Tiêu đề CHỦ ĐỀ-ĐỘNG NĂNG - THẾ NĂNG - CƠ NĂNG.pdf ✅

BỒI DƢỠNG VẬT LÝ LỚP 9 - CLC CHỦ ĐỀ: CƠ NĂNG. SỰ CHUYỂN HÓA & BẢO TOÀN CƠ NĂNG. A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM 1/ Cơ năng là gì? - Khi một vật có khả năng thực hiện công cơ học, ta nói vật đó có cơ năng. Vật có khả năng thực hiện công càng lớn thì cơ năng của vật càng lớn. - Đơn vị của cơ năng là Jun (J) 2/ Thế năng: - Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất, hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao, gọi là thế năng hấp dẫn. - Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn. - Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi. Chú ý: Khi vật nằm trên mặt đất thì thế năng hấp dẫn của vật bằng 0. (thường chọn mặt đất làm mốc). 3/ Động năng: - Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng. - Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn. - Nếu vật đứng yên thì động năng của vật bằng 0. Chú ý: + Thế năng và động năng là 2 dạng của cơ năng. + Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của nó. 4/ Sự chuyển hoá của các dạng cơ năng: Động năng có thể chuyển hoá thành thế năng, ngược lại thế năng có thể chuyển hoá thành động năng. 5/ Sự bảo toàn cơ năng: Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hoá lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn. B/ BÀI TẬP VẬN DỤNG.
BỒI DƢỠNG VẬT LÝ LỚP 9 - CLC I/ CÂU HỎI TỰ LUẬN. Câu 1. Ngân và Hằng quan sát một khách ngồi trong một toa tàu đang chuyến động. Ngân nói: “Hành khách có động năng vì đang chuyển động”. Hằng phản đối: “Hành khách không có động năng vì đang ngồi yên trên tàu”. Hỏi ai đúng ai sai? Tại sao? Trả lời Ai đúng ai sai phải tùy thuộc vào vật làm mốc. Ngân nói đúng nếu lấy cây bên đường làm mốc chuyển động, còn Hằng nói đúng nếu lấy toa tàu làm mốc chuyến động. Câu 2. Mũi tên được bắn đi từ cái cung là nhờ năng lượng của mũi tên hay của cánh cung? Đó là dạng năng lượng nào? Trả lời Nhờ năng lượng của cánh cung. Đó là thế năng. Câu 3. Búa đập vào đinh làm đinh ngập sâu vào gỗ. Đinh ngập sâu vào gỗ là nhờ năng lượng nào? Đó là dạng năng lượng gì? Trả lời Nhờ năng lượng của búa. Đó là động năng. Câu 4. Muốn đồng hồ chạy, hằng ngày ta phải lên dây cót cho nó. Đồng hồ hoạt động suốt một ngày nhờ dạng năng lượng nào? Trả lời Nhờ năng lượng của dây cót. Câu 5: Hãy chỉ ra sự chuyển hóa từ dạng cơ năng này sang dạng cơ năng khác trong các trường hợp sau: a) Mũi tên được bắn đi từ chiếc cung. b) Nước từ trên đập cao chảy xuống. c) Ném một vật lên cao theo phương thẳng đứng. Trả lời a) Mũi tên được bắn đi từ chiếc cung: Thế năng của cánh cung chuyển hóa thành động năng của mũi tên. b) Nước từ trên đập cao chảy xuống: Thế năng chuyển hóa thành động năng. c) Ném một vật lên cao theo phương chuyển hóa thành thế năng.
BỒI DƢỠNG VẬT LÝ LỚP 9 - CLC Câu 6: Hai vật đang rơi có khối lượng như nhau. Hỏi thế năng và động năng của chúng ở cùng một độ cao có như nhau không? Trả lời Hai vật có khôi lượng như nhau thì thế năng và động năng của chúng giông nhau hay khác nhau tùy thuộc vào độ cao và vận tốc. Ớ cùng độ cao thì thế năng của hai vật là như nhau còn động năng tùy thuộc vào vận tốc của chúng ở độ cao ấy. Do vậy chưa thể kết luận về động năng vì chưa biết hai vật có cùng vận tóc hay không. Câu 7: Từ một độ cao h, người ta ném một viên bi lên theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu là v0 Hãy mô tả chuyển động của viên bi và trình bày sự chuyến hóa qua lại giữa động năng và thế năng của viên bi trong quá trình chuyển động cho đến khi viên bi rơi xuống mặt đất. Trả lời Lúc vừa được ném lên, ở độ cao h, viên bi vừa có thế năng, vừa có động năng. Khi lên cao, động năng của viên bi giảm, thế năng tăng dần. Khi viên bi đạt đến độ cao cực đại (h + h’) thì vận tốc của nó bằng 0, động năng viên bi bằng 0, thế năng cực đại. Toàn bộ động năng lúc ném của viên bi chuyển hóa thành phần tăng của thê năng so với lúc ném. Sau đó viên bi rơi xuống, thế năng giảm, động năng tăng. Đến khi viên bi vừa chạm đất thì động năng viên bi cực đại, thế năng bằng 0, toàn bộ thế năng của viên bi lúc vừa ném lên chuyển hóa thành phần tăng của động năng so với lúc ném. Trong quá trình chuyển động của viên bi ở vị trí bất kì, tổng động năng và thế năng không thay đổi. Câu 8: Người ta dùng một máy bơm để bơm 20cm3 nước lên độ cao 5m. Tính công của máv bơm, biết hiệu suất của máy bơm là 80% và khối lượng riêng của nước là lkg/dm3 . Trả lời Trọng lượng của 20m3 nước là: P = 10(N/dm3 ).20.103dm3 = 2.105N Công thực hiện nâng 20m3 nước lên độ cao 5m là: A1 = 2.105N.5m = 106J Hiệu suất của máy bơm là 80%, nghĩa là H = 80%. Vậy công của máy bơm là: H = A1/A ⇒ A = A1/H = 106J/0,8 = 1.250.000 J Câu 9: Một vật có trọng lượng 2 N, có động năng 2,5J. Tính vận tốc của vật. Cho g = 10 m/s2 .
BỒI DƢỠNG VẬT LÝ LỚP 9 - CLC Câu 10: Một vận động viên có khối lượng 60 kg chạy đều hết quãng đường 900m trong thời gian 1 phút 30 giây. Tính động năng của người đó. Câu 11: Một vật cókhối lượng m = 4 kg đang nằm yên trên mặt phẳng nằm ngang. Dùng một lực F = 10 N theo phương ngang để kéo vật đi. Bỏ qua ma sát. Tính động năng của vật đó khi vật đi được quạng đường 10 m. Câu 12: Một ôtôtải cókhối lượng 2,5 tấn vàmột ôtôcon khối lượng 650 kg chuyển động cùng chiều trên cùng một đường thẳng, với cùng vận tốc là54 km/h. a) Tính động năng của mỗi ôtô. b) Tính động năng của ôtôcon trong hệquy chiếu gắn với ôtôtải. Câu 13: Một viên đạn khối lượng 20 g đang bay ngangvới vận tốc 600 m/s thìxuyên qua một tấm gỗdày 5 cm. Sau khi xuyên qua gỗ, đạn cóvận tốc 200 m/s. Tính lực cản trung bình của tấm gỗtác dụng lên viên đạn. Câu 14: Người ta dùng một lực cóđộlớn 150 N cóphương hợp với phương của độdời một góc 300 đểkéo một chiếc xe. Lực cản do ma sát cóđộlớn 80 N. Tính công của mỗi lực khi xe đi được quãng đường 20 m. Động năng của xe ởcuối đoạn đường làbao nhiêu? Câu 15: Một ôtô có khối lượng 1,5 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h thìngười tài xế thấy một vật cản trước mặt cách xe khoảng 20 m. Người đótắt máy vàhãm phanh. Giả sử lực hãm không đổi bằng 2,4.104 N. Hỏi xe cókịp tránh khỏi đâm vào vật cản hay không? Câu 16: Một vật cókhối lượng 2,5 kg rơi tựdo từđộcao 20 m so với mặt đất. Lấy g = 10 m/s2. a) Khi còn cách mặt đất thìvật cóđộng năng làbao nhiêu? b) Tính động năng của vật khi chạm đất Câu 17: Một vật trượt không vận tốc đầu từđỉnh của một mặt phẳng nghiêng cóđộcao 5 m. Bỏqua ma sát trên mặt phẳng nghiêng.Đến cuối mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục chuyển động trên đường nằm ngang, do cóma sát nên vật chỉđi được đoạn đường 20 m thìdừng lại. a) Tính vật tốc của vật ởcuối mặt phẳng nghiêng. b) Tính hệsốma sát trên đường nằm ngang. Câu 18: Một vật có khối lượng 500 g rơi không vật tốc đầu từ độ cao 12m xuống đất. Bỏ qua lực cản không khí. Cho g = 10m/s2 . a) Dùng định líđộng năng đểtính vận tốc khi vừa chạm đất.