Ôn tập kiến thức Vật lý Lớp 10 - Bài 27: Cơ năng

 BÀI 27: CƠ NĂNG.
I. Nội dung bài học.
 1. Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.
 Khi một vật chuyển động trong trọng trường thì tổng động năng và thế năng của vật 
được gọi là cơ năng của vật trong trọng trường ( gọi tắt là cơ năng của vật).
 1 2
 W = Wđ + Wt = = mv mgz.
 2 + 
 2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trường.
 Khi vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng 
của vật là một đại lượng bảo toàn.
 1 2
 W = Wđ + Wt = mv mgz = hằng số.
 2 + 
*Hệ quả: Trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường: 
 + Nếu động năng giảm thì thế năng tăng ( động năng chuyển hóa thành thế năng) và 
ngược lại.
 + Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.
 3. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
 Khi một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn 
hồi thì trong quá trình chuyển động của vật, cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế 
năng đàn hồi của vật là một đại lượng bảo toàn.
 1 2 1 2
 W = Wđ + Wt= mv k( l) = hằng số.
 2 + 2
 *Chú ý: Định luật bảo toàn cơ năng chỉ nghiệm đúng khi vật chuyển động chỉ chịu 
tác dụng cảu trọng lực và lực đàn hồi, ngoài ra nếu vật còn chịu thêm tác dụng của lực cản, 
lực ma sát  thì cơ năng của vật sẽ biến đổi. Công của các lực cản, lực ma sát  sẽ bằng 
độ biến thiên cơ năng.
II. Bài tập vận dụng.
Cấp độ 1,2
Câu 1. Khi con lắc lò xo dao động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang phát biểu nào 
sau là đúng?
 A. Cơ năng tăng thì thế năng giảm
 B. Cơ năng giảm thì động năng giảm
 C.Tổng của cơ năng và thế năng là đại lượng không đổi.
 D.Tổng động năng và thế năng là đại lượng không đổi.
Câu 2: Một lò xo có độ cứng k, chiều dài tự nhiên của lò xo là  0 , khi lò xo có chiều dài  
 1 2
thì đại lượng tính bởi biểu thức k   được gọi là
 2 0
 A. thế năng đàn hồi.B. thế năng hấp dẫn.
 Trang 1/38 Câu 11: Một vật khối lượng m gắn vào đầu một lò xo đàn hồi có độ cứng k, đầu kia của lò 
 xo cố định. Lò xo bị nén lại một đoạn l ( l < 0) thì thế năng đàn hồi bằng bao nhiêu?
 1 1 1 1
 A.+ k( l) 2 . B. k( l) . C. - k( l) 2 D.- k( l) .
 2 2 2 2
 Câu 12: Một vật nhỏ được ném lên từ một điểm M phía trên mặt đất; vật lên tới điểm N 
 thì dừng và rơi xuống. Bỏ qua sức cản của không khí. Trong quá trình vật chuyển động từ 
 M đến N thì
 A.động năng tăng. B.thế năng giảm.
 C.cơ năng cực đại tại N. D.cơ năng không đổi.
 Câu 13: Một vật chuyển động không nhất thiết phải có 
 A.vận tốc. B.động lượng. C.thế năng. D.động năng.
 Câu 14: Một vật có khối lượng 400g được thả rơi tự do từ độ cao 20m so với mặt đất. Cho 
 g = 10m/s2. Sau khi rơi được 12m động năng của vật bằng :
 A. 16 J. B. 24 J. C. 32 J. D. 48 J
 Câu 15: Một người nặng 650N thả mình rơi tự do từ cầu nhảy ở độ cao 10m xuống nước. 
 Cho g = 10 m/s2. Tính vận tốc của người đó ở độ cao 5m và khi chạm nước.
 A. 8 m/s; 12,2 m/s 
 B. 5 m/s; 10 m/s 
 C. 8 m/s; 11,6 m/s 
 D. 10 m/s; 14,14 m/s 
 Câu 16: Một vật có m = 10kg rơi từ trên cao xuống. Biết tại vị trí vật cao 5m thì vận tốc 
 của vật là 13km/h. Tìm cơ năng tại vị trí đó, g = 9,8m/s2.
Bài giải: 
......................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 Câu 17: Người ta thả vật 500g cho rơi tự do, biết vận tốc lúc vật vừa chạm đất là 36km/h. 
 Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Cơ năng của vật lúc chạm đất là bao nhiêu? 
Bài giải: 
......................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 Câu 18: Cơ năng của vật m là 375J. Ở độ cao 3m vật có Wd = 3/2 Wt. Tìm khối lượng của 
 vật và vận tốc của vật ở độ cao đó.
 Trang 3/38 Câu 22. Một vật rơi tự do từ độ cao 120m, g = 10m/s2. Bỏ qua sức cản của không khí. Tìm 
 độ cao mà ở đó thế năng của vật lớn bằng 2 lần động năng.
Bài giải: 
......................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 Câu 23. Thả vật rơi tự do từ độ cao 45m so với mặt đất, g = 10m/s2. Bỏ qua sức cản của 
 không khí.
a. Tính vận tốc của vật khi vật chạm đất. 
b. Tính độ cao của vật khi Wd = 2Wt
Bài giải: 
......................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 .................................................................................................................................................
 Câu 24. Một vật rơi từ độ cao 50m xuống đất, ở độ cao nào động năng bằng thế năng?
 A. 25m. B. 10m. C. 30m. D. 50m. 
 Câu 25. Một thang máy có khối lượng 1 tấn chuyển động từ tầng cao nhất cách mặt đất 
 100m xuống tầng thứ 10 cách mặt đất 40m. Nếu chọn gốc thế năng tại tầng 10, lấy g = 
 9,8m/s2. Thế năng của thang máy ở tầng cao nhất là: 
 A. 588 kJ. B. 392 kJ. C. 980 kJ. D. 588 J. 
 Câu 26. Một con lắc đơn có chiều dài l = 1m. Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng một 
 góc 450 rồi thả tự do. Cho g = 9,8m/s2 . Tính vận tốc con lắc khi nó đi qua vị trí cân bằng.
 A. 3,14m/s. B. 1,58m/s. C. 2,76m/s. D. 2,4m/s.
 Câu 27.Từ mặt đất, một vật được ném lên thẳng đứng với vận tốc ban đầu v 0 = 10m/s. Bỏ 
 qua sức cản của không khí . Cho g = 10m/s 2. Vị trí cao nhất mà vật lên được cách mặt đất 
 một khoảng bằng :
 A. 15m. B. 5m. C. 20m. D. 10m.
 Câu 28. Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m, lò xo có độ cứng k = 100N/m, dao 
 động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang với độ biến dạng cực đại bằng  max . Khi lò 
 xo có độ biến dạng  = 2cm thì động năng bằng 3 lần thế năng. Giá trị cơ năng của con 
 lắc bằng
 A. 0,08mJ.B. 80 mJ. C. 20 mJ.D. 0,02 mJ.
 Trang 5/38