Bai tap vat ly 10 theo chuong hk2 (1)

MỤC LỤC CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG VÀ ĐỘNG LƯỢNG Dạng Lý thuyết lượng, công học Dạng Bài tập lượng, công học 311 Dạng Lý thuyết công suất .329 Dạng Bài tập công suất 333 Dạng Lý thuyết động – 350 Dạng Bài tập động .353 Dạng Bài tập 358 Dạng Công suất 369 Dạng Hiệu suất .382 Dạng 10 Tìm động lượng vật .388 Dạng 11 Bài toán định lượng hệ nhiều vật .397 Dạng 12 Độ biến thiên định lượng 400 Dạng 13 Định luật bảo toàn động lượng 404 CHƯƠNG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN .419 Dạng Chuyển động tròn 419 Dạng 2, Lực hướng tâm – gia tốc hướng tâm 426 CHƯƠNG BIẾN DẠNG VẬT RẮN 442 Dạng Biến dạng vật rắn 446 Dạng Lý thuyết chuyển động biến đổi – gia tốc 448 CHƯƠNG KHỐI LƯỢNG RIÊNG, ÁP SUẤT CHẤT LỎNG 453 Dạng Khối lượng riêng 459 Dạng Áp lực, áp suất chất rắn 461 Dạng Áp suất chất lỏng 464 ﴿ CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG VÀ ĐỘNG LƯỢNG CHƯƠNG CHUYỂN ĐỘNG Dạng Lý thuyết lượng, công học Tự luận Bài (Câu hỏi tr 91 MĐ SÁCH LÝ 10 KNTT) Trong động tác nâng tạ từ vị trí (1) sang vị trí (2), từ vị trí (2) sang vị trí (3), từ vị trí (3) sang vị trí (4) hình trên: - Có q trình truyền chuyển hóa lượng nào? - Động tác có thực công, không thực công Hướng dẫn giải - Trong động tác nâng tạ có truyền chuyển hóa từ động sang - Động tác nâng tạ thực công, động tác đứng lên vận động viên không thực công Bài (Câu hỏi tr 91 CH SÁCH LÝ 10 KNTT) Khi đun nước ấm điện có q trình truyền chuyển hóa lượng xảy ra? Hướng dẫn giải Khi đun nước ấm điện, điện chuyển hóa thành nhiệt năng, Bài (Câu hỏi tr 91 CH SÁCH LÝ 10 KNTT) Khi xoa hai tay vào cho nóng có q trình truyền chuyển hóa lượng xảy ra? Hướng dẫn giải Khi xoa hai bàn tay vào cho nóng chuyển hóa thành nhiệt Bài (Câu hỏi tr 91 CH SÁCH LÝ 10 KNTT) Một bóng cao su ném từ độ cao h xuống đất cứng bị nảy lên Sau lần nảy lên, độ cao giảm dần, nghĩa giảm dần Điều có trái với định luật bảo tồn lượng khơng? Tại sao? Hãy dự đốn xem cịn có tượng xảy với bóng ngồi tượng bị nảy lên rơi xuống Hướng dẫn giải - Sau lần nảy lên, độ cao giảm dần, giảm dần, điều không trái với định luật bảo tồn lượng Do lần bóng đập xuống đất nảy lên, phần lượng bị chuyển hóa thành nhiệt năng, dẫn đến khơng bảo tồn - Ngồi tượng bóng bị nảy lên rơi xuống cịn có tượng khác bóng tiếp xúc với mặt đất cứng bóng bị biến dạng Bài (Câu hỏi tr 91 CH SÁCH LÝ 10 KNTT) Có truyền chuyển hóa lượng việc bắn pháo hoa? Hướng dẫn giải Khi pháo hoa nổ có chuyển hóa từ quang thành nhiệt Bài (Câu hỏi tr 92 CH SÁCH LÝ 10 KNTT) Hãy thảo luận nhóm để tìm thêm ví dụ minh họa cho q trình chuyển hóa lượng sau đây: a) Điện chuyển hóa thành nhiệt b) Nhiệt chuyển hóa thành điện c) Quang chuyển hóa thành điện d) Quang chuyển hóa thành hóa Hướng dẫn giải a) Điện thành nhiệt năng: đun nước ấm điện, sử dụng bàn điện, máy sấy tóc, b) Nhiệt thành điện năng: số máy móc lượng địa nhiệt, nhiệt điện đại dương, c) Quang thành điện năng: máy lượng mặt trời d) Quang chuyển hóa thành hóa năng: bắn pháo hoa Bài (Câu hỏi tr 93 HĐ SÁCH LÝ 10 KNTT) Hãy trao đổi với bạn để chứng minh ví dụ mơ tả Hình 23.3 có truyền lượng cách thực công Hướng dẫn giải a) Động điện đưa vật nặng chuyển động từ đất lên cao Khi kéo vật lên cao, lực kéo làm vật từ trạng thái đứng yên sang trạng thái chuyển động (vận tốc tăng, động tăng) Động vật nhận lượng từ lực kéo rịng rọc truyền sang => Đã có truyền lượng cách thực công b) Hỗn hợp xăng khơng khí xilanh bị đốt cháy đẩy pittông chuyển động Khi đốt cháy, pittông chuyển động, chứng tỏ nhiệt chuyển hóa thành động Động pittông nhận pittông nhận lượng nhiệt từ xilanh => Đã có truyền lượng cách thực cơng Bài (Câu hỏi tr 93 HĐ SÁCH LÝ 10 KNTT) Khi cho miếng đồng tiếp xúc với lửa lửa truyền lượng cho miếng đồng làm cho nóng lên Q trình truyền lượng có phải thực cơng hay khơng? Tại sao? Hướng dẫn giải Việc truyền lượng cho vật cách tác dụng lực lên vật làm thay đổi trạng thái chuyển động gọi công học Khi cho miếng đồng tiếp xúc với lửa lửa truyền lượng cho miếng đồng làm cho miếng đồng nóng lên Trong q trình xảy ra, khơng có lực tác dụng lên miếng đồng mà có truyền lượng nên trình truyền lượng khơng phải thực công mà cách truyền nhiệt Bài (Câu hỏi tr 93 HĐ SÁCH LÝ 10 KNTT) Trường hợp sau trọng lực tác dụng lên ô tô thực công phát động, công cản không thực cơng? a) Ơ tơ xuống dốc b) Ơ tơ lên dốc c) Ơ tơ chạy đường nằm ngang Hướng dẫn giải Chọn chiều dương chiều chuyển động vật a) Ơ tơ xuống dốc   Ta thấy   90 => Trọng lực tác dụng lên ô tô sinh công phát động b) Ơ tơ lên dốc   Ta thấy 90   180 => Trọng lực tác dụng lên ô tô sinh công cản c) Ô tô chạy đường nằm ngang Ta thấy  90 => Trọng lực tác dụng lên ô tô không sinh công Bài 10 (Câu hỏi tr 93 HĐ SÁCH LÝ 10 KNTT) Một người kéo thùng hàng khối lượng 80 kg trượt sàn nhà dây có phương hợp góc  300 so với phương nằm ngang Biết lực tác dụng lên dây 150 N.Tính cơng lực hịm trượt 29 m Hướng dẫn giải Ta có: F = 150 N; s = 29 m;  30 Công lực F là: A F s.cos  150.29.cos 30 3767, 21( J ) Bài 11 Một tàu thuỷ chạy sông theo đường thẳng kéo sà lan chở hàng với lực không đổi 5.103 N Hỏi lực thực công 15.10 6J sà lan dời chỗ theo phương lực quãng đường bao nhiêu? Hướng dẫn giải A A F s  s  3.103 m F Bài 12 Công trọng lực giây cuối vật có 8kg thả rơi từ độ cao 180m bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2 Hướng dẫn giải 2.S t 6s g s  gt 80(m) Quãng đường 4s đầu:  Ap mg h 8000 J Khi 4s đầu vật độ cao 100m Bài 13: Một người nhấc vật có 6kg lên độ cao 1m mang vật ngang độ dời 30m Công tổng cộng mà người thực bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2 Hướng dẫn giải Công nâng vật lên cao 1m: A1 mgh1 60( J ) Công ngang độ dời 30m: A2 mgs 1800( J ) Công tổng cộng: A  A1  A2 60 1800 1860 J Dạng Bài tập lượng, công học Tự luận Bài 1: Một vật có khối lượng kg kéo lên mặt phẳng nghiêng góc 30 so với phương ngang lực không đổi 70 N dọc theo đường dốc Biết hệ số ma sát 0,05 lấy g 10m / s Hãy xác định lực tác dụng lên vật công lực thực vật di chuyển quãng đường m Hướng dẫn giải → Vật chịu tác dụng lực: Lực kéo → F , trọng lực → P , phản lực → N mặt F ms phẳng nghiêng lực ma sát Vì P sin  15 N < F = 70 N nên vật chuyển động lên theo mặt phẳng nghiêng (được chọn chiều dương) Công lực: AF Fs cos 00 140 J Ap mg cos1200  30 J AN  Ns cos 900 0 Ams Fms s cos1800  mg cos  cos1800  2, J Bài Một cần cẩu nâng vật nặng khối lượng Lấy g = 10 m/s2 a) Lực nâng cần cẩu phải để vật có gia tốc khơng đổi 0,5 m/s2 b) Tính công mà cần cẩu thực sau thời gian giây Hướng dẫn giải a) Lực nâng cần cẩu: F m( g  a ) 52500 N b) Công cần cẩu thực sau giây: s  at 2, 25m Đường đi: Công A Fs cos 118125 J Bài Một vật khối lượng 20kg trượt với tốc độ m/s vào mặt phẳng nằm ngang nhám với hệ số ma sát  Tính cơng lực ma sát thực đến vật dừng lại: Hướng dẫn giải Lực ma sát tác dụng lên vật có độ lớn công thức: F  mg Quãng đường vật trượt đến dừng là: v 2t  v 02 2aS   v 02 2aS   Fms   mg a  a   g m m Với  v 02 2(   g)S  S  v 02  g Nên: Công lực ma sát thực đến vật dừng lại v2 mv A Fs cos  .mg  cos 180  ( 1) 2 g   mv02 20 42 A ( 1)   160(J) 2 Thay số ta được: Do A < lực có tác dụng cản trở lại chuyển động, A gọi cơng cản Chú ý: Một vật khối lượng m trượt mặt phẳng ngang với tốc độ v đến vật dừng lại lực ma sát thì: + Cơng lực ma sát không phụ thuộc vào hệ số ma sát  + Độ lớn: A Fms  m.v02 Bài Một vật có khối lượng kg rơi tự từ độ cao h không vận tốc đầu, lấy g = 9,8 m/s2, sau thời gian 2s vật chưa chạm đất Tính cơng trọng lực Hướng dẫn giải Trọng lực tác dụng lên vật xác định bởi: P mg 9,8.2 19, 6N Quãng đường vật rơi tự sau thời gian 2s 1 S  gt  9,8.22 19, 6(m) 2    v P Góc tạo trọng lực vận tốc  0 Vậy công mà trọng lực thực vật rơi tự sau thời gian 2s A F scos  19,6.19, 384,16J Bài Một vật có khối lượng 500g trượt từ đỉnh B đến chân C mặt phẳng nghiêng có chiều dài  = BC = 2m, góc nghiêng  = 30°; g = 9,8m/s2 Tính cơng trọng lực thực vật di chuyển từ B đến C Hướng dẫn giải Trọng lực tác dụng lên vật xác định bởi: P mg Quãng đường vật di chuyển chiều dài mặt phẳng nghiêng:  BC 2m Công mà trọng lực thực vật di chuyển hết mặt phẳng nghiêng là: A Fs cos  mg..sin   Vì    90 A mg..sin  0,5.9,8.2sin  30  4,9J Thay số ta được: Chú ý: Công trọng lực không phụ thuộc hình dạng đường vật mà phụ thuộc vị trí đầu cuối, ta thấy rõ thực thêm phép biến đổi: A Fs cos  mg..sin  mgh + Công trọng lực không phụ thuộc hình dạng đường vật mà phụ thuộc vị trí đầu cuối + A mgh Bài Một vật có khối lượng 500g ném ngang từ độ cao h Bỏ qua sức cản khơng khí, lấy g = 9,8 m/s2, Tính cơng mà trọng lực thực ném ngang sau thời gian 2s Hướng dẫn giải Trọng lực tác dụng lên vật xác định bởi: P mg 0,5.9,8 4,9N Quãng đường theo phương thẳng đứng vật rơi tự sau thời gian 2s 1 h Sy  gt  9,8.22 19, 6(m) 2   Góc tạo trọng lực P vận tốc v  thay đổi việc dùng công thức trực tiếp A Fs cos  không Để làm toán ta phải dựa vào ý ví dụ A = mgh Vậy công mà trọng lực thực ném ngang sau thời gian 2s A P mgh 4,9.19, 96, 04J Chú ý: Khi tính cơng trọng lực ta việc tính h h1  h độ giảm độ cao Biết h ta tính cơng: A mgh Bài 3: Một người kéo vật có 10kg trượt mặt phẳng ngang có hệ số ma sát  = 0,2 sợi dây có phương hợp góc 30° so với phương nằm ngang Lực tác dụng lên dây Fk vật trượt không vận tốc đầu với gia tốc m/s2, lấy g = 9,8 m/s2 a Biểu diễn lực hình vẽ b Tính lực kéo Fk c Cơng lực kéo thời gian giây kể từ bắt đầu chuyển động Hướng dẫn giải a Biểu diễn lực hình vẽ b Tính lực kéo Fk Chọn Ox hình vẽ Tính lực kéo theo định luật II Niu-tơn      Fk  Fms  P  N a m + Ta có + Chiếu lên chiều dương ta F cos   Fms a k  Fk cos  ma  Fms m Fk cos  ma   N ma    P  Fk sin   m(a   g)  Fk  cos    sin  10(2  0, 2.9,8) Fk  40,99N cos  30   0, 2sin  30  + Thay số ta được: c Công lực kéo thời gian giây kể từ bắt đầu chuyển động Tính quãng đường dựa vào công thức chuyển động thẳng biến đổi đều: S v0 t  at 2 + S 0  2.52 25m + Thay số ta được: Công lực kéo thời gian giây kể từ bắt đầu chuyển động A Fs cos  40, 99.25.cos  30  887,5J Chú ý: Khi kéo vật theo phương xiên góc  so với mặt phẳng ngang + Phản lực: N  P  Fk sin   + Lực ma sát: + Lực kéo: Fms   P  Fk sin   Fk  m(a   g) cos    sin  Bài Một vật có khối lượng kg kéo lên mặt phẳng nghiêng góc 30° so với phương ngang lực không đổi 70 N dọc theo mặt phẳng nghiêng Biết hệ số ma sát 0,05, lấy g = 10 m/s2 Tính tổng cơng tất lực tác dụng lên vật vật di chuyển quãng đường 2m Hướng dẫn giải    F P Vật chịu tác dụng lực: Lực kéo , trọng lực , phản lực N mặt phẳng  F nghiêng lực ma sát ms Vì P sin  15N  F 70N nên vật chuyển động lên theo mặt phẳng nghiêng (được chọn chiều dương) A  F.s.cos 0 140J Công lực: F A P mg.s.cos120  30J A N N.s.cos 90 0 A F Fms s.cos180 (  mg cos  ).s.cos180  2, 6J ms Tổng công tất lực tác dụng lên vật A vat A F  A F  A p  A N 140  (  30)   ( 2, 6) 107, 4J ms Bài Một lực N tác dụng vào vật 10 kg ban đầu đứng yên mặt sàn nằm ngang không ma sát Tính cơng thực lực giây thứ nhất, thứ hai thứ ba Hướng dẫn giải F a  0,5m / s m Gia tốc vật thu : Đường công giây thứ nhất: s1  a12 0, 25m; A1 F s1 1, 25 J Đường công giây thứ hai: 1 s2  a22  a12 0, 75m; A2 F s2 3, 75 J 2 Đường công giây thứ ba: 1 s3  a32  a22 1, 25m; A3 F s3 6, 25 J 2 Trắc nghiệm 1, Câu Hiện tượng không tuân theo định luật bảo toàn lượng? A Bếp nguội tắt lửa B Xe dừng lại tắt máy C Bàn nguội tắt điện D Khơng có tượng Câu Trong máy điện, điện thu có giá trị nhỏ cung cấp cho máy Vì sao? A Vì đơn vị điện lớn đơn vị B Vì phần biến thành dạng lượng khác điện C Vì phần tự biến D Vì chất lượng điện cao chất lượng Câu Trong máy phát điện gió, dạng lượng chuyển hóa thành điện năng? A Cơ B Nhiệt C Hóa D Quang Câu Dòng điện pin mặt trời cung cấp có khác với dịng điện máy phát điện gió cung cấp? A Pin Mặt Trời có cơng suất lớn máy phát điện gió B Dịng điện pin mặt trời cung cấp dòng chiều, cịn máy phát điện gió xoay chiều C Pin Mặt Trời cho dòng điện liên tục, máy phát điện gió cung cấp dịng điện đứt qng D Dòng điện Pin Mặt Trời cung cấp dòng điện xoay chiều máy phát điện cung cấp dòng chiều biến đổi Câu Dòng điện pin mặt trời cung cấp có khác với dịng điện máy phát điện gió cung cấp? A Pin Mặt Trời có cơng suất lớn máy phát điện gió B Dịng điện pin mặt trời cung cấp dòng chiều, máy phát điện gió xoay chiều C Pin Mặt Trời cho dịng điện liên tục, cịn máy phát điện gió cung cấp dòng điện đứt quãng D Dòng điện Pin Mặt Trời cung cấp dòng điện xoay chiều máy phát điện cung cấp dòng chiều biến đổi Câu Dạng lượng hình 10