BÀI TẬP VỀ THẾ NĂNG. CƠ NĂNG potx

Thế năng: - Thế năng trọng trường: Wt=mgh - Thế năng đàn hồi: Wt=1 2 x 2k Chú ý: Công của trọng lực không phụ thuộc dạng đường đi àm chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối.. W=W

BÀI TẬP VỀ THẾ NĂNG CƠ NĂNG

I TÓM TẮT KIẾN THỨC:

1 Thế năng:

- Thế năng trọng trường: Wt=mgh

- Thế năng đàn hồi: Wt=1 2

x

2k

Chú ý: Công của trọng lực không phụ thuộc dạng đường đi àm chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối

2 Cơ năng: Là tổng của động năng và thế năng của vật

W=Wđ+Wt

- Định luật bảo toàn cơ năng: Trong hệ kín và không có ma sát, cơ

năng của hệ được bảo toàn

3 Định luật chuyển hóa và bảo toàn năng lượng: Năng lượng không tự

sinh ra cũng không tự mất đi mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác

m

A    

II BÀI TẬP:

NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP

(26.3/tr59/SBT)

Một vật nhỏ khối

lượng m rơi tự do

không vận tốc đầu từ

điểm A có độ cao h

so với mặt đất Khi

chạm đất tại 0, vật

đó nảy lên theo

phương thẳng đứng

với vận tốc 2/3 vận

tốc lúc chạm đất và

đi lên đến B Xác

định chiều cao OB

mà vật đó đạt được

Khi vật rơi xuống đến đất:

1

2 2

mgh mv v  gh

Khi nẩy lên với vận tốc v’, vật đạt được độ cao h’

1

2

mgh  mv v  gh

Suy ra:

2

2 2

( )

Vậy ' 4

9

h  h

(26.5/tr60/SBT)

Một ô tô đang chạy

trên đường nằm

ngang với vận tốc 90

km/h tới điểm A thì

đi lên dốc Góc

Cơ năng ô tô tại A 1 2

2

A mv

a/ Trường hợp không ma sát:

Ô tô lên dốc đến điểm B có độ cao h cho bởi:

2

v

g

nghiêng của mặt dốc

so với mặt ngang là

300 Hỏi ô tô đi lên

dốc được đoạn

đường bao nhiêu mét

thì dừng? Xét hai

trường hợp:

a/ Trên mặt dốc

không ma sát

b/ Hệ số ma sát trên

mặt dốc bằng

0,433( 3

4 ) Lấy

g=10m/s2

đi được;

2

25

h



b/ Trường hợp có ma sát:

Cơ năng không bảo toàn: Độ biến thiên cơ năng bằng công lực ma sát:

2

'

2 mssin

h



2 2

cos

ms

h

v h

g











'

1 sin

h









(26.6/tr60/SBT)

Vật có khối lượng

m=10 kg trượt

không vận tốc đầu từ

đỉnh một mặt dốc 20

m Khi tới chân dốc

Độ biến thiên cơ năng bằng công lực ma sát:

A mv mghm v gh

2

15

2

thì có vận tốc 15

m/s Tính công của

lực ma sát (Lấy

g=10m/s2)

(26.7/tr60/SBT) Từ

một đỉnh tháp có

chiều cao h=20 m,

người ta ném lên

một hòn bi đá khối

lượng m=50 g với

vận tốc đầu

0 18( / )

v  m s Khi tới

mặt đất, vận tốc hòn

đá bằng 20 m/s Tính

công của lực cản của

không khí (Lấy

g=10m/s2)

Độ biến thiên cơ năng bằng công lực cản:

2

2

0

8,1( )

(26.9/tr60/SBT)

Một vật nhỏ khối

lượng m=160 g gắn

vào đầu một lò xo

đàn hồi có độ cứng

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng đàn hồi:

( )

W  mv  k l

Tại vị trí ban đầu: vận tốc của vật bằng không, độ

k=100 N/m, khối

lượng không đáng

kể, đầu kia của lò xo

được giữ cố định

Tất cả nằm trên một

mặt phẳng ngang

không ma sát Vật

được đưa về vị trí

mà tại đó lò xo dãn 5

cm Sau đó vật được

thả ra nhẹ nhàng

Dưới tác dụng của

lực đàn hồi, vật bắt

đầu chuyển động

Xác định vật tốc của

vật khi:

a/ Vật về tới vị trí lò

xo không biến dạng

b/ Vật về tới vị trí lò

xo dãn 3 cm

biến dạng của lò xo bằng  l0 5(cm); 2

1 ( ) 2

W  k l

Cơ năng bảo toàn:

0

0

[( ) ( ) ]

k

m

a/ Khi lò xo không biến dạng:

2

100

0,16

b/ Khi lò xo dãn 3 cm thì:

0

0

k

m k

m

(26.10/tr60/SBT)

Một lò xo đàn hồi có

độ cứng 200 N/m,

a/ Vị trí mà lực đàn hồi cân bằng với trọng lực của vật

Tại vị trí O thì lực đàn hồi cân bằng với trọng lực:

khối lượng không

đáng kể, được treo

thẳng đứng Đầu

dưới của lò xo gắn

vào một vật nhỏ

m=400 g Vật được

giữ tại vị trí lò xo

không co dãn, sau đó

được thả nhẹ nhàng

cho chuyển động

a/ Tới vị trí nào thì

lực đàn hồi cân bằng

với trọng lực của

vật

b/ Tính vật tốc của

vật tại vị trí đó (Lấy

g=10m/s2)

2

0, 4.10

2.10 ( ) 200

dh

mg

k



b/ Vật tốc của vật tại vị trí đó (Lấy g=10m/s 2 )

Chọn O làm mốc thế năng trọng trường, cơ năng được bảo toàn

Ta có:

W=Wđ+ Wtđh+ Wttr

Tại vị trí ban đầu: W   0 mg l  0

Tại VTCB:

200

0, 4

k

m v

III RÚT KINH NGHIỆM: