Tải bản đầy đủ (.pdf) (3 trang)
  1. Trang chủ
    2. >>
  2. Lớp 10
    3. >>
  3. Vật lý

Vật lý lớp 10: Lí thuyết 1 cơ năng sự bảo toàn cơ năng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (517.38 KB, 3 trang )

BÀI GIẢNG: CƠ NĂNG – SỰ BẢO TOÀN CƠ NĂNG

CHUYÊN ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
MÔN: VẬT LÍ LỚP 10
CÔ GIÁO: NGUYỄN THỊ LOAN – GV TUYENSINH247.COM
A – LÍ THUYẾT
I. Cơ năng
- Vật có cơ năng khi vật có khả năng thực hiện công.
- Cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng của vật: W  Wd  Wtn
II. Cơ năng của vật được đặt trong trọng trường
a) Cơ năng trong trọng trường:
W  Wd  Wt 

1 2
mv  mgz
2

b) Sự bảo toàn cơ năng
Xét vật m di chuyển từ M đến N trong trọng trường (vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực)

Công của trọng lực: A  WtM  WtN  mgzM  mgzN
Mặt khác công của trọng lực: A  WdN  WdM 

1 2 1 2
mvN  mvM
2
2

Suy ra: WtM  WtN  WdN  WdM  WtM  WdM  WtN  WdN
→ Cơ năng tại M bằng cơ năng tại N: WM  WN
→ Cơ năng được bảo toàn.


III. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:
Nếu vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi. Cơ năng của vật:
W  Wd  Wdh 

1 2 1
mv  k .l 2
2
2

Xét vật chuyển động từ vị trí có độ biến dạng l1  l2
Công của lực đàn hồi: A  Wdh1  Wdh 2 

1

1
1
k .l12  k .l22
2
2

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh –
Sử - Địa – GDCD tốt nhất!


Mặt khác công của lực đàn hồi: A  Wd 2  Wd 1 

1 2 1 2
mv2  mv1
2
2


Suy ra: Wdh1  Wdh 2  Wd 2  Wd1  Wdh1  Wd1  Wdh 2  Wd 2  W1  W2
→ Cơ năng được bảo toàn.
Chú ý:
+ Nếu vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực, lực đàn hồi thì cơ năng của vật sẽ được bảo toàn.
+ Nếu có lực ma sát, lực cản, lực kéo, … thì cơ năng không được bảo toàn.
B – BÀI TẬP
Bài 1: Một vận động viên nặng 650N thả mình rơi tự do từ cầu nhảy ở độ cao 10m xuống nước. Lấy g =
10m/s2, vận tốc của người đó ở độ cao 5m so với mặt nước và khi chạm nước là:
A. 10m/s; 14,14m/s

B. 5m/s; 10m/s

C. 8m/s; 12,2m/s

D. 8m/s; 11,6m/s

Hướng dẫn giải:
Khối lượng của vận động viên: m 

P 650

 65kg
g 10

Chọn mốc thế năng tại mặt nước.
+ Tại vị trí có độ cao 10m so với mặt nước (z1 = 10m):

W1  Wd1  Wt1  0  mg.z1  650.10  6500 J
+ Tại vị trí có độ cao 5m so với mặt nước (z2 = 5m):

W2  Wd 2  Wt 2 

1 2
1
mv2  mg.z2  .65.v22  650.5  32,5.v22  3250  J 
2
2

Vì cơ năng được bảo toàn nên:
W1  W2  6500  32,5.v22  3250  v2  10m / s

+ Tại vị trí mặt nước (z3 = 0):
W3  Wd 3  Wt 3 

1 2
1
mv3  0  .65.v32  32,5.v32  J 
2
2

Vì cơ năng được bảo toàn nên:

W3  W1  32,5.v32  6500  v3  10 2  14,14m / s
Chọn A.
Bài 2: Một vật có khối lượng 200g được thả rơi tự do từ vị trí có thế năng bằng 40J, bỏ qua mọi ma sát,
lấy g = 10m/s2. Tính độ cao và vận tốc của vật khi:
a) Động năng bằng thế năng
b) Động năng bằng 3 lần thế năng.
Hướng dẫn giải:
2 Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh –

Sử - Địa – GDCD tốt nhất!


Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
Tại vị trí thả vật:

W1  Wd 1  Wt1  0  mgz1  40 J  z1 

40
40

 20m
mg 0, 2.10

a) Tại vị trí động năng bằng thế năng:

 Wd 2  Wt 2
 W2  2.Wt 2  W2  2.mgz2

 W2  Wd 2  Wt 2
→ Độ cao của vật: z2 

W2
W
40
 1 
 10m
2mg 2mg 2.0, 2.10

 Wd 2  Wt 2

1
 W2  2.Wd 2  W2  2. mv22  40  0, 2.v22  v2  14,14m / s
Có: 
2
 W2  Wd 2  Wt 2
b) Tại vị trí động năng bằng ba lần thế năng:

 W3  4.Wt 3 1
 Wd 3  3Wt 3



4
 W3  Wd 3  Wt 3  W3  .Wd 3  2 
3

Từ (1) suy ra: W3  4.mgz3  z3 

W3
40

 5m
4mg 4.0, 2.10

3W3
4 1
2
3.40

Từ (2) suy ra: W3  .  m.v32   W3  mv32  v3 


 17,32m / s
3 2
3
2m
2.0, 2


3

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh –
Sử - Địa – GDCD tốt nhất!



Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×