ĐỘNG NĂNG – MỐI LIÊN HỆ ĐỘNG NĂNG VÀ ĐỘNG LƯỢNG
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức:
\({{\rm{W}}_{\rm{d}}}{\rm{ = }}\frac{1}{2}m{v^2}\)
Trong đó: m là khối lượng của vật (kg)
v là vận tốc của vật (m/s)
Wđ là động năng (J)
- Mối liên hệ động năng và động lượng:
\(\begin{array}{l}
{W_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{{2m}}{\left( {mv} \right)^2}\\
\to 2m{W_d} = {p^2} \to p = \sqrt {2m{W_d}}
\end{array}\)
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một vật có khối lượng 500 g rơi tự do từ độ cao z = 100 m xuống đất, lấy g = 10 m/s2. Động năng của vật tại độ cao 50 m so với mặt đất bằng bao nhiêu?
A. 1000 J B. 250 J C. 50000 J D. 500 J
Giải
Vận tốc của vật tại độ cao 50 m là v.
Ta có: v2 - v02 = 2gh ⇔ v2 = v02 + 2gh = 02 + 2.10.50 = 1000.
⇒ Động năng của vật tại vị trí đó là: Wđ = (1/2) mv2 = 250 J.
Ví dụ 2: Một vật có khối lượng m = 2kg đang nằm yên trên một mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Dưới tác dụng của lực 10 N vật chuyển động và đi được 10 m. Vận tốc của vật ở cuối chuyển dời ấy:
A. v = 25 m/s B. v = 7,07 m/s C. v = 10 m/s D. v = 50 m/s
Giải
F = ma ⇔ a = F/m = 5 m/s2.
Vận tốc của vật ở cuối chuyển dời là v.
Ta có: v2 - v02 = 2as ⇔ v2 = 100 ⇔ v = 10 m/s.
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1. Một vật trọng lượng 10 N có động năng 50 J (Lấy g = 10m/s2). Khi đó vận tốc của vật bằng
A. 10 m/s. B. 7,1 m/s.
C. 1 m/s. D. 0,45m/s.
Câu 2. Một ôtô có khối lượng 1 tấn khởi hành không vận tốc ban đầu với gia tốc 1m/s2 và coi ma sát không đáng kể. Động năng của ôtô khi đi được 5m là
A.104J B.5000J.
C.1,5.104J D.103J.
Câu 3. Hai vật có khối lượng m1 và m2 chuyển động trong cùng một hệ qui chiếu. Tốc độ của vật m1 gấp 2 lần tốc độ của vật m2 nhưng động năng của vật m2 lại gấp 3 lần động năng của vật m1. Hệ thức liên hệ giữa khối lượng của các vật là
A. m2 =1,5m1. B. m2=6m1.
C. m2=12m1. D. m2=2,25m1.
Câu 4. Hai vật có khối lượng m1 và m2 chuyển động trong cùng một hệ qui chiếu. Động năng của vật m1 gấp 2 lần động năng của vật m2 nhưng động lượng của vật m2 lại gấp 3 lần động lượng của vật m1. Hệ thức liên hệ giữa khối lượng của các vật là
A. m2 =1/6m1. B. m2=6m1.
C. m2=18m1. D. m2 =1/18m1.
Câu 5. Một vật khối lượng m1 chuyển động với vận tốc v1 tới đập vào vật m2 (m1= 4m2). Sau va chạm hai vật dính vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc v2 thì thỉ số động năng của hệ trước và sau va chạm là
A. (v1/v2)2/4 B. 2(v1/v2)2
C. 16(v1/v2)2. D. 4/5(v1/v2)2.
Câu 6. Hai vật có khối lượng m1 và m2 với m1=2m2 chuyển động trên hai đường thẳng nằm ngang song song với nhau, không ma sát, với các vận tốc v1 và v2. Động năng của các xe là Wd1 và Wd2 với Wd2 =2Wd1. Mối liên hệ giữa v1 và v2 là
A. v1 = v2. B. v1 = 2v2.
C. v2 = 2v1. D. |v2 |= 2v1.
Câu 7. Một vật ban đầu nằm yên sau đó vỡ thành hai mảnh khối lượng m và 2m. Biết tổng động năng của hai mảnh là Wđ. Động năng của mảnh nhỏ là
A. Wđ/3. B. Wđ/2.
C. 2Wđ/3. D. 3Wđ/4.
Câu 8. Một khẩu pháo khối lượng 10 tấn chứa viên đạn khối lượng 10 kg nằm trong nòng pháo. Lúc đầu, khẩu pháo đứng yên trên mặt đất phẳng ngang. Khi viên đạn được bắn ra thì khẩu pháo bị giật lùi về phía sau. Bỏ qua ma sát với mặt đất. Tỉ số động năng của khẩu pháo và của viên đạn ngay sau khi bắn bằng
A.1000. B. 10√10.
C.1/1000. D.1/10√10.
...
ĐÁP ÁN
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| A | B | C | C | D | D | C | C | C | B | A | A | D | D |
-(Nội dung đầy đủ và chi tiết, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)-
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Động năng – Mối liên hệ động năng và động lượng môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
