Ngày soạn 02022023 TIẾT 13 14 ĐỘNG NĂNG I MỤC TIÊU 1 Kiến thức Củng cố kiến thức về động năng 2 Mức độ cần đạt Thông hiểu, nhận biết, vận dụng thấp, vận dụng cao II NỘI DUNG KIẾN THỨC 1 Kiến thức tr.Giáo án dạy thêm vật lí 10, soạn theo sách KNTT chuẩn, tài liệu được biên soạn và đã qua giảng dạy, được soạn bám sát theo sách KNTT, bao gồm các bài tập mục đích yêu cầu chuẩn, thày cô có thể sử dụng cho dạy thêm của mình
Ngày soạn 02/02/2023 TIẾT 13-14 ĐỘNG NĂNG I MỤC TIÊU Kiến thức: - Củng cố kiến thức động Mức độ cần đạt: - Thông hiểu, nhận biết, vận dụng thấp, vận dụng cao II NỘI DUNG KIẾN THỨC: Kiến thức trọng tâm: Động vật mv2 Wđ (J) Bài toán định lý biến thiên động ( phải ý đến loại tập này) ΔWđ = w®2 wđ1 A Ngoại lực 1 mv22 mv12 Fngo¹i lùcs 2 F Nhớ kỹ: ngoai luc tổng tất lực tác dụng lên vât Vận dụng kiến thức: Bài 1: Một viên đạn có khối lượng 14g bay theo phương ngang với vận tốc 400 m/s xuyên qua gỗ dày cm, sau xuyên qua gỗ, đạn có vận tốc 120 m/s Tính lực cản trung bình gỗ tác dụng lên viên đạn? Giải Độ biến thiên động viên đạn xuyên qua gỗ 1 Wd = mv22 mv12 0,014 1202 4002 1220,8J 2 Theo định lý biến thiên động Wd AC = = FC.s = - 1220,8 1220,8 FC 24416N 0,05 Suy ra: Dấu trừ để lực cản Bài 2: Một ơtơ có khối lượng 1100 kg chạy với vận tốc 24 m/s a/ Độ biến thiên động ôtô vận tốc hãm 10 m /s? b/ Tính lực hãm trung bình quãng đường ôtô chạy 60m Giải Độ biến thiên động ôtô 1 Wd = mv22 mv12 1100 102 242 261800J 2 - Lực hãm trung bình tác dụng lên ôtô quãng đường 60m Theo định lý biến thiên động Wd AC = = FC.s = - 261800 261800 FC 4363,3N 60 Suy ra: Dấu trừ để lực hãm Bài 3: Một tơ có khối lượng chuyển động đường thẳng nằm ngang AB dài 100m, qua A vận tốc ô tô 10m/s đến B vận tốc ô tô 20m/s Biết độ lớn lực kéo 4000N Tìm hệ số masat m1 đoạn đường AB Đến B động tắt máy lên dốc BC dài 40m nghiêng 30 o so với mặt phẳng ngang Hệ số masat mặt dốc m2 = Hỏi xe có lên đến đỉnh dốc C khơng? Nếu đến B với vận tốc trên, muốn xe lên dốc dừng lại C phải tác dụng lên xe lực có hướng độ lớn nào? Giải Xét đoạn đường AB: Các lực tác dụng lên tơ là: Theo định lí động năng: AF + Ams = m => F.sAB – m1mgsAB = m() => 2m1mgsAB = 2FsAB - m => m1 = Thay giá trị F = 4000N; sAB= 100m; vA = 10ms-1 vB = 20ms-1 ta thu m1 = 0,05 Xét đoạn đường dốc BC: Giả sử xe lên dốc dừng lại D Theo định lí động năng: AP + Ams = m = - m => - mghBD – m’mgsBDcosa = - m gsBDsina + m’gsBDcosa = gsBD(sina + m’cosa) = => sBD = thay giá trị vào ta tìm sBD = m < sBC Vậy xe khơng thể lên đến đỉnh dốc C Tìm lực tác dụng lên xe để xe lên đến đỉnh dốc C: Giả sử xe lên đến đỉnh dốc: vc = 0, SBC = 40m Khi ta có: AF + Ams + Ap = - m => FsBC - mghBC – m’mgsBCcosa = - m => FsBC = mgsBCsina + m’mgsBCcosa - m => F = mg(sina + m’cosa) - = 2000.10(0,5 + )- = 2000N Vậy động phải tác dụng lực tối thiểu 2000N tô chuyển động lên tới đỉnh C dốc Bài 4: Một xe có khối lượng m =2 chuyển động đoạn AB nằm ngang với vận tốc không đổi v = 6km/h Hệ số ma sát xe mặt đường 0,2 , lấy g = 10m/s2 a Tính lực kéo động b Đến điểm B xe tắt máy xuống dốc BC nghiêng góc 30 o so với phương ngang, bỏ qua ma sát Biết vận tốc chân C 72km/h Tìm chiều dài dốc BC c Tại C xe tiếp tục chuyển động đoạn đường nằm ngang CD thêm 200m dừng lại Tìm hệ số ma sát đoạn CD Giải a Vì xe chuyển đông với vận tốc không đổi 6km/h nên ta có: Fk fms mg 0,2.2.103.10 4000N b Theo định lý biến thiên động năng, Ta có: 1 mvc2 mv B2 AuPr AuNur 2 u u r A 0 Do N 1 mvc2 mv B2 AuPr Nên Aur mgBC sin Trong đó: P 1 mvc2 mv B2 mgBC sin 2 vc vB2 202 1,62 BC ; 39,7m 2.g.sin 2.10 Suy ra: c Gia tốc đoạn CD Ta có: vD2 vC 2.aCD a vC 2.CD 202 1m/ s2 2.200 fms ma mg ma a 0,1 g 10 Mặt khác: Bài 5: Dưới tác dụng lực không đổi nằm ngang, xe đứng yên chuyển động thẳng nhanh dần hết quãng đường s = 5m đạt vận tốc v = 4m/s Xác định công công suất trung bình lực, biết khối lượng xe m = 500kg, hệ số ma sát bánh xe mặt đường nằm ngang μ =0,01 Lấy g = 10m/s2 Giải - Các lực tác dụng lên xe là: ; ; ; - Theo định luật II Niu tơn: Trên Ox: F – Fms = + - Công trọng lực: A = F.s = (+ ).s suy A = 4250J - Cơng suất trung bình xe là: v =a.t t = = 2,5s Vận dụng: Câu 1: Một búa máy có khối lượng M = 400 kg thả rơi tự từ độ cao 5m xuống đất đóng vào cọc có khối lượng m2 = 100kg mặt đất làm cọc lún sâu vào đất m Coi va chạm búa cọc va chạm mềm Cho g = 9,8 m/s2 Tính lực cản coi khơng đổi đất A 3185 N B 2504,50 N C 1543,60 N D 6284,50 N Câu 2: Từ mặt đất, vật ném lên thẳng đứng với vận tốc ban đầu v = 10m/s Bỏ qua sức cản khơng khí Cho g = 10m/s2 Ở độ cao động ? Bằng lần động ? A 10m ; 2m B 2,5m ; 4m C 2m ; 4m D 5m ; 3m Câu 3: Một bi khối lượng 20g ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4m/s từ độ cao 1,6m so với mặt đất Cho g = 9,8m/s Trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất tính giá trị độ cao cực đại mà bi lên A 2,42m B 2,88m C 3,36m D 3,2m Câu 4: Một vật có khối lượng 400g thả rơi tự từ độ cao 20m so với mặt đất Cho g = 10m/s Sau rơi 12m động vật : A 16 J B 32 J C 48 J D 24 J Câu 5: Một búa máy khối lượng rơi từ độ cao 3,2m vào cọc khối lượng 100kg Va chạm búa cọc va chạm mềm Cho g = 10m/s2 Vận tốc búa cọc sau va chạm : A 7,27 m/s B m/s C 0,27 m/s D 8,8 m/s Câu 6: Cơ đại lượng: A luôn khác không B luôn dương C ln ln dương khơng D dương, âm không Câu 7:Từ mặt đất, vật ném lên thẳng đứng với vận tốc ban đầu v = 10m/s Bỏ qua sức cản khơng khí Cho g = 10m/s2 Vị trí cao mà vật lên cách mặt đất khoảng : A 10m B 20m C 15m D 5m Câu 8:Tính lực cản đất thả rơi hịn đá có khối lượng 500g từ độ cao 50m Cho biết đá lún vào đất đoạn 10cm Lấy g = 10m/s2 bỏ qua sức cản khơng khí A 000N B 500N C 22 500N D 25 000N Câu 9:Một bi khối lượng 20g ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4m/s từ độ cao 1,6m so với mặt đất Cho g = 9,8m/s2 Trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất giá trị động năng, bi lúc ném vật A 0,18J; 0,48J; 0,80J B 0,32J; 0,62J; 0,47J C 0,24J; 0,18J; 0,54J D 0,16J; 0,31J; 0,47J Câu 10:Một vật nhỏ ném lên từ điểm M phía mặt đất; vật lên tới điểm N dừng rơi xuống Bỏ qua sức cản khơng khí Trong q trình MN? A cực đại N B không đổi C giảm D động tăng Câu 11:Động đại lượng: A Vô hướng, dương B Vơ hướng, dương khơng C Véc tơ, dương D Véc tơ, dương không Câu 12: Đơn vị sau đơn vị động năng? A J B Kg.m2/s2 C N.m D N.s Câu 13: Công thức sau thể mối liên hệ động lượng động năng? 2m p2 P2 Wd Wd Wd p 2m 2m A B C D Wd 2mP Câu 14: Vật sau khơng có khả sinh cơng? A Dòng nước lũ chảy mạnh B Viên đạn bay C Búa máy rơi D Hòn đá nằm mặt đất r Câu 15: Một ô tô khối lượng m chuyển động với vận tốc v tài xế tắt máy Cơng lực ma sát tác dụng lên xe làm xe dừng lại là: mv mv A A 2 A B C A mv D A mv Câu 16: Một vật có khối lượng m = 400 g động 20 J Khi vận tốc vật là: A 0,32 m/s B 36 km/h C 36 m/s D 10 km/h Câu 17: Một người xe máy có khối lượng tổng cộng 300 kg với vận tốc 36 km/h nhìn thấy hố cách 12 m Để khơng rơi xuống hố người phải dùng lực hãm có độ lớn tối thiểu là: A Fh 16200 N B Fh 1250 N C Fh 16200 N D Fh 1250 N Câu 18:Một người có khối lượng 50 kg, ngồi ô tô chuyển động với vận tốc 72 km/h Động người với ô tô là: A 129,6 kJ B.10 kJ C J D kJ Câu 19: Nếu khối lượng vật giảm lần vận tốc tăng lên lần, động vật sẽ: A Tăng lần B Không đổi C Giảm lần D Giảm lần Ngày soạn 02/02/2023 TIẾT 15-16 THẾ NĂNG I MỤC TIÊU Kiến thức: - Củng cố kiến thức Mức độ cần đạt: - Thông hiểu, nhận biết, vận dụng thấp, vận dụng cao II NỘI DUNG KIẾN THỨC: Kiến thức trọng tâm: * Thế - Chọn mốc (Wt= 0); xác định độ cao so với mốc chọn z(m) m(kg) - Áp dụng: Wt = mgz Hay Wt1 – Wt2 = AP * Công trọng lực AP độ biến thiên (Wt): - Áp dụng : Wt = Wt2 – Wt1 = -AP= mgz1 – mgz2 = AP Chú ý: Nếu vật lên AP = - mgh < 0(cơng cản); vật xuống AP = mgh > 0(công phát động) Vận dụng kiến thức: Bài 1: Một vật có khối lượng 10 kg, lấy g = 10 m/s2 a/ Tính vật A cách mặt đất 3m phía đáy giếng cách mặt đất 5m với gốc mặt đất b/ Nếu lấy mốc đáy giếng, tính lại kết câu c/ Tính cơng trọng lực vật chuyển từ đáy giếng lên độ cao 3m so với mặt đất Nhận xét kết thu Giải Lấy gốc mặt đất h = a/ + Tại độ cao h1 = 3m: Wt1 = mgh1 = 60J + Tại mặt đất h2 = 0: Wt2 = mgh2 = + Tại đáy giếng h3 = -3m: Wt3 = mgh3 = - 100J b/ Lấy mốc đáy giếng + Tại độ cao 3m so mặt đất h1 = 8m: Wt1 = mgh1 = 160J + Tại mặt đất h2 = 5m: Wt2 = mgh2 = 100 J + Tại đáy giếng h3 = 0: Wt3 = mgh3 = c/ Công trọng lực vật chuyển từ đáy giếng lên độ cao 3m so với mặt đất: A31 = Wt3 – Wt1 + Khi lấy mốc mặt đất: A31 = Wt3 – Wt1 = -100 – 60 = -160J + Khi lấy mốc đáy giếng: A31 = Wt3 – Wt1 = – 160 = -160J Bài 2: Một vật có khối lượng kg đặt vị trí trọng trường W t1 = 500J Thả vật rơi tự đến mặt đất Wt1 = -900J a/ Hỏi vật rơi từ độ cao so với mặt đất b/ Xác định vị trí ứng với mức không chọn z A c/ Tìm vận tốc vật vật qua vị trí Giải Z1 - Chọn chiều dương có trục Oz hướng lên Ta có: Wt1 – Wt2 = 500 – (- 900) = 1400J = mgz1 + mgz2 = 1400J o 1400 47,6m 3.9,8 Z2 Vậy z1 + z2 = Vậy vật rơi từ độ cao 47,6m B b/ Tại vị trí ứng với mức khơng z = 500 z1 17m 3.9,8 - Thế vị trí z1: Wt1 = mgz1 Vậy vị trí ban đầu cao mốc chọn 17m c/ Vận tốc vị trí z = v 2gz1 18,25m/ s Ta có: v2 – v02 = 2gz1 Vận dụng: Câu 1: Một vật rơi từ độ cao 50m xuống đất, độ cao động ? A 25m B 10m C 30m D 50m Câu 2:Một vật ném thẳng đứng từ lên cao với vận tốc 2m/s Khi chuyển động ngược chiều lại từ xuống độ lớn vận tốc vật đến vị trí bắt đầu ném : ( Bỏ qua sức cản khơng khí ) A 2m/s B >2m/s C ≤2m/s D