Bài tập Vật lý Lớp 10 - Chủ đề: Động năng – Thế năng – Cơ năng

Nội dung text: Bài tập Vật lý Lớp 10 - Chủ đề: Động năng – Thế năng – Cơ năng

1. BÀI TẬP CHỦ ĐỀ ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG – CƠ NĂNG I. TÓM TẮT NỘI DUNG: I .Động năng : 1 a) Động năng : W m.v2 d 2 Trong đó m : khối lượng vật (kg); v: vận tốc của vật (m/s); Wđ : động năng của vật (J) b) Độ biến thiên động năng : Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực tác dụng Angoailuc Wd 2 Wd1 THẾ NĂNG 1. Thế năng: a) Thế năng trọng trường : Wt mgz trong đó : m : khối lượng vật; g: gia tốc rơi tự do, z: Chiều cao của vật so với mốc thế năng (Chọn gốc thế năng tại mặt đất ) 1 b) Công của lực đàn hồi A .k.( l)2 2 k : độ cứng của lò xo (N/m); l : độ biến dạng của lò xo (m) 1 c) Thế năng đàn hồi W .k.( l)2 t 2 CƠ NĂNG 1 1 1) Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường W=W W m.v2 .k( l)2 t d 2 2 1 1 2) Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi W=W W m.v2 .k( l)2 t d 2 2 3) Định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường 2 W=Wt Wd 1/ 2m.v m.g.z hang so Bài toán: Cơ năng của vật trong trọng trường – Định luật bảo toàn cơ năng
2. - Chọn gốc thế năng - Chọn hai điểm có các dữ kiện về vận tốc hoặc về độ cao để áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: WA = WB 1 2 1 2 mv mgh mv mgh 2 A A 2 B B - Sau đó tìm vận tốc hoặc tìm độ cao * Lưu ý: định luật bảo toàn cơ năng chỉ được áp dụng khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực II. TRẮC NGHIỆM: 1. Một người khối lượng 50 kg, chuyển động với tốc độ 36 km/h. Động năng của người đó là A. 2,5 kJ. B. 1,8 kJ. C. 32,4 kJ. D. 64,8 kJ 2. Vật có khối lượng 500 g, có động năng 25 J. Khi đó vật đang chuyển động với vận tốc là A. 10 m/s. B. 0,32 m/s. C. 0,1 m/s. D. 100 m/s. 3. Khối lượng m của vật không đổi, v tăng gấp đôi thì động năng của vật A. tăng 4 lần. B. tăng 2 lần. C. tăng 3 lần. D. giảm 4 lần. 4. Một đầu tàu khối lượng 200 tấn đang chạy với vận tốc 72 km/h trên một đoạn đường thẳng nằm ngang. Tàu hãm phanh đột ngột và bị trượt trên quãng đường dài 160 m trước khi dừng hẳn. Lực hãm tàu (được coi như không đổi) có độ lớn là A. 2,5.105 N. B. 2,5.10-4 N. C. 1,5.105 N. D. 1,5.10-4 N. 5. Thả vật có khối lượng 5 kg xuống giếng sâu 5 m. Lấy g = 10 m/s2, chọn gốc thế năng tại mặt đất thì khi vật xuống tới đáy giếng thế năng của nó khi đó là A. 250 J. B. -50 J. C. -250 J . D. 0. 6. Một một lò xo nằm ngang có một đầu được giữ cố định, ban đầu lò xo không bị biến dạng. Khi tác dụng một lực 4 N dọc trục lò xo, nó dãn 4 cm. Thế năng đàn hồi khi nó dãn ra 2 cm là A. 2.10 -2 J. B. 1 J. C. 2 J. D.10-2 J. 7. Một vật được ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc 6 m/s. Lấy g = 10 m/s2, bỏ qua lực cản không khí. Độ cao cực đại của vật đạt được là A. 1,8 m. B. 2,0 m. C. 2,4 m. D.6,0 m/s. 8. Một vật rơi tự do từ độ từ độ cao 120 m. Lấy g =10 m/s2, bỏ qua lực cản không khí. Tìm độ cao mà ở đó động năng của vật lớn gấp đôi thế năng: A. 10 m. B. 30 m. C. 20 m. D. 40 m. 9. Từ điểm M cách mặt đất 0,8 m, một vật khối lượng 0,5 kg được ném lên với vận tốc đầu 2 m/s. Lấy g = 10 m/s2, mốc thế năng tại mặt đất, bỏ qua lực cản không khí. Khi đó cơ năng của vật là A. 4 J. B. 8 J. C. 5 J. D. 1 J. 10. Một vật ở độ cao 10 m có vận tốc 36 km/h thì cơ năng bằng bao nhiêu, biết vật nặng 100g, lấy g = 10 m/s2 A. 10 J B. 15 J C.20 J D. 100 J II. TỰ LUẬN :
3. Bài 1: Một vật có trọng lượng 5N chuyển động với v = 7,2m/s. Tìm động năng của vật, g = 10m/s2. Bài 2: Một toa tàu có m = 0,8 tấn, sau khi khởi hành chuyển động nhanh dần đều với a = 1m/s 2. Tính động năng sau 12s kể từ lúc khởi hành?. Bài 3: Một xe tải có m = 1,2 tấn đang chuyển động thẳng đều với v 1= 36km/h. Sau đó xe tải bị hãm phanh, sau 1 đoạn đường 55m thì v2 = 23km/h. a. Tính động năng lúc đầu của xe. b. Tính độ biến thiên động năng và lực hãm của xe trên đọan đường trên. Bài 4: Chọn gốc thế năng là mặt đất, thế năng của vật nặng 2kg ở dưới đáy 1 giếng sâu 10m, g = 10m/s2 là bao nhiêu? Bài 5: Chọn gốc thế năng là mặt đất, thế năng của vật nặng 2kg ở độcao 20m, g = 10m/s2 là bao nhiêu? Bài 6: Người ta tung quả cầu m = 250g từ độ cao 1,5m so với mặt đất. Hỏi khi vật đạt v = 23km/h thì vật đang ở độ cao bao nhiêu so với mặt đất. Chọn vị trí được tung làm gốc thế năng, g = 10m/s2. Bài 7: Một vật có m = 1,2kg đang ở độ cao 3,8m so với mặt đất. Thả cho rơi tự do, tìm thế năng, động năng, cơ năng và vận tốc của vật khi vật rơi đến độ cao 1,5m.