14 Bài tập cơ năng có đáp án
14 câu hỏi
Một vật có khối lượng 1 tấn đang chuyển động với tốc độ 72 km/h thì động năng của nó bằng
7 200 J.
200 J.
200 kJ.
72 kJ.
Đáp án đúng là: C
Đổi: 72 km/h = 20 m/s
Động năng: Wd=12mv2=12.1000.202=200000 J
Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc là 30 m/s từ độ cao h so với mặt đất. Khi chạm đất vận tốc của vật là 50 m/s, bỏ qua sức cản không khí. Lấy g=10m/s2, hãy tính độ cao h?
60 m.
70 m.
80 m.
90 m.
Đáp án đúng là: C
Chọn gốc thế năng tại mặt đất (tại B).
Cơ năng tại O (tại vị trí ném vật): W(O)=12mv02+mgh
Cơ năng tại B (tại mặt đất): WB=12mv2
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: W(O) = W(B)
⇔12mv02+mgh=12mv2=>h=v2−v022g=502−3022.10=80m
Quả cầu khối lượng m = 0,1 kg treo dưới một dây dài l = 1 m. Nâng quả cầu lên để dây treo nằm ngang rồi buông tay. Biết vận tốc của quả cầu ở vị trí cân bằng là 2 m/s. Tìm lực cản trung bình của không khí lên quả cầu? Lấy g=10m/s2(Chọn đáp án gần đúng nhất)
0,5 N.
0,7 N.
0,9 N.
1 N.
Đáp án đúng là A
Chọn gốc thế năng tại đường thẳng đứng OB.
Cơ năng tại vị trí A là: WA=WtA=mgh=mgl=0,1.10.1=1J
Cơ năng tại vị trí B là: WB=WdB=12mvB2=12.0,1.22=0,2J
Ta có độ biến thiên cơ năng:
AC=WB−WA=0,2−1=−0,8J
=>−FC.S=−FC.2πl4=−FC.2π.14=−0,8=>FC≈0,5N
Một vật nhỏ tại D được truyền vận tốc đầu v0 theo hướng DC (hình vẽ). Biết vật đến A thì dừng lại, AB = 2 m, BD = 40 m, hệ số ma sát μ=0,25. Tính v0?
15 m/s.
15,5 m/s.
16 m/s.
16,5 m/s.
Đáp án đúng là B
Khi tăng tốc một vật từ tốc độ v lên tốc độ 2v, động năng của nó
tăng lên 2 lần.
tăng lên 4 lần.
giảm đi 2 lần.
giảm đi 4 lần.
Đáp án đúng là: B
Động năng tỉ lệ với bình phương của tốc độ.
Khi tốc độ tăng lên 2 lần thì động năng tăng lên 4 lần.
Nhận xét nào sau đây là đúng về thế năng?
Độ biến thiên thế năng phụ thuộc vào mốc tính thế năng.
Giá trị của thế năng không phụ thuộc vào mốc tính thế năng.
Độ biến thiên thế năng không phụ thuộc vào mốc tính thế năng.
Giá trị của thế năng và độ biến thiên thế năng đều phụ thuộc vào mốc tính thế năng.
Đáp án đúng là: C
Thế năng phụ thuộc vào mốc tính thế năng.
Độ biến thiên thế năng không phụ thuộc vào mốc tính thế năng.
Nhận xét nào sau đây là đúng nhất về cơ năng trong trọng trường?
Cơ năng là đại lượng vô hướng luôn dương.
Cơ năng là đại lượng vô hướng luôn âm.
Cơ năng là đại lượng có hướng.
Giá trị của cơ năng phụ thuộc vào cả vị trí và tốc độ của vật.
Đáp án đúng là: D
Cơ năng trong trọng trường là đại lượng vô hướng.
Cơ năng phụ thuộc vào cả vị trí và tốc độ của vật.
Một chiếc xe mô tô có khối lượng 220 kg đang chạy với tốc độ 14 m/s. Công cần thực hiện để tăng tốc xe lên tốc độ 19 m/s là bao nhiêu?
18150 J.
21560 J.
39710 J.
2750 J.
Đáp án đúng là: A
Công cần thực hiện bằng độ biến thiên động năng:
A=Wd2−Wd1=12mv22−12mv12=12.220.192−142=18150 J
Một vận động viên cử tạ nâng quả tạ khối lượng 200 kg từ mặt đất lên độ cao 1,5 m. Lấy gia tốc trọng trường là g = 9,8 m/s2. Độ tăng thế năng của tạ là
1962 J.
2940 J.
800 J.
3000 J.
Đáp án đúng là: B
Độ tăng thế năng của tạ bằng công của lực tác dụng:
ΔWt=A=F.s=200.9,8.1,5=2940 J
Một ô tô mô hình được thả nhẹ từ trạng thái nghỉ từ độ cao h của một cái rãnh không ma sát. Rãnh được uốn thành đường tròn có đường kính D ở phía cuối như trên Hình 26.1. Ô tô này trượt trên rãnh được cả vòng tròn mà không bị rơi. Giá trị tối thiểu của h là:
5D4
3D2
5D2
5D3
Đáp án đúng là: A
Chọn mốc tính thế năng tại mặt phẳng ngang.
Cơ năng tại đỉnh dốc: W1=Wd1+Wt1=12m.02+mgh=mgh
Cơ năng tại điểm cao nhất của vòng tròn: W2=Wd2+Wt2=12mv2+mgD
Do bỏ qua ma sát nên cơ năng coi như bảo toàn:
W1=W2⇔mgh=12mv2+mgD⇔v2=2gh−D
Khi ô tô lên đỉnh cao nhất của vòng tròn, hợp lực của trọng lực và phản lực tác dụng lên ô tô đóng vai trò là lực hướng tâm (trọng lực và phản lực có phương thẳng đứng, hướng xuống):
Fht=P+N⇒N=Fht−P=mv2r−mg=m2gh−DD2−mg
Để ô tô không bị rơi khi lên đỉnh vòng tròn thì:
N≥0⇔m2gh−DD2−mg≥0⇔h−D≥D4⇒h≥5D4
⇒hmin=5D4
Một thùng gỗ nặng 20 kg được kéo từ mặt đất lên độ cao 10 m. Thế năng trọng trường của thùng gỗ tại độ cao đó là bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s2. Chọn gốc tính thế năng tại mặt đất.
2000 J.
200 J.
20 J.
2 J.
Đáp án đúng là: A
Chọn gốc tính thế năng tại mặt đất. Thế năng trọng trường tại độ cao 10 m là:
Wt = mgh = 20 .10 . 10 = 2000 J
Năng lượng mà vật có được do vị trí của nó so với các vật khác được gọi là
Động năng.
Cơ năng.
Thế năng.
Hóa năng.
Đáp án đúng là: C
Năng lượng mà vật có được do vị trí của nó so với các vật khác được gọi là: thế năng
Khi một quả bóng được ném lên cao thì
động năng chuyển thành thế năng.
thế năng chuyển thành động năng.
động năng chuyển thành cơ năng.
cơ năng chuyển thành động năng.
Đáp án đúng là: A
Khi quả bóng được ném lên thì động năng chuyển hóa thành thế năng.
Một vận động viên nhảy cầu nhảy xuống hồ nước từ tấm ván ở độ cao 10 m so với mặt hồ. Lấy g = 9,8 m/s2. Tốc độ của người khi cách mặt hồ 4 m là:
14,14 m/s.
8,94 m/s.
10,84 m/s.
7,7 m/s.
Đáp án đúng là: C
Chọn gốc thế năng tại mặt hồ.
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại vị trí người bắt đầu nhảy và tại vị trí cách mặt hồ 4 m: Wt1 + Wđ1 = Wt2 + Wđ2
⇒m.g.h1=m.g.h2+12m.v22
⇒v2=2g.h1−h2≈10,84m/s