Bài 17: Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
Lý thuyết
Mục lục
* * * * *
Bài 17.1 trang 47 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Thả viên bi lăn trên một cái máng có hình vòng cung (H.17.1).
a) Ở vị trí nào viên bi có động năng lớn nhất ?
A. Vị trí C.
B. Vị trí A.
C. Vị trí B.
D. Ngoài ba vị trí trên.
b) Ở vị trí nào viên bi có thế năng nhỏ nhất ? Hãy chọn câu trả lời đúng:
A. Vị trí B. B. Vị trí c.
C. Vị trí A. D. Ngoài ba vị trí trên.
Hướng dẫn giải
a) => Chọn C. Vị trí B.
b) => Chọn A. Vị trí B.
Bài 17.2 trang 47 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Hai vật đang rơi có khối lượng như nhau. Hỏi thế năng và động năng của chúng ở cùng một độ cao có như nhau không?
Hướng dẫn giải
Thế năng giống nhau. Động năng tùy thuộc vào vận tốc rơi của 2 vật
Bài 17.3 trang 47 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Từ độ cao h, người ta ném một viên bi lên theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu là v0. Hãy mô tả chuyển động của viên bi và trình bày sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng của viên bi trong quá trình chuyển động cho đến khi rơi tới mặt đất.
Hướng dẫn giải
Viên bi chuyển động đi lên. Khi có vận tốc bằng 0 thì dừng lại. Có sự chuyển hóa năng lượng từ động năng sang thế năng.
Sau đó, viên bi rơi xuống đất. Thế năng chuyển hóa thành động năng.
Bài 17.4 trang 47 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Có hệ cơ học như hình 17.2. Bỏ qua ma sát, khối lượng của lò xo. Lúc đầu hệ cân bằng. Nén lò xo lại một đoạn l, sau đó thả ra. Hãy mô tả chuyển động của vật m và trình bày sự chuyển hóa qua lại giữa động năng của vật và thế năng của lò xo.
Hướng dẫn giải
- Vật chuyển động qua lại (dao động) quanh vị trí cân bằng
- Có sự chuyển hóa từ thế năng thành động năng và ngược lại
Bài 17.5 trang 47 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Người ta ném một vật theo phương nằm ngang từ một độ cao nào đó cách mặt đất. Thế năng và động năng của vật thay đổi như thế nào từ lúc ném đến lúc vật chạm đất? Bỏ qua sức cản của không khí, cơ năng của vật lúc chạm đất và lúc ném có như nhau không ?
Hướng dẫn giải
- Thế năng giảm dần, động năng tăng dần
- Nếu bỏ qua sức cản của không khí thì cơ năng của vật khi chạm đất bằng cơ năng của vật khi được ném đi.
Bài 17.6 trang 48 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Từ điểm A, một vật được ném lên theo phương thẳng đứng. Vật lên đến vị trí cao nhất B rồi rơi xuống đến điểm C trên mặt đất. Gọi D là điểm bất kì trên đoạn AB (H.17.3). Phát biểu nào dưới đây đúng?
A. Động năng của vật tại A lớn nhất
B. Động năng của vật tại A bằng thế năng của vật tại B
C. Động năng của vật ở tại C là lớn nhất
D. Cơ năng của vật tại A nhỏ hơn tại C
Hướng dẫn giải
=> Chọn C. Động năng của vật ở tại C là lớn nhất
Bài 17.7 trang 48 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng để quả cầu của con lắc ở vị trí A rồi buông tay cho con lắc dao động (H.17.4). Bỏ qua ma sát của không khí. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Con lắc chuyển động từ A về đến vị trí c động năng tăng dần, thế năng giảm dần
B. Con lắc chuyển động từ c đến B, thế năng tăng dần, động năng giảm dần
C. Cơ năng của con lắc ở vị trí c nhỏ hơn ở vị trí A
D. Thế năng của con lắc ở vị trí A bằng ở vị trí B
Hướng dẫn giải
=> Chọn C. Cơ năng của con lắc ở vị trí c nhỏ hơn ở vị trí A
Bài 17.8 trang 48 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Một vật rơi từ vị trí A xuống mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí. Khi vật rơi đến vị trí B (H.17.5) thì động năng của vật bằng \({1 \over 2}\) thế năng của nó. Động năng của vật tiếp tục tăng thêm một lượng là 100J thì có giá trị bằng thế năng.
Thế năng của vật ở vị trí A là:
A. 50J B. 100J
C. 200J D. 600J
Hướng dẫn giải
=> Chọn D. 600J
Giải thích: Gọi wđ: động năng, wt: Thế năng; w.ể Cơ năng
Theo đề bài: Tại B: WđB = \({1 \over 2}\) - WtB
Tại C: WđB + 100 = WtB - 100
WđB + 100 = 2WđB - 100
=>WđB = 200 J
WtB = 400 J
WB = 600J = WtA
Bài 17.9 trang 49 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Một con lắc đang dao động từ vị trí A sang vị trí C và ngược lại (H.17.6). Nếu lấy mốc tính độ cao là mặt đất và bỏ qua ma sát với không khí thi tại điểm A và điểm c, con lắc
A. có cơ năng bằng không
B. chỉ có thế năng hấp dẫn
C. chỉ có động năng
D. có cả động năng và thế năng hấp dẫn
Hướng dẫn giải
=> Chọn B. chỉ có thế năng hấp dẫn
Bài 17.10 trang 49 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Đưa một vật có khối lượng m lên độ cao 20m. Ở độ cao này vật có thế năng 600J
a) Xác định trọng lực tác dụng lên vật
b) Cho vật rơi với vận tốc ban đầu báng không. Bỏ qua sức cản không khí. Hỏi khi rơi tới độ cao băng 5m, động nàng của vật có giá trị băng bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
a) Trọng lực tác dụng lên vật: \(P = {A \over h} = {{600} \over {20}} = 30N\)
b) Thế năng tại độ cao 5m là 150J
=> Động năng tại độ cao 5m là 450J
Bài 17.11 trang 49 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Hãy chỉ ra sự biến đổi từ một dạng năng lượng này sang một dạng năng lượng khác trong các trường hợp sau:
a) Khi nước đổ từ thác xuống
b) Khi ném một vật lên theo phương đứng thẳng
c) Khi lên dây cót đồng hồ
Hướng dẫn giải
a) Có sự biến đổi từ thế năng hấp dẫn sang động năng
b) Có sự biến đổi từ động năng sang thế năng hấp dẫn
c) Có sự thực hiện công biến đổi thế năng đàn hồi
Bài 17.12 trang 49 Sách bài tập (SBT) Vật lí 8
Hãy lấy ví dụ các vật vừa có thế năng và vừa có động năng
Hướng dẫn giải
Ví dụ:
- Máy bay đang bay trên bầu trời
- Chim đang bay trên bầu trời
- Nước chảy từ trên cao xuống...
Có thể bạn quan tâm
Có thể bạn quan tâm
