Một vật rơi từ vị trí A xuống mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Khi vật rơi đến vị trí B thì động năng của vật bằng \(\dfrac{1}{3}\) thế năng của nó. Động năng của vật tiếp tục tăng thêm một lượng là \(60J\) thì có giá trị bằng thế năng. Thế năng của vật ở vị trí A là:
Gọi \({{\rm{W}}_d},{{\rm{W}}_t},{\rm{W}}\) lần lượt là động năng, thế năng và cơ năng của vật
C – là vị trí có động năng bằng thế năng
Theo đề bài, ta có:
+ Tại B: \({{\rm{W}}_{{d_B}}} = \dfrac{1}{3}{{\rm{W}}_{{t_B}}} \to 3{{\rm{W}}_{{d_B}}} = {{\rm{W}}_{{t_B}}}\)
+ Tại C: \(\left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_{{d_C}}} = {{\rm{W}}_{{d_B}}} + 60\\{{\rm{W}}_{{t_C}}} = {{\rm{W}}_{{t_B}}} - 60 = 3{W_{{d_B}}} - 60\end{array} \right.\)
Lại có:
\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_{{d_C}}} = {{\rm{W}}_{{t_C}}} \leftrightarrow {{\rm{W}}_{{d_B}}} + 60 = 3{{\rm{W}}_{{d_B}}} - 60\\ \to {{\rm{W}}_{{d_B}}} = 60J\end{array}\)
Thế vào (1), ta suy ra: \({{\rm{W}}_{{t_B}}} = 3.60 = 180J\)
Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, ta có:
Cơ năng của vật tại B: \({{\rm{W}}_B} = {{\rm{W}}_{{d_B}}} + {{\rm{W}}_{{t_B}}} = 60 + 180 = 240J\)
Thế năng của vật tại A bằng cơ năng của vật tại B
(do tại A vật chỉ có thế năng mà không có động năng)
\({{\rm{W}}_{{t_A}}} = {{\rm{W}}_B} = 240J\)
Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng để quả cầu của con lắc ở vị trí A rồi buông tay cho con lắc dao động. Bỏ qua mát sát của không khí. Phát biểu nào sau đây đúng?
A – sai vì: Con lắc chuyển động từ B về đến vị trí C động năng giảm dần, thế năng tăng dần
B – sai vì: Con lắc chuyển động từ A đến B, thế năng giảm dần, động năng tăng dần
C – sai vì: Khi bỏ qua ma sát của không khí thì cơ năng của vật được bảo toàn nghĩa là cơ năng tại C bằng cơ năng tại B
D – đúng
Từ điểm A, một vật được ném lên theo phương thẳng đứng. Vật lên đến vị trí cao nhất B rồi rơi xuống đến điểm C trên mặt đất. Gọi D là điểm bất kì trên đoạn AB. Phát biểu nào sau đây là sai?
Ta có:
+ Thế năng của vật tại B là lớn nhất
+ Động năng của vật tại C là lớn nhất
+ Động năng của vật tại C bằng thế năng của vật tại B (nếu bỏ qua ma sát của vật so với không khí và mặt đất khi chạm đất)
+ Cơ năng tại A bằng cơ năng tại C
=> Phương án A, B, C – đúng
Phương án D – sai
Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có sự chuyển hóa thế năng thành động năng?
A, B – động năng => thế năng
C – Thế năng => động năng
Quan sát trường hợp hòn sỏi rơi từ cao xuống đất. Trong thời gian rơi thế năng và động năng của nó thay đổi thế nào?
Trong thời gian rơi của hòn sỏi thì thế năng của hòn sỏi giảm và động năng của hòn sỏi tăng.
Một vật được ném từ thấp lên cao thì
Ta có:
+ Ban đầu vật được ném lên, truyền vận tốc => vật có thế động năng.
+ Khi vật chuyển động, có độ cao so với mặt đất => có thế năng
+ Độ cao của vật so với mặt đất tăng dần => thế năng tăng dần
Ta suy ra:
Khi một vật được ném từ thấp lên cao, trong quá trình ném cơ năng đã chuyển hóa từ động năng thành thế năng.
Phát biểu nào sau đây chính xác nhất khi nói về sự chuyển hóa cơ năng?
Phương án C là đầy đủ nhất khi nói về sự chuyển hóa cơ năng:
Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn
Phát biểu nào sau đây không phù hợp với sự bảo toàn năng lượng?
Định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng: “Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi; nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác hay chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác”.
Chọn phát biểu không đúng.
Ta có:
- Các dạng của cơ năng: động năng và thế năng có thể chuyển hoá qua lại lẫn nhau.
- Cơ năng và nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác.
Ta suy ra:
A, B, D – đúng
C – sai
Chọn phát biểu đúng:
Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác.
Một đoàn tàu khi vào ga, người lái tàu phanh lại làm cho tàu chuyển động rồi dừng hẳn. Năng lượng đã chuyển hóa như thế nào? Chọn đáp án đúng nhất
Một đoàn tàu khi vào ga, người lái tàu phanh lại làm cho tàu chuyển động rồi dừng hẳn. Năng lượng đã chuyển hóa năng lượng công thực hiện làm động năng của xe giảm.
Cơ năng, nhiệt năng:
Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác.
Chọn phát biểu đúng.
Ta có:
- Các dạng của cơ năng: động năng và thế năng có thể chuyển hoá qua lại lẫn nhau.
- Cơ năng và nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác.
Ta suy ra:
A – đúng
B, C, D – sai
Phát biểu nào sau đây là đúng với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
Định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng: “Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi; nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác hay chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác”.
Phát biểu nào sau đây đầy đủ nhất khi nói về sự chuyển hóa cơ năng?
Phương án C là đầy đủ nhất khi nói về sự chuyển hóa cơ năng:
Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn
Thả một vật từ độ cao h xuống mặt đất. Hãy cho biết trong quá trình rơi cơ năng đã chuyển hóa như thế nào ?
Ta có:
+ Ban đầu vật ở độ cao h so với mặt đất => vật có thế năng hấp dẫn
+ Khi thả vật, vật chuyển động rơi => có động năng
+ Độ cao của vật so với mặt đất giảm dần => thế năng giảm dần
Ta suy ra:
Khi thả một vật từ độ cao h xuống mặt đất, trong quá trình rơi cơ năng đã chuyển hóa từ thế năng thành động năng.
Quan sát trường hợp quả bóng rơi chạm đất, nó nảy lên. Trong thời gian nảy lên thế năng và động năng của nó thay đổi thế nào ?
Trong thời gian nảy lên của quả bóng thì thế năng của quả bóng tăng và động năng của quả bóng giảm
Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có sự chuyển hóa thế năng thành động năng ?
Cả 3 trường hợp trên đều có sự chuyển hóa thế năng thành động năng, cụ thể:
A – Thế năng đàn hồi => động năng
B, C – Thế năng hấp dẫn => động năng
Từ điểm A, một vật được ném lên theo phương thẳng đứng. Vật lên đến vị trí cao nhất B rồi rơi xuống đến điểm C trên mặt đất. Gọi D là điểm bất kì trên đoạn AB. Phát biểu nào sau đây là đúng?
Ta có:
+ Thế năng của vật tại B là lớn nhất
+ Động năng của vật tại C là lớn nhất
+ Động năng của vật tại C bằng thế năng của vật tại B (nếu bỏ qua ma sát của vật so với không khí và mặt đất khi chạm đất)
=> Phương án C – đúng
Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng để quả cầu của con lắc ở vị trí A rồi buông tay cho con lắc dao động. Bỏ qua mát sát của không khí. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A, B, D – đúng
C – sai vì: Khi bỏ qua ma sát của không khí thì cơ năng của vật được bảo toàn nghĩa là cơ năng tại C bằng cơ năng tại B
