Cùng xem Vật lý 10 Bài 27: Cơ năng – HOC247 trên youtube.

Bài 1:

Một vật được ném thẳng đứng từ điểm cách mặt đất 4m. Quan sát thấy vật chạm đất với vận tốc 12 m/s. Đối với \(g = 10m/{s^2}\) . a) Xác định vận tốc của vật khi ném. Tính độ cao cực đại mà vật lên được b) Nếu vật được ném thẳng đứng xuống dưới với vận tốc 4 m/s thì vận tốc của vật khi chạm đất là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

• Lựa chọn nguồn đất tiềm năng

  A.

  • Độ cao tối đa mà một vật có thể đạt tới:

    \({w_{tmax}} = {\rm{ }}{w_{dmax}} \rightarrow mg{h_{max}} = {\rm{ }}0,5m{v^ 2} \rightarrow {h_{max}} = \frac{{{\rm{ }}{v^2}}}{{2g}} = {\rm{ }}\frac{{{ {12}^2}}}{{20}} = 7,2m\)

    • Cơ năng tại điểm ném = cơ năng tại điểm vật đạt độ cao cực đại

      \(mgh{\rm{ }} + {\rm{ }}0,5m{v_o}^2 = mg{h_{max}}\) \( \rightarrow 10.4{ rm{ }} + 0.5{v_o}^2 = 10{\rm{ }} \times 7.2 \rightarrow {v_o} = 8m/s\) b. Cơ năng vị trí ném = cơ năng mặt đất\ (mgh + 0,5m{v_o}^2 = 0,5m{v^2}\)

      \(10.4 + 0,{5.4^2} = 0.5{v^2} \rightarrow v = 4\sqrt 6 {\rm{ }}\left( {m/s} \ Phải)\)

      Bài 2:

      Hai vật a và b được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn qua một ròng rọc cố định, có \({m_a} = 300g;{\rm{ }}{m_b} = {\rm{ }}200g \ ) .Một vật trượt không ma sát \(\alpha = {30^o}\) trên mặt phẳng nghiêng. Lúc đầu a cách mặt đất h=0,5m. Bỏ qua khối lượng của dây và ròng rọc. Một loại. Xác định vận tốc của các vật a và b khi chúng chạm đất. b.B tiếp tục di chuyển lên dốc bao xa thì a chạm đất.

      Hướng dẫn giải

      

      • Vật a cách mặt đất h. Khi a chạm đất, vật a đã đi được quãng đường là h, vật b cũng đi được một quãng đường là h.

      • Xem Thêm : từ vựng toán học bằng tiếng anh

        Chiều cao của đối tượng b tính từ mặt đất: \({h_2} = {h_1} + {\rm{ }}h.sin\alpha \)

      • Chọn gốc thế cho mặt đất:

      • Cơ năng của hệ khi đi xuống:

        \(w = {w_{oa}} + {w_{ob}} = {m_a}.gh + {m_b}.g{h_1}\)

        • Cơ năng của hệ khi vật a chạm đất

          \(w = 0,5{m_a}{v_a}^2 + {\rm{ }}0,5{m_b}{v_b}^2 + {\rm{ }}{m_b}g {h_2 }\)

          • Áp Dụng Định Luật Bảo Toàn Cơ Năng Cho Hệ Chuyển Động Không Ma Sát

            \( \rightarrow {v_a} = {v_{b}} = \sqrt {\frac{{2gh({m_a} – {m_b}sin\alpha )}}{{{m_a} + {m_b}}}} = 2m/s\)

            • Khi vật a chạm đất, vật b vẫn chuyển động theo quán tính, còn chuyển động của vật b là chuyển động thẳng biến đổi đều và giảm tốc.

            • Cơ năng của vật b khi vật a dừng lại:

              \({w_{b}} = {\rm{ }}{m_b}g{h_2} + {\rm{ }}0,5{m_b}{v^2}\)

              • Xem Thêm : mẫu chữ ký tên cường đẹp nhất

                Cơ năng của vật b khi đứng yên:

                \(w{‘_b} = {m_b}g{h_{3}} = {\rm{ }}{m_b}.g({h_2} + {\rm{ }}x. sin\alpha )\) (trong đó x là quãng đường di chuyển của vật b)

                • Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng

                  \({w_b} = w{‘_{b}} \mũi tên bên phải x = 0,4m\)

                  Bài 3:

                  Để một vật có khối lượng m=1kg trượt xuống từ đỉnh dốc cao 1m, dài 10m thì cần \(g = 9,8m/{s^2}\); hệ số của ma sát là 0,05 a. Tính vận tốc của vật ở chân dốc. b, Tính quãng đường vật đi được trước khi dừng hẳn trên mặt phẳng nằm ngang.

                  Hướng dẫn giải

                  

                  • Hàm tại a: \({w_a} = mgh = 9.8\left( j \right)\)

                  • Khi một vật chuyển động từ điểm a đến điểm b, cơ năng tại điểm b chuyển hóa thành động năng tại điểm b và sinh ra công để thắng ma sát

                    ⇒ Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng chuyển hóa\( \rightarrow {w_a} = {\left( {{w_d}} \right)_b} + a\,\,\ , , ,\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\) với \(({w_d}) = 0.5m{v_b} ^2; {\ rm{ }}a = – {f_{ms}}.l = – \mu psin\alpha .l\left( 2 \right)\)

                    • Từ (1) và (2) \( \rightarrow {v_b} = 3,1m/s.\)

                    • Tại điểm c, toàn bộ động năng của vật đang đứng yên ⇒ điểm b đã chuyển hóa thành cơ năng để thắng lực ma sát trên đoạn bc.

                      \(\begin{array}{l} \rightarrow {({w_d})_b} = |{a_{bc}}| = \mu .mg.bc\\ \rightarrow bc = 10m.\end{array}\)

                      Nguồn: https://dongnaiart.edu.vn
                      Danh mục: Tin tức

                      Lời kết: Trên đây là bài viết Vật lý 10 Bài 27: Cơ năng – HOC247. Hy vọng với bài viết này bạn có thể giúp ích cho bạn trong cuộc sống, hãy cùng đọc và theo dõi những bài viết hay của chúng tôi hàng ngày trên website: Dongnaiart.edu.vn