Lớp 10 Vật lí 10 - Chân trời sáng tạo

Luyện tập: Động năng và thế năng. Định luật bảo toàn cơ năng

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 15 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 15 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu làm bài
00:00:00
  • Câu 1: Vận dụng
    Tính tốc độ lớn nhất của vật

    Một con lắc lò xo có độ cứng k=250N/m được đặt nằm ngang. Một đầu gắn cố định, một đầu gắn một vật có khối lượng M=100g, có thể chuyển động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn \Delta l = 5cm rồi thả nhẹ. Xác định tốc độ lớn nhất của vật.

    Hướng dẫn:

    Tại vị trí vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn Δl = 5cm rồi thả nhẹ, ta có:

    \left\{ \begin{gathered} {v_1} = 0 \hfill \\ \Delta {l_1} = 5cm = 0,5cm \hfill \\ \end{gathered} ight. \Rightarrow {W_1} = \frac{1}{2}k\Delta {l_1}^2

    Khi qua vị trí cân bằng, ta có:

    \left\{ \begin{gathered} {v_2} = {v_{\max }} \hfill \\ \Delta {l_2} = 0cm \hfill \\ \end{gathered} ight. \Rightarrow {W_2} = \frac{1}{2}M.{v_{\max }}^2

    Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:

    \begin{matrix} {W_1} = {W_2} \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}k\Delta {l_1}^2 = \dfrac{1}{2}M.{v_{\max }}^2 \hfill \\ \Leftrightarrow {v_{\max }} = \sqrt {\dfrac{{k\Delta {l_1}^2}}{M}} \hfill \\ \Leftrightarrow {v_{\max }} = \sqrt {\dfrac{{250.0,{{05}^2}}}{{0,1}}} = 2,5\left( {m/s} ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 2: Nhận biết
    Chọn đáp án đúng

    Cơ năng của một vật được bảo toàn khi:

    Hướng dẫn:

    Cơ năng của một vật được bảo toàn khi vật chỉ chịu tác dụng của lực thế (trọng lực, lực đàn hồi).

  • Câu 3: Thông hiểu
    Tìm câu sai

    Chọn câu sai trong các câu sau. Động năng của vật không đổi khi vật:

    Hướng dẫn:

    Chuyển động có gia tốc không đổi là chuyển động thẳng biến đổi đều, vận tốc biến đổi tức động năng cũng biến đổi.

    Vậy đáp án sai là: "chuyển động với gia tốc không đổi.

  • Câu 4: Thông hiểu
    Chỉ ra đáp án không thích hợp

    Động năng của một vật không có đặc điểm nào sau đây?

    Hướng dẫn:

    Động năng  có đặc điểm:

    - phụ thuộc vào khối lượng của vật.

    - phụ thuộc vào hệ quy chiếu, vì vận tốc có tính tương đối.

    - là đại lượng vô hướng, không âm.

    - phụ thuộc vào vận tốc của vật.

  • Câu 5: Thông hiểu
    Tìm câu sai

    Chỉ ra câu sai trong các phát biểu sau:

    Hướng dẫn:

    Trong trường hợp nâng vật lên thì lực nâng sinh công dương, còn trọng lực sinh công âm.

  • Câu 6: Vận dụng
    Tính lực cản trung bình

    Một viên đạn có khối lượng 14 g bay theo phương ngang với vận tốc 400 m/s xuyên qua tấm gỗ dày 5 cm, sau khi xuyên qua gỗ, đạn có vận tốc 120 m/s. Tính lực cản trung bình của tấm gỗ tác dụng lên viên đạn

    Hướng dẫn:

    Xét theo phương ngang, áp dụng định lí động năng ta có:

    \begin{matrix} \Delta {W_d} = A \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}m{v^2} - \dfrac{1}{2}m{v_0}^2 = {A_0} \hfill \\ \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}{14.10^{ - 3}}.\left( {{{120}^2} - {{400}^2}} ight) = {F_c}{.5.10^{ - 2}}.\cos {180^0} \hfill \\ \Leftrightarrow {F_c} = 20384\left( N ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 7: Thông hiểu
    Tìm độ biến thiên cơ năng

    Thả một quả bóng có khối lượng m=20g từ độ cao h_1=5m xuống mặt đất, nó nảy lên đến độ cao h_2=3m. Lấy g=10m/s^2. Độ biến thiên cơ năng của quả bóng là:

    Hướng dẫn:

     Chọn gốc thế năng tại mặt đất.

    Độ biến thiên cơ năng của quả tennis là:

    \begin{matrix} \Delta W = {W_1} - {W_2} \hfill \\ \Leftrightarrow \Delta W = \left( {\dfrac{1}{2}m{v_1}^2 + mg{z_1}} ight) - \left( {\dfrac{1}{2}m{v_2}^2 + mg{z_2}} ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Lại có: {v_1} = 0;{v_2} = 0

    \Rightarrow \Delta W = mg{z_1} - mg{z_2} = 0,02.10.\left( {5 - 3} ight) = 0,4\left( J ight)

  • Câu 8: Vận dụng cao
    Chọn kết luận đúng

    Vật đang chuyển động với vận tốc 15m/s thì trượt lên dốc. Biết dốc dài 50m, cao 25m, hệ số ma sát giữa vật và dốc là 0,2. Lấy g=10m/s^2.

    Cơ năng định luật bảo toàn cơ năng

    Quãng đường vật đi được đến khi dừng lại là bao nhiêu? Vật có lên hết dốc không?

    Hướng dẫn:

    Vì có ma sát nên cơ năng không bảo toàn. Chọn mốc thế năng tại chân dốc

    Gọi C là vị trí có vận tốc bằng 0.

    Cơ năng định luật bảo toàn cơ năng

    Tại B có: \left\{ \begin{gathered} {v_B} = 15m/s \hfill \\ {z_B} = 0m \hfill \\ \end{gathered} ight.

    =>{W_B} = {W_{{d_B}}} + {W_{{t_B}}} \Leftrightarrow {W_B} = \frac{1}{2}m{v_B}^2 = 112,5m\left( J ight)

    Tại C có: \left\{ \begin{gathered} {v_C} = 0m/s \hfill \\ {z_C} = BC.\sin \alpha = BC.\frac{{AH}}{{AB}} = 0,5BC \hfill \\ \end{gathered} ight.

    =>{W_C} = {W_{{d_C}}} + {W_{{t_C}}} \Leftrightarrow {W_C} = mg{z_C} = 0,5BC.m\left( J ight)

    Độ lớn lực ma sát:

    {F_{ms}} = \mu mg\cos \alpha = \mu mg\sqrt {1 - 0,{5^2}}= 0,2.m.10.\frac{{\sqrt 3 }}{2} = \sqrt 3 m\left( N ight)

    Do công của lực ma sát bằng độ biến thiên của cơ năng nên:

    \begin{matrix} {W_C} - {W_B} = {A_{{F_{ms}}}} \hfill \\ \Leftrightarrow 0,5BC.m - 112,5m = \sqrt 3 m.BC.\cos {180^0} \hfill \\ \Leftrightarrow 0,5BC - 112,5 = - \sqrt 3 .BC \hfill \\ \Leftrightarrow BC = 16,71\left( m ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Vì BC < AB nên vật không lên được hết dốc

  • Câu 9: Thông hiểu
    Chọn kết luận đúng

    Xét một vật chỉ chịu tác dụng của trường trọng lực, tại vị trí vật có động năng cực đại thì

    Hướng dẫn:

    Một vật chỉ chịu tác dụng của trường trọng lực thì khi đó cơ năng của vật được bảo toàn, tại vị trí vật có động năng cực đại thì thế năng cực tiểu.

  • Câu 10: Thông hiểu
    Tìm kết luận đúng

    Trong chuyển động của con lắc đơn, khi con lắc đơn đến vị trí cao nhất thì

    Hướng dẫn:

    Chọn mốc tính thế năng tại vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng), khi lên đến vị trí cao nhất, thế năng đạt giá trị cực đại, động năng bằng 0.

  • Câu 11: Nhận biết
    Chọn kết luận đúng

    Thế năng trọng trường của một vật có giá trị:

    Hướng dẫn:

    Thế năng trọng trường của một vật có giá trị có thể dương, có thể âm hoặc bằng 0.

  • Câu 12: Nhận biết
    Chọn đáp án đúng

    Động năng là một đại lượng:

    Hướng dẫn:

    Động năng là một đại lượng vô hướng, không âm.

  • Câu 13: Nhận biết
    Chọn kết luận đúng

    Cơ năng của một vật bằng:

    Hướng dẫn:

    Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của vật.

    W = {W_d} + {W_t}

  • Câu 14: Nhận biết
    Chọn công thức đúng

    Công thức tính động năng của vật khối lượng m là:

    Hướng dẫn:

    Công thức tính động năng của vật khối lượng m là: W_{d}=\frac{m.v^{2}}{2}

  • Câu 15: Vận dụng
    Tính độ cao cực đại vật đạt được

    Một hòn bi có khối lượng 50g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 6m/s từ độ cao 1,2m so với mặt đất. Chọn gốc thế năng tại mặt đất, lấy g=10m/s^2. Độ cao cực đại mà bi đạt được là:

    Hướng dẫn:

    Tại vị trí ném ta có: \left\{ \begin{gathered} {v_1} = 6m/s \hfill \\ {z_1} = 1,2m \hfill \\ \end{gathered} ight.

    Cơ năng của vật:

    {W_1} = {W_{{d_1}}} + {W_{{t_1}}} \Leftrightarrow {W_1} = \frac{1}{2}m{v_1}^2 + mg{z_1}

    \Leftrightarrow {W_1} = \frac{1}{2}.0,{05.6^2} + 0,05.10.1,2 = 1,5\left( J ight)

    Tại vị trí vật có độ cao cực đại: \left\{ \begin{gathered} {v_2} = 0m/s \hfill \\ {z_2} = {h_{\max }} \hfill \\ \end{gathered} ight.

    Cơ năng của vật:

    \begin{matrix} {W_2} = {W_{{d_2}}} + {W_{{t_2}}} \hfill \\ \Leftrightarrow {W_2} = \dfrac{1}{2}m{v_2}^2 + mg{z_2} \hfill \\ \Leftrightarrow {W_2} = mg{z_2} = 0,05.10.{h_{\max }} = 0,5.{h_{\max }} \hfill \\ \end{matrix}

    Cơ năng của vật được bảo toàn nên ta có:

    {W_1} = {W_2} \Leftrightarrow 1,5 = 0,5.{h_{\max }} \Leftrightarrow {h_{\max }} = 3\left( m ight)

0/15
15 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (33%):
    2/3
  • Thông hiểu (40%):
    2/3
  • Vận dụng (20%):
    2/3
  • Vận dụng cao (7%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
Làm lại
  • 38 lượt xem
Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

Vật Lí 10 CTST

Đăng nhập