Bạn đang xem bài viết Cách Giải Bài Tập Về Cơ Năng, Định Luật Bảo Toàn Cơ Năng Hay, Chi Tiết được cập nhật mới nhất trên website Ictu-hanoi.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
– Cơ năng của vật được bảo toàn khi vật chuyển động trong trường lực thế (lực đàn hồi, trọng lực) và không có lực ma sát, lực cản:
Bài tập vận dụng
Bài 1: 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/s 2. Hãy tính:
a. Độ cao h.
b. Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất.
c. Vận tốc của vật khi động năng bằng 3 lần thế năng.
Hướng dẫn:
a. Chọn góc thế năng tại mặt đất (tại B).
+ Cơ năng tại O (tại vị trí ném vật): W (O) = + mgh
Cơ năn tại B (tại mặt đất):
Theo định luật bảo toàn cơ năng: W (O) = W (B).
b. Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất.
Gọi A là độ cao cực đai mà vật đạt tới.
+ Cơ năng tại A: W (A) = mgh.
+ Cơ năng tại B: W (B) = (1/2) mv 2.
Theo định luật bảo toàn cơ năng: W (A) = W (B)
c. Gọi C là điểm mà W đ(C) = 3W t(C).
Cơ năng tại C:
=
Theo định luật bảo toàn cơ năng: W(C) = W(B).
Bài 2: Từ độ cao 10 m, một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 10 m/s, lấy g = 10 m/s 2.
a. Tìm độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất.
c. Xác định vận tốc của vật khi W đ = W t.
d. Xác định vận tốc của vật trước khi chạm đất.
Hướng dẫn:
Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
a. Cơ năng tại O: W(O) = (1/2) m v 02 + mgh.
Cơ năng tại : W(A) = mgh.
Theo định luật bảo toàn cơ năng: W(O) = W(A).
Cơ năng tại C: W(C) = 4 W t1 = 4 mgh 1.
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
W(C) = W(A)
Theo định luật bảo toàn cơ năng: W (D) = W (A).
d. Cơ năng tại B: W (B) = (1/2) mv 2.
Bài 3: Một hòn bi có khối lượng 20 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4m/s từ độ cao 1,6 m so với mặt đất.
a. Tính trong hệ quy chiếu mặt đất các giá trị động năng, thế năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật.
b. Tìm độ cao cực đại mà bi đạt được.
c. Tìm vị trí hòn bi có thế năng bằng động năng.
d. Nếu có lực cản 5N tác dụng thì độ cao cực đại mà vật lên được là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
a. Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
Động năng tại lúc ném vật: W đ = (1/2) mv 2 = 0,16 J.
Thế năng tại lúc ném vật: W t = mgh = 0,31 J.
Cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật: W = W đ + W t = 0,47 J.
b. Gọi điểm B là điểm mà hòn bi đạt được.
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: W A = W B ⇔ h max = 2,42 m.
c. 2 W t = W ⇔ h = 1,175 m.
d. A cản = W’- W ⇔ F c ( h’- h )= mgh’ ⇔
Bài 4: Một vật có khối lượng m = 1kg trượt từ đỉnh của mặt phẳng nghiêng cao 1 m, dài 10 m. Lấy g = 9,8 m/s 2, hệ số ma sát μ = 0,05.
a. Tính vận tốc của vật tại cân mặt phẳng nghiêng.
b. Tính quãng đường mà vật đi thêm được cho đến khi dừng hẳn trên mặt phẳng ngang.
Hướng dẫn:
a. Cơ năng tại A: W A = mgh = 9,8 (J).
Trong khi vật chuyển động từ A đến B, tại B cơ năng chuyển hóa thành động năng tại B và công để thắng lực ma sát
⇒ Áp dụng định luật bảo toàn chuyển hóa năng lượng:
b. Tại điểm C vật dừng lại thì toàn bộ động năng tại B đã chuyển thành năng lượng để thắng lực ma sát trên đoạn BC.
Do đó:
Bài 5: Từ điểm A của một mặt bàn phẳng nghiêng, người ta thả một vật có khối lượng m = 0,2 kg trượt không ma sát với vận tốc ban đầu bằng 0 rơi xuống đất. Cho AB = 50 cm, BC = 100 cm, AD = 130 cm, g = 10 m/s 2 (hình vẽ). Bỏ qua lực cản không khí.
a. Tính vận tốc của vật tại điểm B và điểm chạm đất E.
b. Chứng minh rẳng quỹ đạo của vật là một parabol. Vật rơi cách chân bàn một đoạn CE là bao nhiêu?
c. Khi rơi xuống đất, vật ngập sâu vào đất 2cm. Tính lực cản trung bình của đất lên vật.
Hướng dẫn:
a. Vì bỏ qua ma sát nên cơ năng của vật được bảo toàn. Cơ năng của vật tại A là:
Vì cơ năng được bảo toàn nên: W A = W B.
Tương tự áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại A và E ta tính được:
b. Chọn hệ quy chiếu (hình vẽ). Khi vật rơi khỏi B, vận tốc ban đầu v B hợp với phương ngang một góc α. Xét tam giác ABH có:
Phương trình chuyển động theo các trục x và y là:
x = v B cosα.t (2)
Từ (2) và (3) ta rút ra được:
Đây chính là phương trình của một parabol có bề lõm quay xuống dưới. Vậy quỹ đạo cảu vật sau khi dời bàn là một parabol.
Từ (1):
Khi vật chạm đất tại E thì y = 0. Thay giá trị của y và v_B vào phương trình (4), ta thu được phương trình: 13x 2 + 0,75x – 1 = 0 (5)
Giải phương trình (5) thu được x = 0,635 m. Vậy vật rơi cách chân bàn một đoạn CE = 0,635 m.
c. Sau khi ngập sâu vào đất 2 cm vật đứng yên. Độ giảm động năng gần đúng bằng công cản.
Gọi lực cản trung bình là F, ta có:
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: 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 2: Chọn đáp án đúng: Cơ năng là:
A. Một đại lượng vô hướng có giá trị đại số
B. Một đại lượng véc tơ
C. Một đại lượng vô hướng luôn luôn dương
D. Một đại lượng vô hướng luôn dương hoặc có thể bằng 0
Câu 3: Cơ năng là đại lượng:
A. Vô hướng, có thể dương, âm hoặc bằng không
B. Vô hướng, có thể dương hoặc bằng không
C. Véc tơ, độ lớn có thể âm, dương hoặc bằng không
D. Véc tơ, độ lớn có thể dương hoặc bằng không
Câu 4: Trong quá trình rơi tự do của một vật thì:
A. Động năng tăng, thế năng giảm
B. Động năng tăng, thế năng tăng
C. Động năng giảm, thế năng giảm
D. Động năng giảm, thế năng tăng
Câu 5: Một vật được ném thẳng đứng từ dưới lên, trong quá trình chuyển động của vật thì:
A. Động năng giảm, thế năng giảm
B. Động năng giảm, thế năng tăng
C. Động năng tăng, thế năng giảm
D. Động năng tăng, thế năng tăng
Câu 6: 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 7: Một vật nhỏ được ném lên từ một điểm M phía trên mặt đất, vật lên tới điểm N thì dừng và rơi xuống. Bỏ qua sức cản không khí. Trong quá trình MN thì:
A. Động năng tăng
B. Thế năng giảm
C. Cơ năng cực đại tại N
D. Cơ năng không đổi
Câu 8: So sánh không đúng giữa thế năng hấp dẫn với thế năng đàn hồi
A. Cùng là một dạng năng lượng
B.Đều là đại lượng vô hướng, có thể dương, âm hoặc bằng không
C. Đều phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối
D. Có dạng biểu thức khác nhau
Câu 9: 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 10: Một vật nhỏ được ném thẳng đứng hướng xuống từ một điểm phía trên mặt đất. Trong quá trình vật rơi :
A. Cơ năng không đổi
B. Cơ năng cực tiểu ngay trước khi chạm đất
C. Thế năng tăng
D. Động năng giảm
Câu 11: Cơ năng của một vật có khối lượng 2kg rơi từ độ cao 5m xuống mặt đất là:
A. 10 J B. 100 J C. 5 J D. 50 J
Câu 12: Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 6 m/s. Lấy g = 10 m/s 2. Tính độ cao cực đại của nó.
A. h = 1,8 m.
B. h = 3,6 m.
C. h = 2,4 m
D. h = 6 m
Hiển thị lời giải
Câu 13: Một vật m trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh xuống chân một mặt phẳng nghiêng có chiều dài 5 m, và nghiêng một góc 30° so với mặt phẳng ngang. Lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng có độ lớn bằng một phần tư trọng lượng của vật. Lấy g = 10 m/s 2. Vận tốc của vật ở chân mặt phẳng nghiêng có độ lớn là
A. 4.5 m/s. B. 5 m/s. C. 3,25 m/s. D. 4 m/s.
Hiển thị lời giải
Câu 14: Một vật nhỏ m thả không vận tốc ban đầu từ H trượt không ma sát theo mặt uốn như hình vẽ. Để vật có thể trượt tới điểm P trên vành tròn thì phải thỏa mãn điều kiện nào sau đây?
A. Vận tốc của vật tại P: v P ≠ 0.
Câu 15: Một vận động viên nặng 650 N nhảy với vận tốc ban đầu v 0 = 2 m/s từ cầu nhảy ở độ cao 10 m xuống nước theo hướng thẳng đứng xuống dưới. Lấy g = 10 m/s 2, sau khi chạm nước người đó chuyển động thêm một độ dời 3 m trong nước theo phương thẳng đứng thì dừng. Độ biến thiên cơ năng của người đó là:
A. – 8580 J B. – 7850 J C. – 5850 J D. – 6850 J
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng….miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k5: chúng tôi
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:
chuong-4-cac-dinh-luat-bao-toan.jsp
Cách Giải Bài Tập Về Nội Năng Và Sự Biến Thiên Nội Năng Hay, Chi Tiết
1. Nội năng: nội năng của vật là dạng năng lượng bao gồm động năng phân tử (do các phân tử chuyển động nhiệt) và thế năng phân tử (do các phân tử tương tác với nhau)
– Độ biến thiên nội năng:
+ Nếu U 2 < U 1 ⇒ ΔU < 0: Nội năng tăng
2. Các cách làm biến đổi nội năng:
a. Thực hiện công:
+ Ngoại lực (ma sát) thực hiện công để thực hiện quá trình chuyển hoá năng lượng từ nội năng sang dạng năng lượng khác: cơ năng thành nội năng;
+ là quá trình làm thay đổi thể tích (khí) làm cho nội năng thay đổi.
b. Quá trình truyền nhiệt: Là quá trình làm biến đổi nội năng không thông qua thực hiện công.
c. Nhiệt lượng: Là phần nội năng biến đổi trong quá trình truyền nhiệt.
d. Công thức tính nhiệt lượng thu vào hay toả ra trong quá trình truyền nhiệt:
Bài tập vận dụng
Bài 1: Một bình nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 0,118kg nước ở nhiệt độ 20°C. Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2kg đã được đun nóng tới nhiệt độ 75°C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.
Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 920J/kgK; nhiệt dung riêng của nước là 4180J/kgK; và nhiệt dung riêng của sắt là 460J/kgK. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh.
Hướng dẫn:
Gọi t là nhiệt độ lúc cân bằng nhiệt.
Nhiệt lượng của sắt toả ra khi cân bằng:
Nhiệt lượng của nhôm và nước thu được khi cân bằng nhiệt:
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Q toả = Q thu
92 (75 – t) = 460(t – 20) + 493,24 (t – 20)
⇔ 92 (75 – t) = 953,24 (t – 20)
Giải ra ta được t ≈ 24,8°C
Bài 2: Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau có khối lượng 128g chứa 210g nước ở nhiệt độ 8,4°C. Người ta thả mọt miếng kim loại có khối lượng 192g đã đun nóng tới nhiệt độ 100°C vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của miếng kim loại, biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 21,5°C.
Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh và biết nhiệt dung riêng của đồng thau là 128J/kgK và của nước là 4180J/kgK.
Hướng dẫn:
Nhiệt lượng toả ra của miếng kim loại khi cân bằng nhiệt là:
Nhiệt lượng thu vào của đồng thau và nước khi cân bằng nhiệt là:
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Q toả = Q thu
15,072c k = 214,6304 + 11499,18
Giải ra ta được c k = 777,2J/kgK.
Bài 3: Một ấm nhôm có khối lượng 250g, đựng 1,5kg nước ở 25°C. Tìm nhiệt lượng cần cung cấp để đung sôi nước trong ấm ( 100°C ). Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là c Al = 920J/kg.K và c n = 4190J/kg.K.
Hướng dẫn:
Gọi t 1 là nhiệt độ ban đầu của ấm nhôm và nước(t 1 = 25°C)
t 2 là nhiệt độ lúc sau của ấm nhôm và nước (t 2 = 100°C )
Nhiệt lượng của ấm nhôm thu vào là :
Nhiệt lượng của nước thu vào (nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước) là :
Nhiệt lượng của ấm nước thu vào là :
Q = Q 1 + Q 2 = 17250 + 471375 = 488626 J
Bài 4: Một ấm nước bằng nhôm có khối lượng 250g,chứa 2 kg nước được đun trên bếp.Khi nhận được nhiệt lượng là 516600 J thì ấm đạt đến nhiệt độ 80°C. Hỏi nhiệt độ ban đầu của ấm là bao nhiêu? biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là c Al = 920 J/kgK và c n = 4190 J/kgK.
Hướng dẫn:
Gọi t 1 là nhiệt độ ban đầu của ấm nhôm và nước(t 1 = ?)
t 2 là nhiệt độ lúc sau của ấm nhôm và nước (t 2 = 80°C )
nhiệt lượng của ấm nhôm thu vào là :
Nhiệt lượng của nước thu vào là :
Nhiệt lượng của ấm nước thu vào (nhiệt lượng cần cung cấp để ấm đạt đến 800C) là :
⇔ 516600 = 0,25.920.(80-t 1) + 2.4190.(80-t 1)
Bài 5: Môṭ cốc nhôm có khối lươṇ g 120g chứ a 400g nước ở nhiêṭ đô ̣ 24°C. Người ta thả vào cốc nước môṭ thìa đồng khối lươṇ g 80g ở nhiêṭ đô ̣ 100°C. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Biết nhiêṭ dung riêng của nhôm là 880 J/Kg.K, của đồng là 380 J/Kg.K và của nước là 4,19.10 3. J/Kg.K.
Hướng dẫn:
Gọi t là nhiệt độ lúc cân bằng.
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Tìm phát biểu sai.
A. Nội năng là một dạng năng lượng nên có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác
B. Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
C. Nội năng chính là nhiệt lượng của vật.
D. Nội năng của vật có thể tăng hoặc giảm.
Câu 2: Cách nào sau đây không làm thay đỏi nội năng của vật?
A. Cọ xát vật lên mặt bàn.
B. Đốt nóng vật.
C. Làm lạnh vật.
D. Đưa vật lên cao.
Câu 3: Tìm phát biểu sai.
A. Tác động lên hệ một công có thể làm thay đổi cả tổng động năng chuyển động nhiệt của các hạt tạo nên vật và thế năng tương tác giữa chúng.
B. Nội năng của một hệ nhất định phải có thế năng tương tác giữa các hạt tạo nên hệ.
C. Độ biến thiên nội năng của một vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được
D. Trong quá trình đẳng nhiệt, độ tăng nội năng của hệ bằng nhiệt lượng mà hệ nhận được
Câu 4: Trường hợp làm biến đổi nọi năng không do thực hiện công là?
A. Đun nóng nước bằng bếp.
B. Một viên bi bằng thép rơi xuống đất mềm.
C. Nén khí trong xilanh.
D. Cọ xát hai vật vào nhau.
Câu 5: Một quả bóng khối lượng 200 g rơi từ độ cao 15 m xuống sân và nảy lên được 10 m. Độ biến thiên nội năng của quả bóng bằng (lấy g = 10 m/s 2)
A. 10 J.
B. 20 J.
C. 15 J.
D. 25 J.
Câu 6: Một viên đạn đại bác có khối lượng 10 kg khi rơi tới đích có vận tốc 54 km/h. Nếu toàn bộ động năng của nó biến thành nội năng thì nhiệt lượng tỏa ra lúc va chạm vào khoảng
A. 1125 J.
B. 14580 J.
C. 2250 J.
D. 7290 J.
Câu 7: Một lượng không khí nóng được chứa trong một xilanh cách nhiệt đặt nằm ngang có pit-tông có thể dịch chuyển được. Không khí nóng dãn nở đẩy pit-tông dịch chuyển. Nếu không khí nóng thực hiện một công có độ lớn là 2000 J thì nội năng của nó biến đổi một lượng bằng
A. 2000 J.
B. – 2000 J.
C. 1000 J.
D. – 1000 J.
Câu 8: Trong một quá trình nung nóng đẳng áp ở áp suất 1,5.10 5 Pa, một chất khí tăng thể tích từ 40 dm 3 đến 60 dm 3 và tăng nội năng một lượng là 4,28 J. Nhiệt lượng truyền cho chất khí là
A. 1280 J.
B. 3004,28 J.
C. 7280 J.
D. – 1280 J.
Câu 9: Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa 900 g nước ở nhiệt độ 17°C. Khi đó nhiệt độ của nước tăng lên đến 23°C, biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg.k), của nước là 4180 J/(kg.k). Nhiệt độ của lò xấp xỉ bằng
A. 796°C.
B. 990°C.
C. 967°C.
D. 813°C.
Câu 10: Nội năng của một vật là
A. tổng động năng và thế năng của vật.
B. tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
C. nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.
D. tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công.
Câu 11: Câu nào sau đây nói về nội năng là SAI?
A. Nội năng là một dạng năng lượng
B. Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác
C. Nội năng là nhiệt lượng
D. Nội năng của một vật có thể tăng lên, giảm đi
Câu 12: Câu nào sau đây nói về nhiệt lượng là SAI?
A. Nhiệt lượng không phải là nội năng.
B. Một vật lúc nào cũng có nội năng do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng.
C. Nhiệt lượng là số đo độ tăng nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt.
D. Đơn vị của nhiệt lượng cũng là đơn vị của nội năng.
Câu 13: Câu nào sau đây là đúng?
A. Nội năng của một hệ nhất định phải có thế năng tương tác giữa các hạt cấu tạo nên hệ.
B. Nhiệt lượng truyền cho hệ chỉ làm tăng động năng của chuyển động nhiệt của các hạt cấu tạo nên hệ.
C. Công tác động lên hệ có thể làm thay đổi cả tổng động năng chuyển động nhiệt của các hạt cấu tạo nên hệ và thế năng tương tác giữa chúng.
D. Nói chung, nội năng là hàm của nhiệt độ và thể tích, nên trong mọi trường hợp nếu thể tích của hệ đã thay đổi thì nội năng của hệ phải thay đổi.
A. Mài dao. B. Đóng đinh. C. Khuấy nước. D. Nung sắt trong lò.
Câu 15: Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,105kg được đun nóng tới 142°C vào một cốc đựng nước ở 20°C, biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 42°C. Tính khối lượng của nước trong cốc, biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K và của nước là 4200J/kg.K.
A. 0,1kg B. 0,2kg C. 0,3kg D. 0,4kg
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng….miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k5: chúng tôi
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:
co-so-cua-nhiet-dong-luc-hoc.jsp
Phương Pháp Giải Bài Tập Về Thế Năng Hay, Chi Tiết
– Thế năng trọng trường:
– Độ giảm thế năng bằng công của trọng lực:
– Thế năng đàn hồi:
Bài tập vận dụng
Bài 1: Một xe có khối lượng m = 2,8 kg chuyển động theo quỹ đạo cong như hình vẽ. Độ cao của các điểm A, B, C, D, E được tính đối với mặt đất và có các giá trị: h A = 6 m, h B = 3 m, h C = 4 m, h D = 1,5 m, h E = 7 m. Lấy g = 10 m/s 2.
Tính độ biến thiên thế năng của xe trong trọng lượng khi nó di chuyển:
a. Từ A đến B.
b. Từ B đến C.
c. Từ A đến D.
d. Từ A đến E.
Hướng dẫn:
a. Từ A đến B:
b. Từ B đến C:
c. Từ A đến D:
d. Từ A đến E:
Bài 2: Một vật có khối lượng 3 kg được đặt ở vị trí trong trọng trường và có thế năng tại đó W t1 = 500 J. Thả vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng W t2 = -900 J.
a. Hỏi vật đã rơi từ độ cao nào so với mặt đất.
b. Xác định vị trí ứng với mức không của thế năng đã chọn.
c. Tìm vận tốc của vật khi vật qua vị trí này.
Hướng dẫn:
a. Chọn chiều dương có trục Oz hướng lên trên.
Vậy vật rơi từ độ cao 47,6 m.
b. Tại vị trí ứng với mức không của thế năng z = 0.
Thế năng tại vị trí z 1:
c) Vận tốc tại vị trí z = 0.
Bài 3: Một vật có khối lượng m = 6 kg được đặt ở một vị trí trong trọng trường và có thế năng tại vị trí đó bằng W t1 = 720 J. Thả tự do cho vật rơi tới mặt đất, tại đó thế năng của vật bằng W t2 = – 240 J. Lấy g = 10 m/s 2.
a. Hỏi vật đã rơi từ độ cao nào so với mặt đất?
b. Hãy xác định gốc thế năng đã được chọn ở đâu.
c. Tìm vận tốc vật khi đi qua vị trí gốc thế năng.
Hướng dẫn:
Chọn chiều dương của trục z hướng lên trên.
a. Ta có:
W t1 – W t2 = mg(z 1 – z 2) ⇔ Δz = z 1 – z 2 =
b. Tại vị trí gốc thế năng, z = 0.
W t1 = mgz 1 = 720 J ⇔ z 1 = = 12(m)
Vị trí ban đầu cao hơn vị trí gốc thế năng 12 m. Có thể kiểm tra lại thế năng tại mặt đất:
c) Vận tốc khi thế năng:
Bài 4: Một cần cẩu nâng một thùng hàng có khối lượng 420 kg từ mặt đất lên độ cao 3 m ( tính theo di chuyển khối tâm của thùng), sau đó đổi hương và hạ thùng này xuống sàn một ôtô tải ở độ cao 1,25 m so với mặt đất.
a. Tìm thế năng của thùng trong trọng trương khi ở độ cao 3 m. Tính công của lực phát động ( lực căng của dây cáp) để nâng thùng hàng lên độ cao này.
b. Tìm độ biến thiên thế năng khi hạ thùng từ độ cao 3 m xuống sàn ôtô. Công của trọng lực có phụ thuộc cách di chuyển thùng giữa hai vị trí đó hay không? Tại sao?
Hướng dẫn:
a. Thế năng của thùng: W t = mgz = 420.10.3 = 12600 (J).
Coi thùng được nâng đều, lực phát động có độ lớn bằng trọng lực. Độ giảm thế năng bằng công của trọng lực:
b. Độ biến thiên thế năng khi hạ thùng xuống sàn ôtô:
Trong trường hợp này thế năng giảm.
Công của trọng lực không phụ thuộc vào cách di chuyển thùng giữa hai vị trí vì trọng lực là lực thế, công của nó chỉ phụ thuộc vào mực chênh lệch độ cao giữa hai vị trí đầu và cuối mà không phụ thuộc vào dạng đường đi.
Bài 5: Một người đứng yên trên cầu ném một hòn đá có khối lượng 50 g lên cao theo phương thẳng đứng. Hòn đá lên đến độ cao 6 m (tính từ điểm ném) thì dừng và rơi trở xuống mặt nước thấp hơn điểm ném 2 m.
1) Tìm thế năng của vật trong trọng trường ở vị trí cao nhất nếu chọn:
a. Điểm ném vật làm mốc.
b. Mặt nước làm mốc.
2) Tính công do trọng lực thực hiện khi hòn đá đi từ điểm ném lên đến điểm cao nhất và khi nó rơi từ điểm cao nhất tới mặt nước. Công này có phụ thuộc vào việc chọn hai mốc khác nhau ở câu 1 hay không?
Hướng dẫn:
1) Chọn trục tọa độ Oy hướng thẳng đứng từ dưới lên.
a. Điểm ném làm mốc, vị trí cao nhất có tọa độ h = 6 m.
⇒ W t = mgh = 2,94 (J).
b. Mặt nước làm mốc, vị trí cao nhất có tọa độ:
h’ = h + 2 = 6 + 2 = 8 m.
W t’ = mgh’ = 3,92 (J).
2)
– Công do trọng lực thực hiện khi vật chuyển động từ điểm ném đến vị trí cao nhất:
Ta nhận thấy công của trọng lực không phụ thuộc vào việc chọn gốc toạn độ mà chỉ phụ thuộc mức chênh lệch giữa hai độ cao. Dấu trừ chứng tỏ trọng lực thực hiện công âm khi vật di chuyển từ thấp lên cao.
– Công do trọng lực thực hiện khi vật rơi từ điểm cao nhất tới mặt nước:
Như vậy, trọng lực thực hiện công dương (không phụ thuộc mốc được chọn) khi vật chuyển động từ vị trí cao xuống thấp.
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật là:
A. Thế năng đàn hồi.
B. Động năng.
C. Cơ năng.
D. Thế năng trọng trường.
Câu 2: Một vật nằm yên có thể có:
A. Thế năng
B. Vận tốc
C. Động năng
D. Động lượng
Câu 3: Biểu thức nào sau đây không phải biểu thức của thế năng?
Câu 4: Thế năng của một vật không phụ thuộc vào (xét vật rơi trong trọng trường):
A. Vị trí vật.
B. Vận tốc vật.
C. Khối lượng vật.
D. Độ cao.
Câu 5: Một lò xo có độ cứng k, bị kéo giãn ra một đoạn x . Thế năng đàn hồi lò xo được tính bằng biểu thức:
Câu 6: Thế năng đàn hồi của lò xo khi lò xo nén lại một đoạn ( < 0 ) là:
Câu 7: So sánh không đúng giữa thế năng hấp dẫn với thế năng đàn hồi?
A. Cùng là một dạng năng lượng
B. Có dạng biểu thức khác nhau
C. Đều phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối
D. Đều là đại lượng vô hướng, có thể dương, âm hoặc bằng không
Câu 8: Một vật đang chuyển động có thể không có:
A. Động lượng B. Động năng C. Thế năng D. Cơ năng
Câu 9: Một vật m được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc v từ mặt đất. Gia tốc rơi tự do là g, bỏ qua sức cản không khí. Khi vật có động năng bằng thế năng thì nó ở độ cao so với mặt đất là:
Hiển thị lời giải
Câu 10: Thế năng hấp dẫn là đại lượng:
A. Vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không
B. Vô hướng, có thể dương hoặc bằng không
C. Véc tơ có cùng hướng với véc tơ trọng lực
D. Véc tơ có độ lớn luôn dương hoặc bằng không
Câu 11: Một lò xo bị nén 5 cm. Biết độ cứng lò xo k = 100 N/m, thế năng của lò xo là:
A. 0,125 J B. 0,25 J C. 125 J D. 250 J
Câu 12: Thế năng của vật nặng 2 kg ở đáy 1 giếng sâu 10 m so với mặt đất tại nơi có gia tốc g = 10 m/s 2 là bao nhiêu?
A. -100 J B. 100 J C. 200 J D. -200 J
Câu 13: Một lò xo có độ cứng 100 N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vặt nhỏ. Khi lò xo bị nén 4 cm thì thế năng đàn hồi của hệ là:
A. 800 J B. 0,08 J C. 8 N.m D. 8 J
Câu 14: Một vật có khối lượng m được ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc 7 m/s. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy g = 10 m/s 2. Vật đạt được độ cao cực đại so với mặt đất là:
A. 2,54 m. B. 4,5 m. C. 4,25 m D. 2,45 m.
Câu 15: Một lò xo bị giãn 4 cm, có thế năng đàn hồi 0,2 J. Độ cứng của lò xo là:
A. 250 N/m B. 125 N/m C. 500 N/m D. 200 N/m
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng….miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k5: chúng tôi
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:
chuong-4-cac-dinh-luat-bao-toan.jsp
Giải Bài Tập Sbt Vật Lý Lớp 8 Bài 17: Sự Chuyển Hóa Và Bảo Toàn Cơ Năng
Giải bài tập môn Vật lý lớp 8
Giải bài tập SBT Vật lý lớp 8 bài 17
Giải bài tập SBT Vật lý lớp 8 bài 17: Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng hướng dẫn các bạn học sinh giải chi tiết các bài tập cơ bản và nâng cao trong vở bài tập Vật lý 8. Hi vọng đây sẽ là lời giải hay môn Vật lý lớp 8 dành cho quý thầy cô và các bạn học sinh tham khảo.
Ngoài ra, chúng tôi đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THCS miễn phí trên Facebook: Tài liệu học tập lớp 8. Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu mới nhất.
Bài 17.1 trang 47 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Thả viên bi lăn trên một cái máng có hình vòng cung (H.17.1).
a) Ở vị trí nào viên bi có động năng lớn nhất?
A. Vị trí C.
B. Vị trí A.
C. Vị trí B.
D. Ngoài ba vị trí trên.
b) Ở vị trí nào viên bi có thế năng nhỏ nhất? Hãy chọn câu trả lời đúng:
A. Vị trí B. B. Vị trí C.
C. Vị trí A. D. Ngoài ba vị trí trên.
Giải
a) Chọn C. Vị trí B.
b) Chọn A. Vị trí B.
Bài 17.2 trang 47 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Hai vật đang rơi có khối lượng như nhau. Hỏi thế năng và động năng của chúng ở cùng một độ cao có như nhau không?
Giải
Thế năng giống nhau. Động năng tùy thuộc vào vận tốc rơi của 2 vật.
Bài 17.3 trang 47 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Từ độ cao h, người ta ném một viên bi lên theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu là v0. Hãy mô tả chuyển động của viên bi và trình bày sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng của viên bi trong quá trình chuyển động cho đến khi rơi tới mặt đất.
Giải:
Viên bi chuyển động đi lên. Khi có vận tốc bằng 0 thì dừng lại. Có sự chuyển hóa năng lượng từ động năng sang thế năng.
Sau đó, viên bi rơi xuống đất. Thế năng chuyển hóa thành động năng.
Bài 17.4 trang 47 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Có hệ cơ học như hình 17.2. Bỏ qua ma sát, khối lượng của lò xo. Lúc đầu hệ cân bằng. Nén lò xo lại một đoạn l, sau đó thả ra. Hãy mô tả chuyển động của vật m và trình bày sự chuyển hóa qua lại giữa động năng của vật và thế năng của lò xo.
Giải:
Vật chuyển động qua lại (dao động) quanh vị trí cân bằng
Có sự chuyển hóa từ thế năng thành động năng và ngược lại
Bài 17.5 trang 47 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Người ta ném một vật theo phương nằm ngang từ một độ cao nào đó cách mặt đất. Thế năng và động năng của vật thay đổi như thế nào từ lúc ném đến lúc vật chạm đất? Bỏ qua sức cản của không khí, cơ năng của vật lúc chạm đất và lúc ném có như nhau không?
Giải:
Thế năng giảm dần, động năng tăng dần
Nếu bỏ qua sức cản của không khí thì cơ năng của vật khi chạm đất bằng cơ năng của vật khi được ném đi.
Bài 17.6 trang 48 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
A. Động năng của vật tại A lớn nhất
B. Động năng của vật tại A bằng thế năng của vật tại B
C. Động năng của vật ở tại C là lớn nhất
D. Cơ năng của vật tại A nhỏ hơn tại C
Bài 17.7 trang 48 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng để quả cầu của con lắc ở vị trí A rồi buông tay cho con lắc dao động (H.17.4). Bỏ qua ma sát của không khí. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Con lắc chuyển động từ A về đến vị trí C động năng tăng dần, thế năng giảm dần
B. Con lắc chuyển động từ c đến B, thế năng tăng dần, động năng giảm dần
C. Cơ năng của con lắc ở vị trí C nhỏ hơn ở vị trí A
D. Thế năng của con lắc ở vị trí A bằng ở vị trí B
Bài 17.8 trang 48 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Một vật rơi từ vị trí A xuống mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí. Khi vật rơi đến vị trí B (H.17.5) thì động năng của vật bằng 1/2 thế năng của nó. Động năng của vật tiếp tục tăng thêm một lượng là 100J thì có giá trị bằng thế năng.
Thế năng của vật ở vị trí A là:
A. 50J B. 100J
C. 200J D. 600J
Giải thích: Gọi W đ: động năng, W t: Thế năng; W: Cơ năng
Theo đề bài: Tại B: W đB = 1/2 – W tB
Bài 17.9 trang 49 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Một con lắc đang dao động từ vị trí A sang vị trí C và ngược lại (H.17.6). Nếu lấy mốc tính độ cao là mặt đất và bỏ qua ma sát với không khí thi tại điểm A và điểm c, con lắc
A. có cơ năng bằng không
B. chỉ có thế năng hấp dẫn
C. chỉ có động năng
D. có cả động năng và thế năng hấp dẫn
Bài 17.10 trang 49 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Đưa một vật có khối lượng m lên độ cao 20m. Ở độ cao này vật có thế năng 600J
a) Xác định trọng lực tác dụng lên vật
b) Cho vật rơi với vận tốc ban đầu bằng không. Bỏ qua sức cản không khí. Hỏi khi rơi tới độ cao băng 5m, động năng của vật có giá trị băng bao nhiêu?
Giải:
a) Trọng lực tác dụng lên vật: P = A/h = 600/20 = 30N
b) Thế năng tại độ cao 5m là 150J
Bài 17.11 trang 49 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Hãy chỉ ra sự biến đổi từ một dạng năng lượng này sang một dạng năng lượng khác trong các trường hợp sau:
a) Khi nước đổ từ thác xuống
b) Khi ném một vật lên theo phương đứng thẳng
c) Khi lên dây cót đồng hồ
Giải
a) Có sự biến đổi từ thế năng hấp dẫn sang động năng
b) Có sự biến đổi từ động năng sang thế năng hấp dẫn
c) Có sự thực hiện công biến đổi thế năng đàn hồi
Bài 17.12 trang 49 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Hãy lấy ví dụ các vật vừa có thế năng và vừa có động năng
Giải
Ví dụ:
Máy bay đang bay trên bầu trời
Chim đang bay trên bầu trời
Nước chảy từ trên cao xuống…
Cập nhật thông tin chi tiết về Cách Giải Bài Tập Về Cơ Năng, Định Luật Bảo Toàn Cơ Năng Hay, Chi Tiết trên website Ictu-hanoi.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!