Giải SBT Lí 10 Bài 13: Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng có đáp án
34 câu hỏi
Lời giải
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.
Lời giải
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.
Lời giải
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.
Lời giải
Thế năng của vật ở mặt đất (h = 0) là
W0 = mg.h = 0
Thế năng của vật ở độ cao h = 40 m là
\[{{\rm{W}}_h} = mgh = 30.9,8.40 = 11760J\]
Lời giải
Công mà vật nhận được chính là công truyền cho vật làm thay đổi thế năng từ W0 đến Wh, do đó:
\[A = {{\rm{W}}_h} - {{\rm{W}}_0} = mgh = 11760J\]
Lời giải
Thế năng của ô tô khi nó ở đỉnh dốc
\[{{\rm{W}}_{th}} = mgh = 1200.9,8.30 = 352800J\]
Ta có: \[\frac{{{{\rm{W}}_t}}}{{{{\rm{W}}_{th}}}} = \frac{{mg{h_t}}}{{mgh}} = \frac{{{h_t}}}{h} = \frac{{{S_t}}}{{{S_h}}} = \frac{{vt}}{S} = \varepsilon \]
Trong đó ht là độ cao của ô tô (so với chân dốc) ở thời điểm t, st là quãng đường ô tô đi được trong khoảng thời gian t.
\[ \Rightarrow t = \frac{{\varepsilon S}}{v} = \frac{{0,25.1500}}{{\frac{{54}}{{3,6}}}} = 25,0s\]
Lời giải
Ta có: \[\eta = \frac{{{W_t}}}{A} = \frac{{mg{h_t}}}{{{\rm{P }}t}}\]
Từ câu b, ta có:
\[{h_t} = \frac{{hvt}}{S} \Rightarrow \eta = \frac{{mghv}}{{{\rm{P }}S}}\]
\( \Rightarrow \) Công suất của động cơ ô tô là
\[{\rm{P}} = \frac{{mghv}}{{\eta S}} = \frac{{1,2.1000.9,8.30.\frac{{54}}{{3,6}}}}{{90\% .1,5.1000}} = 3920W\]
Lời giải
Thế năng của vật đạt giá trị cực tiểu khi nó ở độ sâu cực đại, do đó:
\[{{\rm{W}}_{t\min }} = - mgd = - {1.9,8.30.10^{ - 2}} = - 2,94J\]
Học thông minh hơn mỗi ngày
Xem toàn bộ 34 câu hỏi và nhiều hơn nữa với tài khoản miễn phí
Lời giải
Vì vật không sinh công lên không khí nên công mà vật thực hiện lên đất
\[A = {{\rm{W}}_{t1}} - {{\rm{W}}_{t2}} = mgh - \left( { - mgd} \right)\]
\( \Rightarrow A = 1.9,8(10 + 0,3) \approx 101J\)
Công mà đất truyền cho vật
A’ = - A = - 101 J
Một vật nhỏ khối lượng m = 500 g được lồng vào một sợi cáp kim loại mảnh đã được uốn thành một đường cong như hình 3.2 qua một lỗ nhỏ trên vật. Khi người ta thả vật không vận tốc ban đầu từ điểm A cách mặt sàn nằm ngang một đoạn H = 1,20 m thì vật trượt dọc theo đường cong cho đến khi nó dừng lại tại điểm B cách mặt sàn nằm ngang một khoảng h = 80,0 cm. Biết gia tốc rơi tự do g = 9,80 m/s2.
Hình 3.2
Tính thế năng của vật tại A và B.
Lời giải
Chọn mốc tính thế năng tại mặt sàn nằm ngang.
Thế năng của vật tại A và B
WtA = mgH = 0,5.9,8.1,2 = 5,88 J
WtB = mgh = 0,5.9,8.0,8 = 3,92 J
Lời giải
Công mà sợi cáp tác dụng lên vật là phần thế năng truyền vào vật khi nó chuyển động từ A đến B nên:
A = WtB – WtA = mg(h – H) = 0,5.9,8. (0,8 - 1,2) = - 1,96 J
Dấu “-” thể hiện năng lượng được truyền từ vật vào sợi cáp trong quá trình vật trượt từ A đến B.
Lời giải
Wđ1 = \[\frac{1}{2}{m_1}v_1^2 = \frac{1}{2}{.50.10^{ - 6}}{.5^2} = 0,625mJ\]
Lời giải
Wđ2 = \[\frac{1}{2}{m_2}v_2^2 = \frac{1}{2}{.3,5.0,01^2} = 0,175mJ\]
Lời giải
Lời giải
Đổi 54 km/h = 15 m/s
Động năng của ô tô giai đoạn nó chuyển động thẳng đều
Wđ0 = \[\frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}{.1,25.1000.15^2} \approx 141kJ\]
Lời giải
Ta có gia tốc của ô tô là \[a = \frac{{{v^2}}}{{2S}} = \frac{{{{15}^2}}}{{2.800}} \approx 0,14\,1\,m/{s^2}\]
Vận tốc của ô tô sau khoảng thời gian \[\tau \] là
\[{v_\tau } = a\tau = 0,141.10 = 1,4\,1\,m/s\]
Lời giải
Vận tốc của ô tô khi nó đi được quãng đường S’
\[{v_{S'}} = \sqrt {2aS'} = \sqrt {2.\frac{{{v^2}}}{{2S}}.S'} = v\sqrt {\frac{{S'}}{S}} = 15\sqrt {\frac{{200}}{{800}}} = 7,5\,m/s\]
Công suất có ích mà ô tô nhận được để tăng tốc
\[{{\rm{P}}_i} = Fv' = mav' = \eta {{\rm{P}}_{dc}}\]
Công suất của động cơ ô tô:
\[{\rm{P}}{ & _{dc}} = \frac{{mav'}}{\eta } = \frac{{1,25.1000.0,141.10}}{{70\% }} = 2517,9W\]
Lời giải
Động năng ban đầu của vật
Wđ0 = \[\frac{1}{2}mv_0^2 = \frac{1}{2}{.0,1.15^2} = 11,25J\]
Ta có vận tốc tại một điểm bất kì trong chuyển động ném xiên là
\[v = \sqrt {v_x^2 + v_y^2} = \sqrt {{{\left( {{v_0}\cos \alpha } \right)}^2} + {{\left( {{v_0}\sin \alpha - gt} \right)}^2}} \]
\( \Rightarrow \) Wđ \[ = \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}m\left( {{{\left( {{v_0}\cos \alpha } \right)}^2} + {{\left( {{v_0}\sin \alpha - gt} \right)}^2}} \right) \ge \frac{1}{2}mv_0^2{\cos ^2}\alpha \]
Động năng cực tiểu của vật trong suốt quá trình chuyển động
Wđmin = \[\frac{1}{2}mv_0^2{\cos ^2}\alpha = \frac{1}{2}{.0,1.15^2}.cos{60^0} \approx 2,81J\]
Lời giải
Động năng của vật tại thời điểm t
Wđt = \[\frac{1}{2}m\left( {{{\left( {{v_0}\cos \alpha } \right)}^2} + {{\left( {{v_0}\sin \alpha - gt} \right)}^2}} \right) = \frac{1}{2}mv_0^2\left( {1 - \frac{{2gt\sin \alpha }}{{{v_0}}} + \frac{{{g^2}{t^2}}}{{v_0^2}}} \right)\]
Hay: Wđt = 11,25.(1 - 1,13.t + 0,427.t2)
Lời giải
Động năng của vật ở độ cao h
Wđt = \[\frac{1}{2}m\left( {{{\left( {{v_0}\cos \alpha } \right)}^2} + {{\left( {{v_0}\sin \alpha - gt} \right)}^2}} \right)\]
\[ = \frac{1}{2}m\left( {{{\left( {{v_0}\cos \alpha } \right)}^2} + {{\left( {{v_0}\sin \alpha } \right)}^2} + {g^2}{t^2} - 2{v_0}.\sin \alpha .g.t} \right)\] (1)
Do vật ném xiên nên ta có phương trình theo trục 0y:
\(y = {v_0}.\sin \alpha .t - \frac{1}{2}.g.{t^2}\)
Tại độ cao y = h có:
\(h = {v_0}.\sin \alpha .t - \frac{1}{2}.g.{t^2} \Rightarrow 2gh = 2{v_0}.\sin \alpha .gt - {g^2}{t^2}\)
Thay vào (1) ta được:
Wđt\[ = \frac{1}{2}m\left( {{{\left( {{v_0}\cos \alpha } \right)}^2} + {{\left( {{v_0}\sin \alpha } \right)}^2} - 2gh} \right)\]
\( \Rightarrow \) Wđt = \[\frac{1}{2}mv_0^2\left( {1 - \frac{{2gh}}{{v_0^2}}} \right)\]
\( \Rightarrow \) Wđt \[ = 11,25\left( {1 - {{8,71.10}^{ - 2}}h} \right)\]
Lời giải
Động năng ban đầu của viên đạn
Wđ1 = \[\frac{1}{2}mv_0^2 = \frac{1}{2}{.0,005.800^2} = 1,60kJ\]
Lời giải:
Động năng ban đầu của khúc gỗ
Wđ2 = \[\frac{1}{2}M{v^2} = \frac{1}{2}{.10.2,5^2} = 31,25J\]
Động năng của hệ đạn, khúc gỗ lúc đạn đã cắm chặt vào khúc gỗ
Công mà hệ đạn, khúc gỗ sinh ra do va chạm là phần năng lượng mà hệ này mất đi
Lời giải
Cơ năng của vật: W = mgH = 0,1.9,8.20 = 19,6 J
Lời giải
Áp dụng định luậ bảo toàn cơ năng, ta có: \[\frac{1}{2}m{v^2} = mgH\]
\[ \Rightarrow v = \sqrt {2gH} = \sqrt {2.9,8.20} = 19,8m/s\]
Lời giải
Lời giải
Cơ năng ban đầu của vật
\[{{\rm{W}}_0} = \frac{1}{2}mv_0^2 + mgh = \frac{1}{2}{.0,2.15^2} + 0,2.9,8.20 = 61,7J\]
Lời giải
Cơ năng của vật khi nó ở độ cao cực đại so với mặt đất
\[{{\rm{W}}_H} = mgH = 0,2.9,8.30 = 58,8J\]
Cơ năng của vật lúc tiếp đất
\[{{\rm{W}}_v} = \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}{.0,2.22^2} = 48,4J\]
Lời giải
Công mà vật thực hiện lên không khí bằng độ giảm cơ năng nên công mà vật truyền vào không khí trong các giai đoạn đi lên (A1) và đi xuống (A2) là:
\[{A_1} = {{\rm{W}}_0} - {{\rm{W}}_H} = 61,7 - 58,8 = 2,9J\]
\[{A_2} = {{\rm{W}}_H} - {{\rm{W}}_v} = 58,8 - 48,4 = 10,4J\]
Lời giải
Năng lượng trong 1 lít xăng mà ô tô sử dụng được để chuyển động là
\[{W_{ci}} = 30.0,27 = 8,1\,MJ\]
Lời giải
Xe chuyển động với vận tốc không đổi nên công của lực ma sát có độ lớn bằng công của lực phát động làm ô tô chuyển động và bằng chính năng lượng có ích nhưng có dấu “-”
\[{A_{{F_{ms}}}} = {F_{ms}}.v \Leftrightarrow - {8,1.10^6} = {F_{ms}}.\frac{{7000}}{{10}} \Leftrightarrow {F_{ms}} = - {1,15.10^4}N\]
Độ lớn lực ma sát là: \[{F_{ms}} = {1,15.10^4}N\]
Bạn có thích hoạt động này không?
Hãy lưu hoặc chia sẻ nội dung này đến mọi người.
Gợi ý cho bạn
Ý tưởng của bạn, bài học của bạn
Tự thiết kế đề thi, bài giảng hoặc flashcard theo cách riêng.
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 21](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2Fvj-image%2Fimage-3izficdefgfoel0s9j8s-1786772791.jpg&w=3840&q=75)
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 20](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2Fvj-image%2Fimage-emy0gtcksawvorajezvv-1786772460.jpg&w=3840&q=75)
