Bài tập lý 10 cơ năng cách giải năm 2024

Tailieumoi.vn xin giới thiệu đến các quý thầy cô, các em học sinh đang trong quá trình ôn tập bộ Bài tập về cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng Vật lý 10, tài liệu bao gồm 11 trang, tuyển chọn Bài tập về cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng có phương pháp giải chi tiết và bài tập có đáp án (có lời giải), giúp các em học sinh có thêm tài liệu tham khảo trong quá trình ôn tập, củng cố kiến thức và chuẩn bị cho kì thi môn Vật lý sắp tới. Chúc các em học sinh ôn tập thật hiệu quả và đạt được kết quả như mong đợi.

Tài liệu Bài tập về cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng gồm nội dung chính sau:

  • Phương pháp giải

- Tóm tắt lý thuyết ngắn gọn Cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng.

1. Ví dụ minh họa

- Gồm 5 ví dụ minh họa đa dạng có đáp án và lời giải chi tiết Bài tập về cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng.

2. Bài tập và lời giải bài tập tự luyện

- Gồm 5 bài tập tự luyện có đáp án và lời giải chi tiết giúp học sinh tự rèn luyện cách giải các dạng Bài tập về cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng.

Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:

Bài tập lý 10 cơ năng cách giải năm 2024

Bài tập về cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng

· Phương pháp giải

− Chọn mốc thế năng (nên chọn mốc thế năng tại .mặt đất)

− Xác định các giá trị về độ cao hoặc vận tốc đề bài cho rồi theo định luật bảo toàn cơ năng:

WA=WB⇒12mvA2+mghA=12mvB2=mghB

− Xác định giá trị đề bài cần tính

1. VÍ DỤ MINH HỌA

Câu 1. Cho một vật có khối lượng m. Truyền cho vật một cơ năng là 37,5J. Khi vật chuyển động ở độ cao 3m vật có Wd=32Wt. Xác định khối lượng của vật và vận tốc của vật ở độ cao đó. Lấy g = 10m/s2

Giải:

Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Theo định luật bảo toàn năng lượng:

W=Wd+Wt=52Wt⇒W=52mgz⇒m=2W5gz=2.37,55.10.3=0,5kg

Ta có: Wd=32Wt⇒12mv2=32mgz⇒v=3.gz≈9,49m/s

Câu 2. Một học sinh của trung tâm bôi dưỡng kiến thức Hà Nội đang chơi đùa ở sân thượng trung tâm có độ cao 45m, liền cầm một vật có khối lượng 100g thả vật rơi tự do xuống mặt đất. Lấy g = 10m/s2.

  1. Tính vận tốc của vật khi vật chạm đất.
  1. Tính độ cao của vật khi Wđ = 2Wt
  1. Tính vận tốc của vật khi 2Wđ = 5Wt
  1. Xác định vị trí để vận có vận tốc 20(m/s)
  1. Tại vị trí có độ cao 20m vật có vận tốc bao nhiêu
  1. Khi chạm đất, do đất mềm nên vật bị lún sâu lũcm. Tính lực cản trung bình tác dụng lên vật.

Giải:

Chọn mốc thế năng tại mặt đất

  1. Gọi A là vị trí ném, B là mặt đất: vA = 0(m / s); zA = 45(m); zB = 0(m)

Theo định luật bảo toàn cơ năng:

WA=WB⇒mgzA=12mvB2⇒vB=2gzA⇒v=2.10.45=30 m/s

  1. Gọi C là vị trí: Wd = 2Wt. Theo định luật bảo toàn cơ năng:

WA=WC⇒WA=3WtC⇒mgzA=3mgzC⇒zA=zC2=453=15 Ω

  1. Gọi D là vị trí để: 2Wd=5Wt⇒WtD=25WdD

Theo định luật bảo toàn cơ năng:

WA=Wd⇒WA=75WdD⇒mgzA=75.12mvD2⇒vD=107.gzA

⇒vD=107.10.45≈25,555m/s

  1. Gọi E là vị trí để vật có vận tốc 20(m/s)

Theo định luật bảo toàn cơ năng:

WA=WE⇒mgzA=mgzE+12mvE2⇒zE=zA−vE22g

⇒zE=45−2022.10=25m

Vật cách mặt đất 25m thì vật có vận tốc: 20(m/s)

  1. Gọi F là vị trí để vật có độ cao 20m

Theo định luật bảo toàn cơ năng:

WA=WF⇒mgzA=mgzE+12mvF2⇒vF=2gzA−zF

⇒vF=2.1045−20=105m/s

  1. Áp dụng định lý động năng:

A=Wdn−WdB=0−12mvB2⇒FC.s=−12mvB2⇒FC=−mvB22s=−0,1.3022.10=−4,5N

Câu 3. Một viên bi khối lượng m chuyến động ngang không ma sát với vận tốc 2 m/s rồi đi lên mặt phẳng nghiêng góc nghiêng 30°.

Chuyên đề phương pháp giải bài tập cơ năng lớp 10 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập cơ năng.

Bài tập cơ năng lớp 10 (cách giải + bài tập)

Quảng cáo

1. Phương pháp giải

Bài toán 1: Tính động năng, thế năng của vật

Bước 1: Chọn chiều dương, chọn mốc thế năng.

Bước 2: Xác định vận tốc của vật, độ cao h của vật so với mốc.

Bước 3: Sử dụng công thức tính:

- Động năng: Wd=12mv2

- Thế năng: Wt=mgh

Trong đó:

+ Wd là động năng, đơn vị J

+ Wt là thế năng, đơn vị J

+ m là khối lượng của vật, đơn vị kg

+ v là vận tốc của vật, đơn vị m/s

+ h là độ cao của vật, đơn vị m.

Chú ý: Có thể sử dụng công thức

- Liên hệ giữa động năng và công của lực: Wđ2 – Wđ1 = A

⇔12m.v22−12m.v12=F.s.cosα

- Liên hệ giữa thế năng và công của lực: Thế năng của vật ở độ cao h bằng công của lực dùng để nâng vật lên độ cao này.

Wt = A ⇔ m.g.h = F.s

Bài toán 2: Định luật bảo toàn cơ năng

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:

W1=W2⇔Wd1+Wt1=Wd2+Wt2⇔12mv12+mgh1=12mv22+mgh2

Bước 1: Chọn gốc thế năng thích hợp sao cho tính thế năng dễ dàng (thường chọn tại mặt đất và tại chân mặt phẳng nghiêng).

Bước 2: Tính cơ năng lúc đầu W1 và lúc sau W2.

Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: W1=W2.

Bước 4: Giải phương trình trên để tìm nghiệm của bài toán.

Quảng cáo

Bài toán 3: Bài toán liên quan đến độ biến thiên cơ năng

Sử dụng lí thuyết và công thức phần độ biến thiên cơ năng để giải quyết các bài tập.

- Bước 1: Chọn gốc thế năng, chọn chiều dương

- Bước 2: Xác định các lực tác dụng vào vật => Có lực không phải lực thế

- Bước 3: Áp dụng độ biến thiên cơ năng

AF = W2 - W1

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Một vật có khối lượng 1 tấn đang chuyển động với tốc độ 72 km/h thì động năng của nó bằng

  1. 7 200 J.
  1. 200 J.
  1. 200 kJ.
  1. 72 kJ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Đổi: 72 km/h = 20 m/s

Động năng: Wd=12mv2=12.1000.202=200000 J

Ví dụ 2. Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc là 30 m/s từ độ cao h so với mặt đất. Khi chạm đất vận tốc của vật là 50 m/s, bỏ qua sức cản không khí. Lấy g=10m/s2, hãy tính độ cao h?

  1. 60 m.
  1. 70 m.
  1. 80 m.
  1. 90 m.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Chọn gốc thế năng tại mặt đất (tại B).

Cơ năng tại O (tại vị trí ném vật): W(O)=12mv02+mgh

Cơ năng tại B (tại mặt đất): WB=12mv2

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: W(O) = W(B)

⇔12mv02+mgh=12mv2=>h=v2−v022g=502−3022.10=80m

Ví dụ 3. Quả cầu khối lượng m = 0,1 kg treo dưới một dây dài l \= 1 m. Nâng quả cầu lên để dây treo nằm ngang rồi buông tay. Biết vận tốc của quả cầu ở vị trí cân bằng là 2 m/s. Tìm lực cản trung bình của không khí lên quả cầu? Lấy g=10m/s2 (Chọn đáp án gần đúng nhất)

  1. 0,5 N.
  1. 0,7 N.
  1. 0,9 N.
  1. 1 N.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là A

Chọn gốc thế năng tại đường thẳng đứng OB.

Cơ năng tại vị trí A là: WA=WtA=mgh=mgl=0,1.10.1=1J

Cơ năng tại vị trí B là: WB=WdB=12mvB2=12.0,1.22=0,2J

Ta có độ biến thiên cơ năng:

AC=WB−WA=0,2−1=−0,8J

\=>−FC.S=−FC.2πl4=−FC.2π.14=−0,8=>FC≈0,5N

Ví dụ 4. Một vật nhỏ tại D được truyền vận tốc đầu <![if !vml]><![endif]> theo hướng DC (hình vẽ). Biết vật đến A thì dừng lại, AB = 2 m, BD = 40 m, hệ số ma sát μ=0,25. Tính v0?

  1. 15 m/s.
  1. 15,5 m/s.
  1. 16 m/s.
  1. 16,5 m/s.

Quảng cáo

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là B

Chọn gốc thế năng tại mặt phẳng đi qua DB.

Công của lực ma sát trên đoạn DC là: Ams1=−Fms1.DC=−μmg.DC

Công của lực ma sát trên đoạn CA là:

Ams2=−Fms2.CA=−μ.(mg.cosACB^).CA=−μ.mg.CBCA.CA=−μ.mg.CB

Công của lực ma sát trên cả đoạn đường DCA là:

Ams=Ams1+Ams2=−μmg.DC−μmg.CB=−μmg.DB

Độ biến thiên cơ năng:

ΔW=Ams=WA−WB=mgAB−12mv02=−μmg.DB

\=>10.2−12.v02=−0,25.10.40=>v0≈15,5m/s

3. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1. Khi tăng tốc một vật từ tốc độ v lên tốc độ 2v, động năng của nó

  1. tăng lên 2 lần.
  1. tăng lên 4 lần.
  1. giảm đi 2 lần.
  1. giảm đi 4 lần.

Bài 2. Nhận xét nào sau đây là đúng về thế năng?

  1. Độ biến thiên thế năng phụ thuộc vào mốc tính thế năng.
  1. Giá trị của thế năng không phụ thuộc vào mốc tính thế năng.
  1. Độ biến thiên thế năng không phụ thuộc vào mốc tính thế năng.
  1. Giá trị của thế năng và độ biến thiên thế năng đều phụ thuộc vào mốc tính thế năng.

Bài 3. Nhận xét nào sau đây là đúng nhất về cơ năng trong trọng trường?

  1. Cơ năng là đại lượng vô hướng luôn dương.
  1. Cơ năng là đại lượng vô hướng luôn âm.
  1. Cơ năng là đại lượng có hướng.
  1. Giá trị của cơ năng phụ thuộc vào cả vị trí và tốc độ của vật.

Bài 4. Một chiếc xe mô tô có khối lượng 220 kg đang chạy với tốc độ 14 m/s. Công cần thực hiện để tăng tốc xe lên tốc độ 19 m/s là bao nhiêu?

  1. 18150 J.
  1. 21560 J.
  1. 39710 J.
  1. 2750 J.

Bài 5. Một vận động viên cử tạ nâng quả tạ khối lượng 200 kg từ mặt đất lên độ cao 1,5 m. Lấy gia tốc trọng trường là g = 9,8 m/s2. Độ tăng thế năng của tạ là

  1. 1962 J.
  1. 2940 J.
  1. 800 J.
  1. 3000 J.

Bài 6. Một ô tô mô hình được thả nhẹ từ trạng thái nghỉ từ độ cao h của một cái rãnh không ma sát. Rãnh được uốn thành đường tròn có đường kính D ở phía cuối như trên Hình 26.1. Ô tô này trượt trên rãnh được cả vòng tròn mà không bị rơi. Giá trị tối thiểu của h là:

  1. 5D4.
  1. 3D2.
  1. 5D2.
  1. 5D3.

Bài 7. Một thùng gỗ nặng 20 kg được kéo từ mặt đất lên độ cao 10 m. Thế năng trọng trường của thùng gỗ tại độ cao đó là bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s2. Chọn gốc tính thế năng tại mặt đất.

  1. 2000 J.
  1. 200 J.
  1. 20 J.
  1. 2 J.

Bài 8. Năng lượng mà vật có được do vị trí của nó so với các vật khác được gọi là

  1. Động năng.
  1. Cơ năng.
  1. Thế năng.
  1. Hóa năng.

Quảng cáo

Bài 9. Khi một quả bóng được ném lên cao thì

  1. động năng chuyển thành thế năng.
  1. thế năng chuyển thành động năng.
  1. động năng chuyển thành cơ năng.
  1. cơ năng chuyển thành động năng.

Bài 10. Một vận động viên nhảy cầu nhảy xuống hồ nước từ tấm ván ở độ cao 10 m so với mặt hồ. Lấy g = 9,8 m/s2. Tốc độ của người khi cách mặt hồ 4 m là:

  1. 14,14 m/s.
  1. 8,94 m/s.
  1. 10,84 m/s.
  1. 7,7 m/s.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 10 hay, chi tiết khác:

  • Bài tập tính động lượng
  • Bài tập về định luật bảo toàn động lượng
  • Bài tập về chuyển động tròn đều
  • Bài tập về lực hướng tâm
  • Bài tập lực đàn hồi

Đã có lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

  • (mới) Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
  • (mới) Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
  • (mới) Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều
  • Bài tập lý 10 cơ năng cách giải năm 2024
    Gói luyện thi online hơn 1 triệu câu hỏi đầy đủ các lớp, các môn, có đáp án chi tiết. Chỉ từ 200k!

Săn SALE shopee Tết:

  • Đồ dùng học tập giá rẻ
  • Sữa dưỡng thể Vaseline chỉ hơn 40k/chai
  • Tsubaki 199k/3 chai
  • L'Oreal mua 1 tặng 3

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 10

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Bài tập lý 10 cơ năng cách giải năm 2024

Bài tập lý 10 cơ năng cách giải năm 2024

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.