d) Độ cao vật khi động năng bằng một phần ba thế năng e) Vận tốc của vật khi động năng bằng hai lần thế năng. c) Tìm vận tốc vật khi thế năng bằng 3 động năng. a) Tính động năng của mỗi[r]
(1)Tài liệu vật lý lớp 10 HKII Trang Bài 25: ĐỘNG NĂNG
I/ KHÁI NIỆM ĐỘNG NĂNG 1/ Năng lượng
Mọi vật xung quanh ta mang Khi vật tương tác với vật khác chúng có lượng
Q trình trao đổi lượng diễn dạng khác nhau:
2/ Động
Động vật vật có II/ CƠNG THỨC TÍNH ĐỘNG NĂNG
Động vật với vận tốc v (kí hiệu Wđ) mà vật có chuyển động xác định theo cơng thức:
III/ CƠNG CỦA LỰC TÁC DỤNG VÀ ĐỘ BIẾN THIÊN ĐỘNG NĂNG (ĐỊNH LÝ ĐỘNG NĂNG)
Độ .động vật .tác dụng lên vật
BÀI TẬP
Bài 1: Một vật khối lượng m= 5kg nằm yên mặt phẳng ngang tác dụng vào vật lực kéo F= 20N theo phương ngang Sau khoảng thời gian vật quãng đường s= 10m Lấy g = 10m/s2 Hãy dùng định lý động tính vận tốc vật cuối quãng đường Giữa vật mặt phẳng ngang có ma sát với hệ số μ= 0,2
Bài 2: Một viên đạn khối lượng m= 10g bay ngang với vận tốc v1= 300m/s xuyên qua gỗ dày 5cm Sau xuyên qua gỗ, đạn có vận tốc v2 = 100m/s Tính lực cản trung bình gỗ tác dụng lên đạn
Bài 3: Một xe kéo từ trạng thái nghỉ đọan đường nằm ngang dài 20m với lực không đổi 400N hợp với hướng chuyển động góc 60o Lực ma sát 100N a) Tìm công lực kéo lực ma sát
b) Tính vận tốc xe cuối đoạn đường biết khối lượng xe 2,5kg
Bài 4: Một ôtô khối lượng 1000 kg chuyển động với vận tốc 72 km/h Động ơtơ có
giá trị bao nhiêu?
Bài 5: Một vật có trọng lượng N có động Wđ = J, lấy g = 10m/s2 Khi vận tốc vận bao nhiêu?
Bài 6: Một vật có khối lượng 500g rơi tự (khơng vận tốc đầu) từ độ cao h = 100m xuống
(2)Tài liệu vật lý lớp 10 HKII Trang
Bài 7: Mộtvật khối lượng m = kg nằm yên mặt phẳng ngang không ma sát.dưới
tác dụng lực nằm ngang 5N vật chuyển động 10 m Tính vận tốc vật cuối chuyển dời
Bài 8: Một ơtơ có khối lượng 900kg chạy với vận tốc 36 m/s
a) Độ biến thiên động ơtơ bị hãm chuyển động với vận tốc 10 m/s?
b) Tính lực hãm trung bình mà ôtô chạy quãng đường 70 m
Bài 9: Một xe trượt khối lượng 80 kg, trượt từ đỉnh núi xuống Sau thu vận
tốc m/s tiếp tục chuyển động đường nằm ngang Tính lực ma sát tác dụng lên xe đoạn đường nằm ngang, biết xe dừng lại sau 40 m
Bài 10: Một viên đạn khối lượng 50 g bay với vận tốc không đổi 200 m/s.Viên đạn đến
xuyên qua gỗ dầy xuyên vào gỗ cm Lực cản trung bình gỗ bao nhiêu?
Bài 11: Một ơtơ có khối lượng chạy với vận tốc 36km/h người lái xe thấy có chướng ngại vật cách 10 m nên đạp phanh
a) Đường khô, lực hãm phanh 22000N Xe dừng cách chướng ngại vật bao nhiêu? b) Đường ướt, lực hãm phanh 8000N Tính động vận tốc xe va chạm
(3)Tài liệu vật lý lớp 10 HKII Trang Bài 26: THẾ NĂNG
I/ THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG 1 Trọng trường:
- Xung quang Trái Đất tồn trọng trường Biểu trọng trường xuất .tác dụng lên vật khối lượng m đặt vị trí khoảng khơng gian ……… - Công thức trọng lực : - Với g gia tốc rơi tự hay gọi gia tốc trọng trường
Trọng trường Vécto gia tốc g điểm có phương ,… …
2 Thế trọng trường : a) Định nghĩa:
b) Biểu thức trọng trường
Với:
3 Liên hệ biến thiên công trọng lực
Khi một vật chuyển động trọng trường từ vị trí M đến vị trí N thì công của trọng lực của vật có giá trị bằng hiệu thế trọng trường tại M và tại N AMN = Wt(M) – Wt(N)
Hệ quả:
+ Khi vật giảm độ cao giảm trọng lực sinh công dương + Khi vật tăng độ cao tăng trọng lực sinh công âm II THẾ NĂNG ĐÀN HỒI:
- Khi lị xo bị biến dạng, hệ gồm lị xo vật nhỏ (gọi đàn hồi) 1 Định nghĩa: Thế đàn hồi dạng lượng vật chịu tác dụng lực đàn
hồi
z zM
zN
M
N
M
(4)Tài liệu vật lý lớp 10 HKII Trang 2 Biểu thức đàn hồi:
2 t
1 W = k Δl
2
K: độ cứng lò xo (N/m) ; l: độ biến dạng lò xo (m) BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài Một vật có khối lượng 1kg 1J mặt đất Lấy g = 10m/s2 Độ cao vật
Bài Một vật có khối lượng 500g đáy giếng sâu 6m Lấy g = 10m/s2 Thế vật
đối với mặt đất
(5)Tài liệu vật lý lớp 10 HKII Trang Bài 27: CƠ NĂNG
I/ ĐỊNH NGHĨA CƠ NĂNG
Cơ vật tổng
II/ ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN CƠ NĂNG
1/ Sự bảo tồn vật chuyển động trọng trường
Khi vật trọng trường tác dụng .thì vật đại lượng
Hay
2/ Sự bảo toàn vật chịu tác dụng lực đàn hồi
Khi vật tác dụng lực gây biến dạng đàn hồi q trình chuyển động vật, tính tổng vật đại lượng
Chú ý: trường hợp có ma sát
BÀI TẬP
1/ Một hịn bi có khối lượng 100g ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc 4m/s Cho g = 10m/s2 Chọn gốc mặt đất
a) Tìm vị trí ném
b) Độ cao lớn mà vật đạt so với vị trí ném c) Tìm vận tốc vật động
2/ Một bi 100g ném thẳng đứng lên cao với vận tốc m/s từ độ cao m so với mặt đất Chọn gốc mặt đất Lấy g = 10m/s2
a) Tìm vị trí ném
b) Tìm độ cao cực đại mà bi đạt
c) Tìm độ cao mà nửa động
(6)Tài liệu vật lý lớp 10 HKII Trang 3/ Một vật ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc 72km/h Bỏ qua sức cản khơng
khí, lấy g = 10m/s2 Hãy vận dụng định luật bảo tồn tính độ cao cực đại mà vật lên tới
4/ Một vật nặng 500g ném thẳng đứng lên cao từ độ cao 15m so với mặt đất với vận tốc 40 m/s Cho g = 10 m/s2 Chọn gốc mặt đất Tính:
a) Cơ vị trí ném
b) Độ cao cực đại vật so với vị trí ném c) Vận tốc vật chạm đất
d) Độ cao vật động phần ba e) Vận tốc vật động hai lần
5/ Một bi có khối lượng 100g ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc 4m/s Cho g = 10m/s2 Chọn gốc mặt đất
a) Tìm vị trí ném
b) Tính độ cao lớn mà vật đạt so với vị trí ném c) Tìm vận tốc vật động
d) Tìm vị trí vật có động nửa
e) Nếu vật có vận tốc m/s lần năng?
6/ Một ôtô tải có khối lượng 2,5 ơtơ khối lượng 650 kg chuyển động chiều đường thẳng, với vận tốc 54 km/h
a) Tính động ơtơ
b) Tính động ơtơ hệ quy chiếu gắn với ôtô tải
7/ Trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang, vật chịu tác dụng hai lực F1
2
F mặt phẳng có phương góc với (như hình vẽ) Khi vật dịch chuyển 1,2 m từ trạng thái nghỉ động vật bao nhiêu? Xét trường hợp sau :
a) F1 = 20 N ; F2 = b) F1 = ; F2 = 15 N c) F1 = F2 = 10 N
8/ Một viên đạn khối lượng 20 g bay ngang với vận tốc 600 m/s xuyên qua gỗ dày cm Sau xuyên qua gỗ, đạn có vận tốc 200 m/s Tính lực cản trung bình gỗ tác dụng lên viên đạn
9/ Người ta dùng lực có độ lớn 150 N có phương hợp với phương độ dời góc 300 để kéo xe Lực cản ma sát có độ lớn 80 N Tính cơng lực xe quãng đường 20 m Động xe cuối đoạn đường bao nhiêu?
10/ Một ơtơ có khối lượng 1,5 chạy với vận tốc 54 km/h người tài xế thấy vật cản trước mặt cách xe khoảng 20 m Người tắt máy hãm phanh Giả sử lực hãm khơng đổi 2,4.104 N Hỏi xe có kịp tránh khỏi đâm vào vật cản hay không?
11/ Một vật có khối lượng 2,5 kg rơi tự từ độ cao 20 m so với mặt đất Lấy g = 10 m/s2
a) Khi cịn cách mặt đất vật có động bao nhiêu? b) Tính động vật chạm đất
12/ Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng có độ cao m Bỏ qua ma sát mặt phẳng nghiêng.Đến cuối mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục chuyển động đường nằm ngang, có ma sát nên vật đoạn đường 20 m dừng lại a) Tính vật tốc vật cuối mặt phẳng nghiêng
(7)Tài liệu vật lý lớp 10 HKII Trang 13/ Một vật có khối lượng 500 g rơi khơng vật tốc đầu từ độ cao 12m xuống đất Bỏ qua lực
cản khơng khí Cho g = 10 m/s2
a) Dùng định lí động để tính vận tốc vừa chạm đất
b) Khi chạm đất, vật lún sâu vào đất đoạn cm dừng lại Tính lực cản trung bình đất tác dụng vào vật Bỏ qua tác dụng trọng lực vật lún vào đất
14/ Một vật ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất, vật đạt độ cao cực đại m Lấy g = 10 m/s2 Tính vận tốc lúc ném
15/ Một vật với vận tốc 18 km/h leo lên dốc có góc nghiêng = 300 so với phương ngang Lấy g = 10 m/s2 Tính đoạn đường mà vật thêm mặt phẳng nghiêng hai trường hợp:
a) Bỏ qua ma sát b) Hệ số ma sát = 0,1
16/ Một vật trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng cao (m), dài (m) Khi trượt hết mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục chuyển động mặt phẳng ngang (m) dừng lại Tìm hệ số ma sát hai đoạn đường Cho hệ số ma sát hai đoạn đường
17/ Một lò xo đặt nằm ngang trạng thái không biến dạng Khi tác dụng lực F = 3,6 N lị xo giãn 1,2 cm Cho g = 10 m/s2
a) Tính độ cứng lị xo
b) Xác định đàn hồi lị xo giãn 1,2 cm
c) Tính cơng lực đàn hồi lị kéo giãn thêm từ 1,2 cm đến cm
18/ Một lị có độ cứng k = 100 N/m, đầu treo cố định, đầu treo vật có khối lượng m = 200 g Vật vị trí cân điểm O người ta kéo vật xuống đến điểm A cách điểm O đoạn cm buông nhẹ, ma sát không đáng kể nên vật lên đến điểm B đối xứng với A qua O dừng lại
a) Tính độ giãn lị xo vật vị trí cân
b) Tính tổng cộng hệ vật lị xo vị trí O ; A B trường hợp sau :
- Chọn gốc trọng lực A, gốc đàn hồi lị xo khơng bị biến dạng - Chọn gốc trọng lực lực đàn hồi vị trí cân vật
19/ Một vật ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc ném v1 = m/s Khi vật rơi trở lại mặt đất vận tốc vừa chạm đất v2 = m/s Biết trình chuyển động lực cản khơng khí ln ln khơng đổi Dùng định lí động để tính lực cản khơng khí tác dụng lên vật
20/ Một vật có khối lượng 50 g ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ném m/s từ độ m so với mặt đất Cho g = 10 m/s2 Chọn gốc mặt đất
a) Tính giá trị động năng, vật lúc ném b) Tính độ cao cực đại mà vật đạt
c) Hỏi độ cao động
d) Hỏi độ cao vận tốc vật vận tốc lúc ném 21/ Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh
mặt phẳng phẳng nghiêng xuống mặt phẳng ngang Vật chuyểng động mặt phẳng ngang 1,5m dừng lại Ma sát mặt phẳng nghiêng không đáng kể, hệ số ma sát mặt phẳng ngng = 0,3 Cho g = 10 m/s2
a) Tính vận tốc B
b) Tính độ cao h mặt phẳng nghiêng
A
h
B C
(8)Tài liệu vật lý lớp 10 HKII Trang
22/ Một vật có khối lượng thả rơi tự từ độ cao h = 25m so với mặt đất Lấy g = 10 m/s2
a) Tính vận tốc chạm đất
b) Hỏi độ cao động
23/ Một vật ném lên cao từ mặt đất với vận tốc ném 20 m/s Cho g = 10 m/s2
a) Tính độ cao cực đại vật
b) Ở độ cao vật 1/3 động
24/ Một vật m treo vào đầu sợi dây có chiều dài l = m treo thẳng đứng (tạo thành lắc đơn) Từ vị trí cân bằng, người ta kéo vật cho dây tren hợp với phương thẳng đứng góc 0 = 300 thả nhẹ Cho g = 10 m/s2 Tìm vận tốc vật :
a) Vật qua vị trí mà dây treo hợp với phương thẳng đứng góc = 300
b) Vật qua vị trí cân
25/ Một vật có khối lượng m = kg bắt đầu trượt từ đinh A mặt phẳng nghiêng cao h = m, sau vật tiếp tục trượt đoạn đường nằm ngang dừng lại C Cho hệ số ma sát hai đoạn đường 0,1 Biết DB = m
a) Tính cơng trọng lực công lực ma sát mặt phẳng nghiêng b) Tính đoạn đường BC
26/ Người ném vật hướng thẳng từ lên với vận tốc 10 (m/s), cho g = 10 (m/s2) Dùng kiến thức lượng để tìm:
a) Độ cao cực đại vật đạt
b) Độ cao vật động 27/ Một bi nhỏ đặt A truyền vận tốc
đầu v0 theo hướng AB Vật chuyển động đến C dừng lại Cho hệ số ma sát hai đoạn đường = 0,2 Cho h = m, AH = 20 m Lấy g = 10 m/s2 Tính v
0
28/ Một vật rơi không vận tốc đầu từ độ cao 60m so với mặt đất Xác định độ cao mà động
3 (lấy g = 10 m/s 2)
29/ Từ mặt đất, vật có khối lượng 100g ném thẳng đứng với vận tốc m/s Lấy g = 10m/s2
a) Tính vật lúc ném
b) Ở độ cao vật lần động
30/ Từ cao 5m thả vật có khối lượng kg không vận tốc đầu xuống mặt đất Lấy g = 10 m/s2
a) Tính vật ?
b) Ở độ cao 1
4 động Tìm vận tốc lúc này?
31/ Một vật khối lượng m = 200g đIểm A cách mặt đất 2m ném lên theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu v0, vật lên tới độ cao 7m dừng lại rơi xuống đất Bỏ qua sức cản khơng khí, lấy g = 10m/s2 Áp dụng định luật bảo tồn để
a) Tính tồn phần vật b) Tính vận tốc ban đầu v0 vật
c) Tính độ cao mà động 1/3 vật?
A B
(9)Tài liệu vật lý lớp 10 HKII Trang 30/ Một vật ném theo phương ngang với vận tốc ban đầu 10m/s, độ cao 20m Tính :
a) Vận tốc vật chạm đất
b) Động năng, vật cách đất 10m c) Độ cao mà Wđ = 3Wt
31/ Một vật có khối lượng 50g ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ném 6m/s từ độ 2m so với mặt đất Cho g = 10m/s2 Chọn gốc mặt đất
a) Tính giá trị động năng, vật lúc ném b) Tính độ cao cực đại mà vật đạt
c) Hỏi độ cao động
32/ Một bi ném thẳng đứng lên cao từ độ cao 1,6m so với mặt đất Độ cao cực đại vật đạt so với mặt đất 2,4m Bỏ qua sức cản khơng khí, lấy g = 10m/s2 Chọn mốc tính vị trí vật có độ cao cực đại
a) Tìm vận tốc ném
b) Tìm vận tốc vật trước chạm đất