𝑊đ= 𝑊đ2− 𝑊đ1=12𝑚 𝑣22−1
2𝑚 𝑣12
F𝑐 𝑆 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 0 −1
2𝑚 𝑣12 thế số
F𝑐 0,01 𝑐𝑜𝑠180𝑜 = −1
2 0,5.52 ta được F𝑐=625(N) b)Lực cản F𝑐 làm búa KL m chuyển động chậm dần đều với gia tốc a: F𝑐 = 𝑚𝑎 =
𝑚𝑣−𝑣0 𝑡 về độ lớn |𝐹𝐶| = 0,5 |0−𝑣𝑡 | 𝑠𝑢𝑦 𝑟𝑎 𝑡 = 0,004(𝑠) Câu 6 trang 14
S=2000m
v0=15m/s
v=20m/s
m=8.105kg
µ=0,005
g=10m/s2
𝐹𝑚𝑠 = 𝜇𝑁 = 𝜇𝑚𝑔 = 0,005.8 105 10 = 40.000(𝑁)
𝑣2− 𝑣0 = 2 𝑎 𝑠 𝑠𝑢𝑦 𝑟𝑎 202− 152= 2 𝑎 𝑆 a=0,04375(m/s2)
𝐹ℎ𝑙= 𝑚𝑎 = 𝐹𝐾− 𝐹𝐶 suy ra 𝐹𝐾= 𝐹𝐶 + 𝑚𝑎=40.000+8.105
.0,04375=75.000(N) A=F.𝑆 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 75000.2000.1=150.000.000(J)
b) ℘𝑇𝐵=𝐴
𝑡 = 𝑣−𝑣𝑜𝐴
𝑎
= 𝐴𝑎 𝑣−𝑣 𝑜 thế số=1.312.500(W)
Câu 7 trang 14
m=4000kg
v=10m/s
S=10m
a)Fh=22.000N; AM=?
𝑎)𝐴ℎ= ∆𝑊đ= 0 −1
2𝑚𝑣𝑜 2
22000.0𝐴 𝑐𝑜𝑠180 = 0 −1
2 4000.102 OA=9,09m
AM=0,91m b)𝐴𝐹ℎ= ∆𝑊đ thế CT:𝐹ℎ 𝑂𝑀 𝑐𝑜𝑠180 =1
2𝑚 𝑣𝑂2 thế số: 8000.10 (−1) = 𝑊đ𝑀−12 4000 102
𝑊đ𝑀=120.000(J) suy ra vM=7,7459(m/s)
Câu 1 trang 19
m=800kg
g=9,8m/s2
S=10m
A:h1=10m
B:h2=550m
C:h3=1300m
a)GTN tại mặt đất
𝑊𝑡𝐴 = 𝑚𝑔ℎ𝐴= 800.9,8.10 = 78400(𝐽)
𝑊𝑡𝐵= 𝑚𝑔ℎ𝐵 = 800.9,8.550 = 4312000(𝐽)
*)Trạm dừng 1 làm GTN:
𝑊𝑡𝐴= 𝑚𝑔ℎ𝐴 = 800.9,8.0 = 0(𝐽)
𝑊𝑡𝐵= 𝑚𝑔ℎ𝐵 = 800.9,8.540 = 4233600(𝐽) b)
𝐴𝑃𝐴𝐵= 𝑊𝑡𝐴− 𝑊𝑡𝐵=-4233600(J)
𝑀
0
𝐴
𝑂: 𝐺𝑇𝑁
B
A
Trang 3𝐴𝑃𝐵𝐶 = 𝑊𝑡𝐵− 𝑊𝑡𝐶=-5880000(J)
Câu 2 trang 19
F=2N
∆𝑙 = 0,01𝑚
𝐹 = 𝑘∆𝑙
2 = 𝑘 0,01
𝑘 = 200𝑁/𝑚
𝑊𝑡𝐴 =1
2𝑘∆𝑙2=
1
2200 0,012= 0,01(𝐽)
𝐴𝐹𝑀𝑁 = ∆𝑊𝑡𝑀𝑁 =1
2𝑘∆𝑙𝑀2−
1
2𝑘∆𝑙𝑁2
=12200 (0,022− 0,0352)=-0,0825(J) Câu 3 trang 19
m=4kg
𝑊𝑡1 = 600𝐽
𝑊𝑡2 = −800𝐽
𝑊𝑡2= 𝑚𝑔ℎ2
−800 = 4.10 ℎ2
ℎ2= −20𝑚 Vị trí GTN ở trên cao 20m so với mặt đất
𝑊𝑡1= 𝑚𝑔ℎ1
600 = 4.10 ℎ1
ℎ1 = 15𝑚 Vậy vật rơi từ độ cao
∆ℎ = ℎ1− ℎ2
= 15-(-20)=35m b)thời gian được tính:
ℎ =1
2𝑔𝑡2
15 =1
210𝑡2
𝑡 = √3(𝑠) Vận tốc tại GTN v= 𝑔𝑡 = 10√3(𝑚/𝑠)
Câu 4 trang 19
m=0,1kg
h1=6m
h2=2m
𝐴𝑃𝐴𝐵= 𝑚𝑔∆ℎ = 0,1.10 (6 − 2) = 4(𝐽)
𝑡 = √2∆ℎ
𝑔 = 0,894(𝑠)
𝑣 = 𝑔𝑡 = 8,94(𝑚/𝑠)
Câu 1 trang 23
m=0,02kg
𝑎)𝑊đ𝐴=1
20,02 42= 0,16(𝐽)
𝑊𝑡𝐴 = 𝑚𝑔ℎ𝐴= 0,02.10.1,6 = 0,32(𝐽)
𝑂: 𝐺𝑇𝑁
B
A
B
A
Trang 4v0=4m/s
h=1,6m
g=10m/s2
𝑊 = 𝑊đ𝐴+ 𝑊𝑡𝐴 = 0,48(𝐽) b) 𝑊𝐴= 𝑊𝐵
𝑊𝑡𝐵= 𝑊 = 𝑊𝐴 𝑚𝑔ℎ𝐵=0,48
ℎ𝐵= 2,4(𝑚) c)𝑊𝑡𝐶= 𝑊đ𝐶=1
𝑚𝑔ℎ𝐶 = 0,24 𝑠𝑢𝑦 𝑟𝑎 ℎ𝐶 = 1,2(𝑚)
PHẦN TRẮC NGHIỆM
ĐỘNG NĂNG Câu 1 trang 16 𝑊đ=1
2𝑚 𝑣2 Suy ra không đổi D
Câu 2 trang 16 B Lực vuông góc với vận tốc
Câu 3 trang 16 D Động năng tăng khi F sinh công dương
Câu 4 trang 17 F= 𝑚 𝑎 suy ra F tăng 9 lần thì a tăng 9 lần
𝑣2− 𝑣𝑜 =2as và 𝑣′2− 𝑣𝑜 =2a’s Suy ra 𝑣
′2
𝑣 2 =𝑎′𝑎 = 9 suy ra 𝑣′ = 3𝑣 Đáp án B
Câu 5 trang 17 𝑝 = 𝑚 𝑣 và 𝑊đ=1
2𝑚 𝑣2
Suy ra đáp án C Câu 6 trang 17 Dùng ĐLBTĐN: Công lực cản bằng độ giảm động năng
𝐴𝐹𝑐= ∆𝑊đ=12𝑚 𝑣2 −12𝑚 𝑣1
Suy ra F=10.000(N) Đáp án A
Câu 7 trang 17 Dùng ĐLBTĐN: Công lực cản bằng độ biến thiên động năng
𝐴𝐹𝑐= ∆𝑊đ=12𝑚 𝑣22−12𝑚 𝑣12
Suy ra F=3375(N) Đáp án B
Câu 8 trang 17 𝑊đ=12𝑚 𝑣2
Suy ra Đáp án B 2,4.105J
Câu 9 trang 17 𝑊đ=1
2𝑚 𝑣2 Suy ra Đáp án A 10m/s
Trang 5Câu 10 trang 17 𝑊đ=1
2𝑚 𝑣2 Suy ra Đáp án B Tăng gấp đôi
THẾ NĂNG Câu 1,2,3 trang 19 Lực phát động sinh công dương
Lực cản trở chuyển động sinh công âm Lực không làm vật chuyển động thì không sinh công Câu 4 trang 20 𝑊𝑡𝐴 = 𝑚𝑔ℎ𝐴 thế số ta được ℎ𝐴=0,4𝑚
Chọn Đáp án Câu 6 trang 20 𝐴1= 𝐴2
𝐹1𝑆1𝑐𝑜𝑠𝑂 = 𝐹2𝑆2𝑐𝑜𝑠𝑂 suy ra
𝐹1 = 2𝐹2 Đáp án C Câu 7 trang 20 Thế năng đàn hồi của lò xo chuyển sang động năng của viên đạn
1
2𝑚 𝑣2
suy ra v=8m/s Đáp án A
Câu 8 trang 20 𝐹 = 𝑘∆𝑙
Thế số tính ra 𝑘 = 100(𝑁/𝑚) Đáp án B Câu 9 trang 20 𝑊𝑡đℎ=1
2𝑘∆𝑙2 Thế số tính ra 𝑊𝑡đℎ= 0,02(𝐽) Đáp án C
Câu 10 trang 20 Công lực đàn hồi bằng độ giảm thế năng
𝐴𝐹đℎ= 𝑊𝑡đℎ1− 𝑊𝑡đℎ2 Thế số ta tính kết quả bằng -0,25J Đáp án B
CƠ NĂNG Câu 1 trang 25 Động lượng liên hệ chặt chẽ với Xung lượng
Đáp án D Câu 2 trang 25 Một vật chuyển động không nhất thiết phải có thế năng
Đáp án A Câu 3 trang 25 Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
𝑊1= 𝑊2 hay 𝑚𝑔ℎ1 =1
2𝑚𝑣22 thế số vào ta được 𝑣2= 1(𝑚/𝑠)
Trang 6Đáp án Câu 4 trang 25 Cơ năng bằng động năng cộng thế năng
Thế số và tính ra ta được W=9,6 (J) Đáp án B
Câu 5 trang 25 Cơ năng tại mặt đất W bằng động năng lúc ném bằng 12𝑚𝑣2=5(J)
Vị trí cần tìm có động bằng thế và bằng 2,5 (J) 𝑚𝑔ℎ𝑀= 2,5(𝐽) tính ra hM=2,5(m)
chọn Đáp án