Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học: Vật lí 10 – thầy Đỗ Ngọc Hà – thầy Phạm Văn Tùng Các định luật bảo toàn THẾNĂNG GIÁO VIÊN: PHẠM VĂN TÙNG Đây tài liệu kèm giảng Thế thuộc khóa học: Vật lí 10 Thầy Đỗ Ngọc Hà-Thầy Phạm Văn Tùng Hocmai.vn Để sử dụng hiệu quả, Bạn nên kết hợp xem tài liệu giảng I Thế trọng trường Định nghĩa: Thế trọng trường vật dạng lượng tương tác trái đất vật, phụ thuộc vào vị trí vật trọng trường Nếu chọn mặt đất trọng trường vật có khối lượng m đặt độ cao z là: Wt mgz Tính chất: - Là đại lượng vô hướng - Có giá trị dương, âm không, phụ thuộc vào vị trí chọn làm gốc Đơn vị là: jun (J) Chú ý: Nếu chọn gốc mặt đất mặt đất không (Wt = 0) II Thế đàn hồi Công lực đàn hồi - Xét lò xo có độ cứng k, đầu gắn vào vật, đầu giữ cố định - Khi lò xo bị biến dạng với độ biến dạng l = l - lo, lực đàn hồi F = - k l - Khi đưa lò xo từ trạng thái biến dạng trạng thái không biến dạng công lực đàn hồi xác định công thức : A = k(l)2 2 Thế đàn hồi + Thế đàn hồi dạng lượng vật chịu tác dụng lực đàn hồi + Công thức tính đàn hồi lò xo trạng thái có biến dạng l : Wt k(l)2 +Thế đàn hồi đại lượng vô hướng, dương +Đơn vị đàn hồi jun(J) Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học: Vật lí 10 – thầy Đỗ Ngọc Hà – thầy Phạm Văn Tùng Các định luật bảo toàn LUYỆN TẬP Một lò xo nằm ngang có k = 250N/m, tác dụng lực hãm lò xo giãn 2cm đàn hồi bao nhiêu? Hướng dẫn giải Wt k.x 0,05J Lò xo nằm ngang có k = 250N/m Công lực đàn hồi thực lò xo bị kéo dãn từ 2cm đến 4cm bao nhiêu? Hướng dẫn giải A Wdh1 Wdh2 k(x12 x22 ) 0,15J Chọn gốc mặt đất, vật nặng 2kg đáy giếng sâu 10 m, g = 10m/s2 bao nhiêu? Hướng dẫn giải Wt = mgz = -200J Người ta tung cầu m = 250g từ độ cao 1,5m so với mặt đất Hỏi vật đạt v = 23km/h vật độ cao so với mặt đất Chọn vị trí tung làm gốc năng, g = 10m/s2 Hướng dẫn giải A = ½ mv2= 5,12J A = Wt = mgz z 2,048m h = h0 +z = 3,548m Một vật có m = 1,2kg độ cao 3,8m so với mặt đất Thả cho rơi tự do, tìm công trọng lực vận tốc vật vật rơi đến độ cao 1,5m Hướng dẫn giải A = mgz1 – mgz2 = 27J A = ½ mv2 = 27 v = m/s Cho lò xo nằm ngang trạng thái ban đầu không bị biến dạng Khi tác dụng lực F = 3N kéo lò xo theo phương ngang ta thấy dãn 2cm a) Tìm độ cứng lò xo b) Xác định giá trị lò xo dãn 2cm c) Tính công lực đàn hồi thực lò xo kéo dãn thêm từ 2cm đến 3,5cm Hướng dẫn giải a F k l k 150N / m b Wtdh k.(l)2 0,03J 1 c A k.(l1)2 k.(l2 )2 0,062J 2 Một lò xo có chiều dài 21cm treo vật có m1 = 0,001kg, có chiều dài 23cm treo vật có m2 = 3.m1, g = 10m/s2 Tính công cần thiết để lò xo dãn từ 25cm đến 28cm bao nhiêu? Hướng dẫn giải m1g = k (l – l0 ) ; m2g = k (l’ – l0 ) Thay vào pt: m1g = k (l – l0 ) k = N/m A = ½ k ( 0,28 – 0,2)2 – ½ k ( 0,25 – 0,2 )2 = 1,95.10-3 J k l – l0 m1g l0 20cm m2 g k l' – l0 Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học: Vật lí 10 – thầy Đỗ Ngọc Hà – thầy Phạm Văn Tùng Các định luật bảo toàn THAM KHẢO Câu 1: Thế vật nặng đáy giếng sâu 10m so với mặt đất nơi có g = 9,8m/s2 -294J Tìm khối lượng vật Hướng dẫn giải: Chọn mặt đất làm mốc năng: W = m.g.z m = 3kg Câu 2: 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 công trọng lực vật chuyển từ đáy giếng lên độ cao 3m so với mặt đất Nhận xét kết thu Hướng dẫn giải: Lấy gốc mặt đất h = a/ + Tại độ cao h1 = 3m Wt1 = mgh1 = 60J + Tại mặt đất h2 = 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 = 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 Câu 3: Một vật có khối lượng kg đặt vị trí trọng trường Wt1 = 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 c/ Tìm vận tốc vật vật qua vị trí Hướng dẫn giải: - Chọn chiều dương có trục Oz hướng lên Ta có: z A Wt1 – Wt2 = 500 – (- 900) = 1400J = mgz1 + mgz2 = 1400J 1400 Z1 Vậy z1 + z2 = 47,6m 3.9,8 o Vậy vật rơi từ độ cao 47,6m b/ Tại vị trí ứng với mức không z = Z2 500 B - Thế vị trí z1: Wt1 = mgz1 z1 17m 3.9,8 Vậy vị trí ban đầu cao mốc chọn 17m c/ Vận tốc vị trí z = Ta có: v2 – v02 = 2gz1 v 2gz1 18,25m / s Câu 4: Một vật từ độ cao 3m với vận tốc v0 = 35km/h bay xuống đất theo đường khác Hãy chứng tỏ độ lớn vận tốc chạm đất bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Khi rơi xuống đất: A = mgz = Công vật thực vật từ độ cao 3m: A’ = ½ mv22 – ½ m.v12 Theo định luật bảo toàn động lượng: A = A’ v1 = v2 Câu 5: Một buồng cáp treo chở người với khối lượng tổng cộng 800kg từ vị trí xuất phát cách mặt đất 10m tới trạm dừng núi độ cao 550m, sau lại tiếp tục tới trạm khác độ cao 1300m a) Tìm trọng trường vật vị trí xuất phát trạm trường hợp: — Lấy mặt đất làm mốc năng, g = 9,8m/s2 — Lấy trạm dừng thứ làm mốc Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học: Vật lí 10 – thầy Đỗ Ngọc Hà – thầy Phạm Văn Tùng Các định luật bảo toàn b) Tính công trọng lực thực buồng cáp treo di chuyển từ Từ vị trí xuất phát đến trạm 1; từ trạm đến trạm Hướng dẫn giải: a Chọn MĐ làm mốc Ở vị trí xuất phát: Wt1 = mgz1 = 78400 J Ở trạm 1: Wt2 = mgz2 = 4312000 J Ở trạm 2: Wt3 = mgz3 = 10192000 J - Chọn trạm làm mốc Ở vị trí xuất phát: Wt1 = mg(-z4 )= - 4233600 J Ở trạm 1: Wt2 = mgz2 = 0J Ở trạm 2: Wt3 = mgz3 = 5880000 J b A1 = mgz1 – mgz2 = - 4233600 J A1 = mgz2 – mgz3 = - 5880000 J Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học: Vật lí 10 – thầy Đỗ Ngọc Hà – thầy Phạm Văn Tùng Các định luật bảo toàn BÀI TẬP TỰ LUYỆN Một vật rơi từ độ cao 50m xuống đất, độ cao động ? Câu 1: 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 không khí ) A v = m/s B v > m/s C v ≤ m/s D v < m/s Một vật có khối lượng 2,0kg 4,0J mặt đất có độ cao Câu 3: A 3,2m B 0,204m C 0,206m D 9,8m Câu 4: Khi bị nén 3cm lò xo đàn hồi 0,18J Độ cứng lò xo : A 200N/m B 400N/m C 500N/m D 300N/m Câu 5: Cho lò xo đàn hồi nằm ngang trạng thái ban đầu không bị biến dạng Khi tác dụng lực F = 3N kéo lò xo theo phương ngang ta thấy giãn 2cm Tính giá trị đàn hồi lò xo A 0,08J B 0,04J C 0,03J D 0,05J Câu 6: Một lò xo có độ dài ban đầu l0 = 10cm Người ta kéo giãn với độ dài l1 = 14cm Hỏi lò xo ? Cho biết k = 150N/m A 0,13J B 0,2J C 1,2J D 0,12J Câu 7: Một vật có khối lượng m = 3kg đặt vị trí trọng trường vị trí Wt1 = 600J Thả tự cho vật rơi xuống mặt đất, vật Wt2 = -900J Cho g = 10m/s2.Vật rơi từ độ cao A 50m B 60m C 70m D 40m Câu 8: Đại lượng vật lí sau phụ thuộc vào vị trí vật trọng trường? A Động B Thế C Trọng lượng D Động lượng Câu 9: Xét vật chuyển động thẳng biến đổi theo phương nằm ngang Đại lượng sau không đổi? A Động B Động lượng C Thế D Vận tốc Một vật ném thẳng đứng từ lên cao Trong trình Câu 10: chuyển động vật thì: A Thế vật giảm, trọng lực sinh công dương B Thế vật giảm, trọng lực sinh công âm C Thế vật tăng, trọng lực sinh công dương D Thế vật tăng, trọng lực sinh công âm Câu 11: Thế hấp dẫn đại lượng: A Vô hướng, dương không B Vô hướng, âm, dương không C Véc tơ hướng với véc tơ trọng lực D Véc tơ có độ lớn dương không Câu 12: Phát biểu sau sai: Thế hấp dẫn đàn hồi: A Cùng dạng lượng B Có dạng biểu thức khác C Đều phụ thuộc vào điểm đầu điểm cuối D Đều đại lượng vô hướng, dương, âm không Câu 13: Dưới tác dụng lực 5N lò xo bị giãn cm Công ngoại lực tác dụng để lò xo giãn cm là: A 0,31 J B 0,25 J C 15 J D 25 J Câu 14: Một vật chuyển động không có: A Động lượng B Động C Thế D Cơ Câu 15: Một lò xo bị nén cm Biết độ cứng lò xo k = 100N/m, đàn hồi lò xo là: A – 0,125 J B 1250 J C 0,25 J D 0,125 J Câu 16: Một lò xo bị giãn 4cm, đàn hồi 0,2 J Độ cứng lò xo là: A 0,025 N/cm B 250 N/m C 125 N/m D 10N/m Hai vật có khối lượng m 2m đặt hai độ cao 2h h Thế hấp dẫn vật thức so với Câu 17: vật thứ hai là: A Bằn hai lần vật thứ hai B Bằng nửa vật thứ hai C Bằng vật thứ hai D Bằng 1/4 vật thứ hai Câu 18: Một thang máy có khối lượng chuyển động từ tầng cao cách mặt đất 100m xuống tầng thứ 10 cách mặt đất 40m Nếu chọn gốc tầng 10, lấy g = 9,8m/s2 Thế thang máy tầng cao là: A 588 kJ B 392 kJ C 980 kJ D 588 J Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học: Vật lí 10 – thầy Đỗ Ngọc Hà – thầy Phạm Văn Tùng Các định luật bảo toàn ĐÁP ÁN Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Câu A Câu A Câu 13 A Câu A Câu B Câu 14 C Câu B Câu C Câu 15 D Câu B Câu 10 D Câu 16 B Câu C Câu 11 B Câu 17 C Câu D Câu 12 D Câu 18 A - Trang | ...Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học: Vật lí 10 – thầy Đỗ Ngọc Hà – thầy Phạm Văn Tùng Các định luật bảo toàn LUYỆN TẬP Một lò xo nằm... đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học: Vật lí 10 – thầy Đỗ Ngọc Hà – thầy Phạm Văn Tùng Các định luật bảo toàn THAM KHẢO Câu 1: Thế vật nặng... đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | Hocmai.vn – Website học trực tuyến số Việt Nam Khóa học: Vật lí 10 – thầy Đỗ Ngọc Hà – thầy Phạm Văn Tùng Các định luật bảo toàn b) Tính công trọng lực thực