23 bài tập Cơ năng. Bảo toàn cơ năng của vật có đáp án

Đáp án đúng là: B

Cơ năng của một vật được xác định bởi tổng động năng và thế năng.

Đáp án đúng là: A

Ở độ cao h vật có thế năng là W_t = m.g.h = 1.10.3 = 30 J

Ở tại vị trí vừa chạm mặt đất vật có động năng là: W_đ = \(\frac{1}{2}m{v^2}\) = \(\frac{1}{2}.1.{v^2} = 0,5{v^2}\)

Do toàn bộ thế năng của vật chuyển hóa thành động năng của vật nên:

W_t = W_đ ⇔ 30 =  0,5.v²⇒ v =\(2\sqrt {15} \)m/s

Hướng dẫn giải

Vật có khối lượng 0,5kg thì trọng lượng của vật là P = 10m = 10. 0,5 = 5N

Ta có: Cơ năng của vật là W_C =\(\frac{1}{2}\)mv² + Ph = \(\frac{1}{2}\).0,5.2² + 5.0,8 = 5J

Đáp án đúng là: B

Khi vật chuyển động lên cao, độ cao vật tăng dần và tốc độ vật giảm gần. Ở độ cao cực đại thế năng của vật cực đại, tốc độ của vật bằng 0 ⇒ động năng = 0.

Đáp án đúng là: C

Nếu cơ năng của vật không chuyển hóa thành dạng năng lượng khác thì tổng động năng và thế năng của vật không đổi, cơ năng của vật được bảo toàn.

Đáp án đúng là: A

Khi vật chuyển động lên cao, độ cao vật tăng dần và tốc độ vật giảm gần.

⇒ Thế năng tăng, động năng giảm.

Đáp án đúng là: C

Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng; do vật được thả rơi tự do nên vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực do đó cơ năng là đại lượng được bảo toàn.

Đáp án đúng là: B

Thang máy đi đều lên trên, nên người và thang cùng vận tốc, không thay đổi nên động năng không đổi

Độ cao của người và thang máy tăng dần nên thế năng của người tăng.

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.

Đáp án đúng là: C

Nếu cơ năng của vật không chuyển hóa thành dạng năng lượng khác thì cơ năng của vật được bảo toàn.

Đáp án đúng là: A

Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng. Đơn vị của động năng và thế năng là Jun (J). ⇒ Đơn vị của cơ năng là Jun (J).

Đáp án đúng là: C

Khi vật chuyển động từ trên cao xuống, độ cao vật giảm dần và tốc độ vật tăng dần.

⇒ Thế năng giảm, động năng tăng.

Đáp án đúng là: A

Ở vị trí A viên bi có độ cao lớn nhất so với mặt đất\( \Rightarrow \)Thế năng của viên bi tại A lớn nhất.

Đáp án đúng là: D

- Ban đầu quả tạ chuyển động bay lên đến điểm cao nhất, thế năng của quả tạ tăng dần rồi đạt cực đại.

- Sau đó quả tạ rơi xuống, độ cao của quả tạ so với mặt đất giảm dần \( \Rightarrow \)thế năng giảm dần.

\( \Rightarrow \) Khi quả tạ chuyển động, thế năng tăng, đạt cực đại rồi giảm.

Đáp án đúng là: C

Khi con lắc dao dộng, con lắc có động năng và thế năng. Trong quá trình dao động của con lắc, động năng và thế năng chuyển hóa qua lại lẫn nhau.

Đáp án đúng là: B

Tổng động năng và thế năng của vật được gọi là cơ năng.

Đáp án đúng là: A

Trong động cơ xăng, nhiên liệu bị đốt cháy đã biến đổi hóa năng dự trữ trong nhiên liệu thành nhiệt năng rồi nhiệt năng tiếp tục biến đổi thành cơ năng để tạo lực đẩy cho ô tô, xe máy….

a - Đúng. Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.

Động năng của một vật được xác định bởi biểu thức: \[{{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\]

Trong đó: + m là khối lượng của vật (kg)

+ v là tốc độ chuyển động của vật (m/s)

b – Đúng. Vật có trọng lượng càng lớn và độ cao càng lớn thì thế năng của vật càng lớn.

Thế năng của một vật được xác định bởi biểu thức: \[{{\rm{W}}_t} = P.h\]

Trong đó: + P là trọng lượng của vật (N)

+ h là độ cao của vật so với mặt đất (m)

c – Đúng. Trong quá trình vật chuyển động, động năng và thế năng của vật có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau.

d – Sai. Khi vật chuyển động không chịu tác dụng của lực cản thì cơ năng của vật không bảo toàn.

a - Sai. Ở tháp điện gió, cơ năng của dòng không khí chuyển động đã biến đổi thành cơ năng của các cánh quạt và tuabin của máy phát điện rồi biến đổi thành điện năng.

b – Đúng. Trong động cơ xăng, nhiên liệu bị đốt cháy đã biến đổi hóa năng dự trữ trong nhiên liệu thành nhiệt năng rồi nhiệt năng tiếp tục biến đổi thành cơ năng để tạo lực đẩy cho ô tô, xe máy….

c – Đúng. Ở nhà máy thủy điện, cơ năng của dòng nước từ trên cao chảy xuống, chuyển động đã biến đổi thành cơ năng của các cánh quạt và tuabin của máy phát điện rồi biến đổi thành điện năng.

d – Đúng. Trong hệ SI, đơn vị đo cơ năng là Jun (J).

a – Sai. Trong quá trình rơi, có sự chuyển hóa từ thế năng sang động năng. Độ cao của đầu búa giảm, tốc độ của đầu búa tăng nên thế năng của đầu búa giảm và động năng của đầu búa tăng lên.

b – Sai. Khi búa càng gần cọc, thế năng của búa càng nhỏ.

c – Đúng;

d – Sai. Trong quá trình rơi, động năng cùa đầu búa tăng lên.

a – đúng;

b – đúng;

c – sai. Khi chuyển động, con lắc đơn ma sát với các phân tử trong không khí nên cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng, cơ năng sẽ không còn được bảo toàn. Tại A, vật ở vị trí cao nhất nên thế năng là lớn nhất, động năng nhỏ nhất. Tại O, vật ở vị trí thấp nhất nên thế năng nhỏ nhất, động năng lớn nhất.

d – đúng.

Hướng dẫn giải

Đổi đơn vị: 400 g = 0,4 kg; v₀ = 0 m/s

Trọng lượng của vật là P = 10m = 10.0,4 = 4 N

Thế năng của vật là W_t = Ph = 4. 20 = 80 (J)

Trong quá trình rơi, động năng và thế năng của vật có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau.

Khi động năng của vật lớn nhất thì thế năng bằng 0 nhưng tổng cơ năng của vật là không đổi.

 W_đmax = W_tmax \( \Leftrightarrow \frac{1}{2}mv_{ma{\rm{x}}}^2 = P{h_{ma{\rm{x}}}}\) \( \Leftrightarrow \frac{1}{2}0,4v_{ma{\rm{x}}}^2 = 4.20\)⇒ v_max = 20 (m/s)

Khi vật rơi, cơ năng của vật bằng thế năng của vật khi vật ở độ cao lớn nhất.

W_C = W_đ + W_t = W_tmax = \(P{h_{ma{\rm{x}}}}\)= 10.2.5 = 100J.