Giải SBT KHTN 9 KNTT Bài 3. Cơ năng
11 câu hỏi
Cơ năng của một vật được xác định bởi
A. tổng nhiệt năng và động năng.
B. tổng động năng và thế năng.
C. tổng thế năng và nhiệt năng.
D. tổng hoá năng và động năng.
Đáp án đúng là: B
Cơ năng của một vật được xác định bởi tổng động năng và thế năng.
Đơn vị của cơ năng trong hệ SI là gì?
A. Niutơn (N).
B. Oát (W).
C. Jun (J).
D. Paxcan (Pa).
Đáp án đúng là: C
Đơn vị của cơ năng trong hệ SI là Jun (J).
Khi một quả bóng được tung lên, động năng của nó thay đổi như thế nào trong quá trình chuyển động lên cao?
A. Tăng lên.
B. Giảm xuống.
C. Không đổi.
D. Biến đổi không định kì.
Đáp án đúng là: B
Khi một quả bóng được tung lên, động năng của nó giảm xuống trong quá trình chuyển động lên cao do tốc độ của vật giảm xuống.
Biểu thức nào sau đây mô tả đúng mối quan hệ giữa cơ năng (Wc), động năng (Wđ) và thế năng (Wt)?
A. Wc = Wđ - Wt.
B. Wc = Wđ + Wt.
C. Wc = Wđ.Wt.
D. Wc = Wđ = Wt.
Đáp án đúng là: B
Biểu thức mô tả đúng mối quan hệ giữa cơ năng (Wc), động năng (Wđ) và thế năng (Wt) là: Wc = Wđ + Wt.
Nếu một vật chuyển động với tốc độ v trên một mặt phẳng ngang không có ma sát, động năng của vật sẽ thay đổi như thế nào khi tiếp tục chuyển động?
A. Tăng lên.
B. Giảm xuống.
C. Không đổi.
D. Tăng lên rồi giảm xuống.
Đáp án đúng là: C
Nếu một vật chuyển động với tốc độ v trên một mặt phẳng ngang không có ma sát, động năng của vật sẽ không đổi vì động năng được bảo toàn, không bị chuyển hoá thành dạng năng lượng khác.
Một vật từ độ cao h bắt đầu rơi tự do. Ngay trước khi vật tiếp xúc với mặt đất, động năng của nó
A. bằng không.
B. bằng thế năng ban đầu của nó.
C. lớn hơn thế năng ban đầu của nó.
D. bằng một nửa thế năng ban đầu của nó.
Đáp án đúng là: B
Một vật từ độ cao h bắt đầu rơi tự do. Ngay trước khi vật tiếp xúc với mặt đất, động năng của nó bằng thế năng ban đầu của nó. Vì khi vật di chuyển từ độ cao h bắt đầu rơi tự do, thế năng của vật giảm dần, động năng của vật tăng dần. Ngay trước khi vật tiếp xúc với mặt đất, thế năng gần như bằng 0, động năng cực đại. Mà cơ năng được bảo toàn nên động năng của nó bằng thế năng ban đầu của nó.
Một viên bi được thả rơi từ độ cao 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí và chọn gốc thế năng ở mặt đất. Tại độ cao 5 m, tỉ lệ giữa động năng và thế năng của viên bi là bao nhiêu?
Tại độ cao 10 m, vật chỉ có thế năng: Wt = Wc.
Tại độ cao 5 m, vật có đồng thời thế năng và động năng: W’c = W’t + W’đ, do độ cao bị giảm một nửa nên W’t = Wt hay Wt = 2W’t (1)
Cơ năng được bảo toàn: Wc = W’c nên Wt = W’t + W’đ (2)
Từ (1) và (2), ta có: W’t = W’đ.
Vậy tại độ cao 5 m, tỉ lệ giữa động năng và thế năng của viên bi là 1:1.
Một viên bi được thả rơi từ độ cao 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí và chọn gốc thế năng ở mặt đất. Tại độ cao 5 m, tỉ lệ giữa động năng và thế năng của viên bi là bao nhiêu?
Tại độ cao 10 m, vật chỉ có thế năng: Wt = Wc.
Tại độ cao 5 m, vật có đồng thời thế năng và động năng: W’c = W’t + W’đ, do độ cao bị giảm một nửa nên W’t = 12Wt hay Wt = 2W’t (1)
Cơ năng được bảo toàn: Wc = W’c nên Wt = W’t + W’đ (2)
Từ (1) và (2), ta có: W’t = W’đ.
Vậy tại độ cao 5 m, tỉ lệ giữa động năng và thế năng của viên bi là 1:1.
Trong một cuộc đua xe đạp, vận động viên cần tăng tốc độ từ 0 đến 10 m/s trong 5 s. Hãy tính lượng động năng tăng lên của vận động viên, nếu tổng khối lượng của vận động viên và xe đạp là 70 kg.
Lượng động năng tăng lên của vận động viên Wđ = 12m∆v2=12.70.10-02=3500J.
Một học sinh ném một quả bóng theo phương thẳng đứng lên cao từ mặt đất với tốc độ ban đầu là 15 m/s. Bỏ qua sức cản không khí, hỏi quả bóng sẽ đạt đến độ cao tối đa của là bao nhiêu?
Chọn trục toạ độ có phương thẳng đứng. Chiều dương của quả bóng khi được ném lên trên. Gốc toạ độ tại vị trí ném.
Khi quả bóng lên đến độ cao cực đại thì vận tốc tại đó bằng 0.
Gia tốc trọng trường có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống, ngược chiều chuyển động của quả bóng khi ném lên → a = -g
Ta có: v2-v02=2ah⇔0-152=2.-9,8.h⇔h≈11.48m.
Thả các quả bóng khác nhau (bóng đá, bóng rổ, bóng bàn, bóng tennis) từ độ cao h = 1 m xuống mặt sàn. Thực hiện các yêu cầu sau:
- Đo độ cao tối đa của mỗi quả bóng nảy lên và ghi vào bảng. Tính (gần đúng) thế năng của các quả bóng lúc này.
- Giải thích vì sao có sự khác biệt về độ cao đạt được của các quả bóng khác nhau.
- Học sinh tự thực hiện đo độ cao tối đa h’ mà mỗi quả bóng (bóng đá, bóng rổ, bóng bàn, bóng tennis) nảy lên.
Tính được (gần đúng) thế năng của mỗi quả bóng ở độ cao h’ tương ứng dựa vào công thức: Wt = P.h’ = 10m.h’.
Với m (kg) là khối lượng của mỗi quả bóng đo được bằng cân.
- Các quả bóng nảy lên tới các độ cao khác nhau là do các lực cản của không khí và có một phần cơ năng được chuyển hoá thành nhiệt năng, năng lượng âm khi va chạm vào sàn.
