Bài tập động năng, định lý động năng

[pebaupro@gmail.com]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

các bạn làm thử mấy bài này nha
Bài tập 1: Một viên đạn khối lượng 14g chuyển động với vận tốc 400 m/s theo phương ngang xuyên qua tấm gỗ dày 5 cm. Vận tốc viên đạn sau khi xuyên qua gỗ là 120 m/s. Tính lực cản trung bình của tấm gỗ tác dụng lên viên đạn?
Bài tập 2: Một ôtô chạy với vận tốc 24 m/s có khối lượng 1100 kg, hãm phanh chuyển động chậm dần đều. Tính:
a/ Độ biến thiên động năng của ô tô sau khi vận tốc giảm còn 10m/s.
b/ Lực hãm trung bình sau khi ô tô đi thêm được 60m
Bài tập 3: Một ô tô 2 tấn chuyển động trên đường thẳng nằm ngang AB = 100m, khi qua A ô tô có vận tốc 10m/s và đến B vận tốc của ô tô là 20m/s. Biết lực kéo của động cơ có độ lớn 4000N, lấy g = 10m/s2.
a/ Tìm hệ số ma sát μ1 trên đoạn đường AB.
b/ Đến B thì động cơ tắt máy và lên dốc BC dài 40 m nghiêng 30° so với mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trên mặt dốc là μ2 = 153" role="presentation" style="display: inline-block; line-height: 0; font-size: 17.5067px; word-wrap: normal; white-space: nowrap; float: none; direction: ltr; max-width: none; max-height: none; min-width: 0px; min-height: 0px; border: 0px; margin: 0px; padding: 1px 0px; font-family: Times; position: relative;">15√3153. Hỏi xe có lên đến đỉnh dốc C không?
c/ Nếu đến B với vận tốc trên, muốn xe lên dốc và dừng lại tại C thì phải tác dụng lên xe một lực có hướng và độ lớn thế nào?
Bài tập 4: một xe 500kg đang đứng yên chịu tác dụng của một lực không đổi nằm ngang chuyển động thẳng nhanh dần đều đạt vận tốc 4m/s sau khi đi được quãng đường 5m. Xác định công và công suất trung bình của lực tác dụng, biết hệ số ma sát 0,01. Lấy g = 10m/s².
Bài tập 5: Vật khối lượng 2kg chuyển động với vận tốc v = 5m/s đến va chạm với vật có cùng khối lượng đang đứn yên. Sau va chạm, hai vật chuyển động theo hai hướng khác nhau hợp với phương chuyển động ban đầu các góc lần lượt là 30o, 60o. Tính động năng từng vật trước và sau khi va chạm. Chứng minh động năng của hệ va chạm được bảo toàn.
Bài tập 6: Hai quả cầu chuyển động cùng vận tốc va chạm đàn hồi trực diện với nhau. Sau va chạm quả cầu có khối lượng 300g dừng hẳn lại, tính khối lượng của quả cầu còn lại.
Bài tập 7. Vật khối lượng m = 100g rơi tự do không vận tốc ban đầu. lấy g = 10m/s2
a/ Bao lâu sau khi bắt đầu rơi, vật có động năng là 5J.
b/ Sau quãng đường rơi là bao nhiêu, vật có động năng là 4J.
Bài tập 8. Ô tô khối lượng 1 tấn, ban đầu chuyển động trên đoạn đường AB = 100m nằm ngang, vận tốc xe tăng đều từ 0 đến 36km/h. Biết lực cản trên đoạn đường AB bằng 1% trọng lượng xe.
a/ Tính công của động cơ, công suất trung bình và lực kéo của động cơ.
b/ Sau đó xe tắt máy, hãm phanh và đi xuống dốc BC dài 100m, cao 10m. Biết vận tốc của xe ở chân dốc là 7,2km/h. Tính công của lực cản và lực cản trung bình tác dụng lên xe trên đoạn đường BC
Bài tập 9. Thang máy khối lượng m = 1 tấn, chuyển động thẳng từ trên xuống. Động cơ thang máy có thể kéo hoặc hãm thang.
a/ Ban đầu thang chuyển động nhanh dần không vận tốc đầu. Tính công do động cơ thực hiện sau khi đi được quãng đường 5m và đạt vận tốc 18km/h.
b/ Giai đoạn kế tiếp, thang máy chuyển động thẳng đều. Tính công suất của động cơ.
c/ Cuối cùng thang máy chuyển động chậm dần và dừng lại sau khi đi thêm quãng đường 2m. Tính công của động cơ và lực tác dụng trung bình của động cơ lên thang máy trong giai đoạn này.

Xem thêm:
[Vật lí 10] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP

 

[Dương Minh Nhựt]

Câu 1:
+ Độ biến thiên của động năng:

[tex]\Delta Wđ= \frac{1}{2}mv2^{2}-\frac{1}{2}mv1^{2}=\frac{1}{2}0,014(120^{2}-400^{2})[/tex] = -1019,2 J

[tex]\Delta[/tex]Wđ= Fcan.S=-1019,2 J

=> Fcan = [tex]\frac{-1019,2}{0,05}=-20384 N[/tex]

Câu 2:
Độ biến thiên động năng của ô tô là:
Câu a:
[tex]\Delta Wđ= \frac{1}{2}mv2^{2}-\frac{1}{2}mv1^{2}= -261800 J[/tex]
Câu b:
Lực hãm trung bình:
+ Theo định lí biến thiên động năng:

[tex] \delta Wđ= Fcan.S[/tex]
[tex]=> Fcan= \frac{-261800}{60}=-4363,33 N[/tex]

Câu 3:
Có các lực tác dụng lên gồm: [tex]\underset{P}{\rightarrow},\underset{N}{\rightarrow},\underset{F}{\rightarrow},\underset{Fms}{\rightarrow}[/tex]
Theo định lí động năng: Af + Ams = 0,5m(Vb^2 - Va^2)
=> F.Sab - [tex]\mu[/tex]1ab = 0,5m(v2^2-v1^2)
=> [tex]\mu[/tex]1 = 0,05 ( thay vào các giá trị ta được)

Câu 4: Áp dụng công thức:
[tex]v^{2}-Vo^{2}=2as => a= 1,6 m/s^{2}[/tex]
Ta có:
[tex]Fms=\mumg = 50N[/tex]
Ams = -Fms.s = -250 J

[tex]\frac{1}{2}mv^{2}-\frac{1}{2}mvo^{2} = Af + Ams[/tex] => Af = 4250 J

v = vo + at => t = 2,5 (s)

P=A/t = 1700 W

Câu 5:Ta có:
p'1=p1cos30 => v'1 = v1 cos30 = 2,5[tex]\sqrt{3}[/tex] (m/s)
v1= 5m/s; v2=0 m/s
Động năng của một vật trước va chạm:
Wd1 = 0,5mv1^2 = 25 J
Động năng của một vật sau va chạm:
Wd' = 0,5m1v1'^2 = 18,75 J


Câu 6:
Gọi lần lượt m1, m2,v1, v2 là khối lượng và vận tốc tương ứng.
+ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta được:
m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' (1)
Với: v1=-v2=v (2)
Nếu: v'1=0 khi đó vật m1 sau va chạm nằm yên
(1) và (2): (n1-m2)v = m2v'2 (3)

Ta được:
[tex]\frac{1}{2}m1v1^{2} + \frac{1}{2}m2v2^{2} = \frac{1}{2}mv'2^{2}[/tex] (4)

<=> (m1 + m2).v^2 = m2v'2^2 (5)
Từ (3) và (5) được:
[tex]v2'=\frac{m1+m2}{ma-m2}v[/tex]
Thay vào (3) ta được:
(m1-m2)v=[tex]m2\frac{m1+m2}{m1-m2}v[/tex]
<=> (m1-m2)^2 = m2(m1+m2)
<=> m1(m1-3m2)=0 (*)
Giải phương trình (*) ta được:
=> m1=0 ( không hợp lí)
=> m2=m1/3 = 100 gam (đáp án)

Câu 7: Ta có:
Câu a: Wđ = [tex]\frac{1}{2}mv^{2}[/tex] (1)
Thời gian rơi: [tex]t=\frac{v}{g}[/tex] (2)
(1) và (2) => t=1 s

Câu b:
S = [tex]\frac{v^{2}}{2g}[/tex] (3)
(1) (3) => s=4m

Câu 9:
Chọn chiều + theo chiều chuyển động của thang máy. Trong các giai đoạn thang máy luôn chịu tác dụng của lực kéo F và trọng lực.
Giai đoạn ban đầu:
AF1 + A1P = [tex]\Delta W1[/tex]đ = 0,5 mv1^2
Với v1 = 18km/h =5m/s; s1 = 5m
Thang máy đi xuống => A1P = mgs1 >0
=> AF1 = 0,5mv1^2 - mgs1 = -37,5 kJ => Công ở giai đoạn đầu tiên là công cản

Câu 9b:
+ Giai đoạn kế tiếp:
Gọi v2 là vận tốc ta được: v2 = v2 = 5 m/s
AF2 + A2P = 0 => AF2 = -A2P = -mgs2
Công suất của động cơ:
P = AF2/t = mgs2/t = mgv2 = mgv1 = 50 kW

Câu 9c:
+ Giai đoạn cuối: thang máy đi xuống chậm dần đều
Gọi v3 là vận tốc ta được:
AF3 + A3P = [tex]\Delta w[/tex]đ 3 = -0,5mv2^2
=> AF3 = -0,5mv^2 - A3P = -0,5mv2^2 - mgs3 = -32,5 KJ

=> F= AF3/s3 = -16250 N

 

[Dương Minh Nhựt]

Câu 8: câu a:
Vo=0 ; vB=10 m/s
AF + AFc = [tex]\Delta W[/tex]đ = 0,5mv^2
=> AF + Fc AB = 0,5 mv^2 => AF - 0,1mgAB = 0,5mv^2
=> AF = 60 KJ

+ a= v^2/2s = 0,5 m/s^2 => t= 20s
=> P = AF/t = 3kW
=> F = AF/AB =600 N

Câu b: hình vẽ: