BÀI GIẢNG: CƠ NĂNG – SỰ BẢO TOÀN CƠ NĂNG (TIẾP THEO) CHUN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN MƠN: VẬT LÍ LỚP 10 CƠ GIÁO: NGUYỄN THỊ LOAN – GV TUYENSINH247.COM I – NHẮC LẠI KIẾN THỨC - Cơ bảo toàn vật chịu tác dụng lực (Trọng lực, lực đàn hồi) - Những tốn sử dụng phương pháp bảo tồn năng: Rơi tự do; vật bị ném; lò xo + vật; tốn mặt phẳng ngang, mặt phẳng nghiêng khơng có lực ma sát lực kéo… II – BÀI TẬP Bài 1: Từ mặt đất, vật có khối lượng m = 200g ném lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 30m/s Bỏ qua sức cản không khí lấy g = 10m/s2 a) Tìm vật b) Xác định độ cao cực đại mà vật đạt Hướng dẫn giải: Chọn mốc mặt đất z1 a) Tại mặt đất vật có: v1 30m / s 1 Cơ vật: W Wt1 Wd mgz1 mv12 0, 2.10.0 0, 2.302 90 J 2 v2 b) Tại vị trí độ cao cực đại: z2 hmax Cơ vật: W Wt Wd mghmax mv22 mghmax Mà vật bảo toàn nên: mghmax 90 hmax 90 90 45m mg 0, 2.10 Bài 2: Một vật nặng nhỏ m chuyển động từ đỉnh A có độ cao 3m theo mặt phẳng nghiêng AB, sau chuyển động thẳng đứng lên đến C có độ cao 4m Bỏ qua ma sát, lấy g = 10m/s2 Tính vận tốc ban đầu vật A B Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất! Hướng dẫn giải: Trong trình chuyển động từ A → B → C vật bảo toàn zB Chọn mốc B, ta có: z A 3m z 4m C Cơ C: WC WtC WdC mgzC mvC2 mgzC 10.m.4 40.m J 1 Cơ A: WA WtA WdA mgz A mvA2 10.m.3 mvA2 30m mvA2 J 2 1 Mà: WA WC 30m mvA2 40m vA2 10 vA 20 4, 47m / s 2 1 Cơ B: WB WtB WdB mgzB mvB2 mvB2 2 Mà: WB WC J mvB 40m vB 80 8,94m / s Bài 3: Một lị xo có độ cứng 100 N/m đặt mặt phẳng ngang, đầu gắn cố định với giá đỡ, đầu lại gắn với cầu khối lượng 40 g Kéo cầu rời khỏi vị trí cân đoạn cm, bng tay để chuyển động Bỏ qua lực ma sát, lực cản khơng khí khối lượng lò xo Vận tốc cầu a) Tới vị trí cân b) Tới vị trí cách cân 1cm Hướng dẫn giải: Cơ hệ vật (lò xo + cầu) bảo toàn Chọn mốc mặt phẳng ngang Xét vị trí cân (VTCB) có: Fdh P Q Vì P Q Fdh l Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất! v1 + Tại vị trí cách VTCB 3cm ta có: l1 0, 03m Cơ hệ vật: W Wd Wdh1 1 k l12 100.0, 032 0, 045 J 2 v2 ? a) Tại vị trí cân bằng: l2 Cơ hệ vật: W Wd Wdh mv22 Vì bảo tồn nên: mv2 0, 045 v2 1,5m / s v3 ? b) Tại vị trí cách VTCB 1cm: l3 0, 01m Cơ hệ vật: W Wd Wdh3 1 mv3 k l32 0, 04.v32 100.0, 012 2 2 Cơ bảo toàn nên: 0, 04.v32 5.103 0, 045 v3 1, 41m / s Bài 4: Con lắc đơn gồm cân nặng 500g treo vào sợi dây nhẹ không giãn dài 30cm Kéo vật để dây lệch góc 450 với phương thẳng đứng thả nhẹ Bỏ qua sức cản không khí lấy g = 10m/s2 Tốc độ vật qua vị trí mà dây treo lệch góc 300 so với phương thẳng đứng Hướng dẫn giải: Phân tích lực tác dụng vào vật: Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất! Ta có AT nên hệ vật bảo toàn Giả sử vật thả từ vị trí dây treo lệch so với phương thẳng đứng góc 0 v0 l H K Chọn mốc vị trí cân v0 + Xét vị trí góc z0 l OH l l.cos l 1 cos Cơ năng: W Wd Wt mv0 mgz0 mgl 1 cos v ? + Xét vị trí góc z l OK l l.cos l 1 cos Cơ năng: W Wd Wt mv mgl 1 cos Cơ bảo toàn nên: 1 mgl 1 cos mv mgl 1 cos v gl 1 cos gl 1 cos 2 v gl cos cos 450 30 v 2.10.0,3 cos 30 cos 45 0,98m / s Thay số: g 10m / s l 30cm 0,3m Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa – GDCD tốt nhất! ... l1 0, 03m Cơ hệ vật: W Wd Wdh1 1 k l 12 100.0, 0 32 0, 045 J 2 v2 ? a) Tại vị trí cân bằng: l2 Cơ hệ vật: W Wd Wdh mv 22 Vì bảo tồn nên: mv2 0, 045 v2 1,5m / s... cách VTCB 1cm: l3 0, 01m Cơ hệ vật: W Wd Wdh3 1 mv3 k l 32 0, 04.v 32 100.0, 0 12 2 2 Cơ bảo toàn nên: 0, 04.v 32 5.103 0, 045 v3 1, 41m / s Bài 4: Con lắc đơn gồm cân nặng... 30m mvA2 J 2 1 Mà: WA WC 30m mvA2 40m vA2 10 vA 20 4, 47m / s 2 1 Cơ B: WB WtB WdB mgzB mvB2 mvB2 2 Mà: WB WC J mvB 40m vB 80 8,94m / s Bài 3: Một