Tiêu đề CHỦ ĐỀ 26 . CƠ NĂNG VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG - HS.docx ✅

Chủ đề 26 : CƠ NĂNG VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG • Yêu cầu cần đạt (Trích từ CTGDPT Vật lí 2018): - Phân tích được sự chuyển hoá động năng và thế năng của vật trong một số trường hợp đơn giản. - Nêu được khái niệm cơ năng; phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng và vận dụng được định luật bảo toàn cơ năng trong một số trường hợp đơn giản. • Cấu trúc nội dung: I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT ………………………………………………………………… Lý thuyết chung của chủ đề + Phương pháp giải kèm ví dụ. II. BÀI TẬP PHÂN DẠNG THEO MỨC ĐỘ……………………………………………….. (Theo cấu trúc định dạng đề thi kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông từ năm 2025 – Quyết định số 764/QĐ - BGDĐT) 1. Câu trắc nhiệm nhiều phương án lựa chọn 2. Câu trắc nghiệm đúng sai: 3. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn : III. BÀI TẬP LUYỆN TẬP………………………………………………………………… (Theo cấu trúc định dạng đề thi kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông từ năm 2025 – Quyết định số 764/QĐ - BGDĐT)

 ∆W là độ biến thiên cơ năng (J) PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP Bài toán 1: Tính cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường Ví dụ 1: Từ điểm M (có độ cao so với mặt đất bằng 0,8 m ) ném lên một vật với vận tốc đầu 2 m/s . Biết khối lượng của vật bằng 0,5 kg ; Bỏ qua sức cản của môi trường và lấy 2g10 m/s . Nếu chọn mốc thế năng tại mặt đất thì cơ năng của vật là bao nhiêu? Hướng dẫn Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Thế năng của vật tại điểm M là: tWmgh0,5.10.0,84 J . Động năng của vật tại điểm M là: 22 d 11 Wmv.0,5.21 J 22 . Cơ năng của vật là: tdWWW415 J Bài toán 2: Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng Bước 1: Xác định điều kiện áp dụng định luật bảo toàn cơ năng (chỉ chịu tác dụng của lực thế). Bước 2: Xác định cơ năng của hệ trước khi có sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng 1W . Bước 3: Xác định cơ năng của hệ sau khi có sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng 2W . Bước 4: Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng rút ra đại lượng theo yêu cầu của bài toán: 12WW. Ví dụ 1: Từ mặt đất, một vật có khối lượng m200 g được ném lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 30 m/s . Bỏ qua sức cản của môi trường và lấy 2g10 m/s . Tính tốc độ của vật tại vị trí vật có động năng bằng 3 lần thế năng? Hướng dẫn Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Cơ năng của vật lúc ném là: 2 10 1 Wmv 2 . Khi động năng bằng thế năng, ta có: dttd 1 W3WWW 3 . Cơ năng của vật là: 2dtddd 14 WWWWWW 33 . Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có: 2222 12000 141433 WWmv.mvvvvv.3026 m/s. 232322 Ví dụ 2: Một con lắc đơn có chiều dài 1 mℓ . Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng một góc 45∘ rồi thả tự do. Bỏ qua sức cản của môi trường và lấy 2g9,8 m/s . Tính tốc độ của con lắc khi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 30∘ ? Hướng dẫn
Chọn mốc tính thế năng tại vị trí cân bằng của con lắc. Tại vị trí thả vật, cơ năng của con lắc là: 1t0WWmghmg1cos. ℓ Khi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc  thì cơ năng của con lắc là: 22dt1WWWmvmg1cos 2ℓ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có: 21201WWmvmg1cosmg1cos 2ℓℓ 2001mvmgcoscosv2 gcoscos 2ℓℓ Thay số ta có: v2.9,8.1cos30cos451,76 m/s∘∘ . Nhận xét: Ta có thể ghi nhớ công thức tính nhanh tốc độ con lắc ở vị trí bất kì 0v2 gcoscosℓ  Khi con lắc ở vị trí cân bằng: max00v2 g1cos∘ℓ . Bài toán 3: Vận dụng định lí biến thiên cơ năng Nhận diện bài toán: trạng thái chuyển động của vật thay đổi do tác dụng của lực ma sát, lực cản ... Bước 1: Xác định cơ năng của hệ trước khi có tác động của ngoại lực 1W . Bước 2: Xác định cơ năng của hệ sau khi có có tác động của ngoại lực 2W . Bước 3: Áp dụng định lí biến thiên cơ năng: W 2 - W 1 = A ngoại lực Ví dụ 1: Một vận động viên nặng 650 N nhảy với vận tốc ban đầu là 2 m/s từ cầu nhảy ở độ cao 10 m xuống nước theo hướng thẳng đứng xuống dưới. Bỏ qua sức cản của môi trường và lấy 2g10 m/s , sau khi chạm nước người đó chuyển động thêm một đoạn 3 m trong nước theo phương thẳng đứng thì dừng lại. Tính độ biến thiên cơ năng của người đó? Hướng dẫn Chọn mốc thế năng tại mặt nước. Cơ năng của người khi bắt đầu nhảy là: 22 111 11650 Wmghmv650.10..26630 J 2210 . Cơ năng của người khi ở dưới mặt nước 3 m là: 22Wmgh650.31950 J . Độ biến thiên cơ năng của người đó là: 21WW195066308580 J .