Title CĐ Bồi dưỡng HSG Vật Lý lớp 10 - Chương 3 - CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN..docx ✅

1 CHƯƠNG III. CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN. III.1 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT. 2 III.2. ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG. 7 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG. 7 III.3 VA CHẠM-BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG 24 III.4 CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT CÓ KHỐI LƯỢNG THAY ĐỔI. TÊN LỬA 40 III.1 LỜI GIẢI CÔNG VÀ CÔNG SUẤT 45 III.2. LỜI GIẢI ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG. 56 III.3 LỜI GIẢI VA CHẠM. BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG 99 III.4 LỜI GIẢI CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT CÓ KHỐI LƯỢNG 140 THAY ĐỔI. TÊN LỬA 140 III.1 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT.
2 Bài 1. Nghiên cứu một tai nạn trên đường, cảnh sát giao thông đo được chiều dài vệt bánh xe trên mặt đường do phanh gấp xe có chiều dài L = 60m. Tìm vận tốc ban đầu của xe, nếu hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là k = 0,5? ĐS: 24,5 m/s. Bài 2. Vật chuyển động không vận tốc đầu xuống hố, thành hố nhẵn và thoải dần sang đáy hố nằm ngang (Hình vẽ). Chiều dài phần đáy l = 2m. Hệ số ma sát giữa vật và đáy hố là k = 0,3. Chiều sâu của hố là H = 5m. Tìm khoảng cách từ vị trí vật dừng lại tới điểm giữa của hố? ĐS: 33cm Bài 3. Tìm công cần thực hiện để đưa một chiếc xe trượt mang theo vật lên dốc có độ cao H = 10m? Khối lượng tổng cộng của xe và vật là m = 30kg. Góc nghiêng của dốc  = 30 0 . Hệ số ma sát giữa xe trượt và mặt dốc giảm đều từ k 1 = 0,5 tại chân dốc đến k 2 = 0,1 tại đỉnh dốc. ĐS: 12 (1cot)4500 2 kk AmgHJ  Bài 4. Làm việc với công suất không đổi, đầu máy xe lửa có thể kéo đoàn tàu lên dốc có góc nghiêng  1 = 5.10 -3 rad với vận tốc v 1 = 50km/h. Với góc nghiêng  2 =2,5.10 -3 rad thì cũng trong điều kiện đó đoàn tàu chuyển động với vận tốc v 2 = 60km/h. Xác định hệ số ma sát, coi nó là như nhau trong cả hai trường hợp. ĐS: 01,0 vv vv k 12 2211     Bài 5. Một ô tô có khối lượng m = 1000kg tắt động cơ khi xuống dốc có góc nghiêng với phương ngang  = 6 0 thì tăng tốc đến vận tốc cực đại v =72 km/h rồi sau đó thì chuyển động đều. Tìm công suất của ôtô để nó đi lên dốc này với vận tốc đó?
3 ĐS: )(10.40sin2.3WmgvvFP Bài 6. Một chiếc xe con khối lượng M = 1000 kg chuyển động đều trên một quãng đường nghiêng, cứ mỗi kilômét thì lên cao thêm h =10 m. Tìm lượng xăng cần tốn nhiều hơn so với khi chuyển động với cùng vận tốc trên đường nằm ngang? Lượng xăng được tính đối với quãng đường dài L = 100km. Cho năng suất tỏa nhiệt của xăng là q = 4,6.10 7 J/kg. Hiệu suất động cơ  = 10%. ĐS: 2,2mgH mkg q Bài 7. Tính lực cản của nước lên tầu đang chuyển động, biết rằng khi nó chạy với vận tốc v = 10km/h trong 3 ngày thì cần dùng hết M = 6,5 tấn than? Hiệu suất động cơ  = 0,1. Cho năng suất tỏa nhiệt của than là q = 33,5.10 6 J/kg. ĐS: 4 3.10()CMq FN S   Bài 8. Khi đi trong các thành phố lớn, xe ô tô thường phải dừng lại tại các nơi có hệ thống đèn hiệu. Ví dụ, một chiếc taxi tại Matxcơva trung bình cứ chạy 100 km phải dừng lại 100 lần. Giả sử, sau mỗi lần dừng xe lại tăng tốc tới vận tốc v = 60 km/h. Lực cản lại chuyển động của ôtô F = 300N và ít phụ thuộc vào vận tốc. Lượng xăng mà xe đó dùng khi chạy trong thành phố tốn hơn khi chạy ở đường ngoại ô (nơi hầu như không phải dừng lại) là bao nhiêu lần? Khối lượng của taxi M = 1,5 tấn. Hiệu suất động cơ không phụ thuộc vào vận tốc. ĐS: Gấp gần 1,7 lần. Bài 9. Đoàn tàu đi với vận tốc v = 72 km/h trên đường sắt nằm ngang. Đầu tầu cần tăng công suất thêm bao nhiêu để tàu giữ nguyên vận tốc đó khi có mưa lớn? Coi rằng, trong một đơn vị thời gian có một lượng nước mưa là m t = 100 kg/s rơi xuống tàu rồi chảy từ thành toa tầu xuống đất. Bỏ qua sự thay đổi lực ma sát khi trời mưa. ĐS: 2 140NmvKW
4 Bài 10. Chiếc búa của máy đóng cọc nặng m = 500 kg được thả rơi tự do từ độ cao nào đó đập vào cọc và đóng nó sâu xuống đất l = 1 cm. Xác định lực cản của đất F (coi là không đổi), nếu ngay trước khi va chạm, búa có vận tốc là v = 10 m/s. Bỏ qua khối lượng của cọc. ĐS: N10.5,2g l2 v mF6 2         Bài 11. Chiếc xe trượt đang trượt trên mặt băng với vận tốc v = 6m/s thì bắt đầu trượt vào phần đường nhựa. Chiều dài của ván trượt là L = 2m, ma sát giữa ván trượt với mặt đường nhựa là k = 1. Tìm quãng đường xe trượt đi được trên đường nhựa cho đến khi dừng lại hoàn toàn? ĐS: S=2,84m. Bài 12. Tìm lực cần thiết để nhổ một chiếc đinh dài L = 80 mm khỏi tấm bảng, nếu nó được đóng bởi sáu nhát búa có khối lượng m = 0,5 kg và vận tốc búa trước khi va chạm v = 2m/s? Bỏ qua khối lượng đinh. ĐS: F = L mv26 Bài 13. Tìm công cần thực hiện, để quay một chiếc tấm ván nằm trên mặt đất quanh một đầu của nó đi một góc ? Tấm ván có chiều dài L, khối lượng M, hệ số ma sát giữa nó và mặt đất là k. ĐS: 2 LkMg A  Bài 14. Thùng nước được kéo từ dưới giếng sâu H=20 m. Ban đầu thùng đầy nước. Do có một lỗ thủng nhỏ ở dưới đáy nên khi kéo lên nước bắt đầu chảy ra khỏi thùng. Coi rằng quá trình kéo thùng lên đều đặn, lưu lượng nước chảy khỏi thùng không đổi. Tìm công kéo thùng nước, nếu khi kéo thùng lên, trong thùng còn lại 2/3 lượng nước ban đầu. Thùng rỗng có khối lượng m=2kg, thể tích thùng V=15l.