Phương pháp giải bài tập Động năng môn Vật Lý 10 năm 2020

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐỘNG NĂNG

Áp dụng các công thức sau:

1. Động năng

Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức:

\({{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\)

Trong đó:

m là khối lượng của vật (kg)

           v là vận tốc của vật (m/s)

           W_đ là động năng (J)

2. Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng

Khi lực tác dụng lên vật sinh công dương thì động năng của vật tăng (tức là vật thu thêm công hay vật sinh công âm). Ngược lại, khi lực tác dụng lên vật sinh công âm thì động năng của vật giảm (tức là vật sinh công dương).

\(A = \frac{1}{2}m{v_2}^2 - \frac{1}{2}m{v_1}^2\)

Trong đó:

     \(\frac{1}{2}m{v_2}^2\) là động năng lúc sau của vật.

     \(\frac{1}{2}m{v_1}^2\) là động năng ban đầu của vật.

A là công của các ngoại lực tác dụng vào vật.

Bài 1: Một viên đạn có khối lượng m = 10g đang bay với vận tốc v₁ = 1000m/s thì gặp bức tường. Sau khi xuyên ngang qua bức tường dầy 4cm thì vận tốc của viên đạn còn lại là v₂ = 400 m/s. Độ lớn lực cản trung bình của bức tường lên viên đạn bằng

A. 10500N.                        B. 1000N.

C. 105000N.                      D. 400N.

Giải

Chọn C.

- Các lực tác dụng vào vật gồm:

+ Lực cản của tường F_c

+ Trọng lực P

- Công lực cản cản trở chuyển động của viên đạn là

A = F.s.cosα = Fc.0,04.cos(180°) (1)

(Trọng lực P có phương vuông góc với chuyển động nên công của trọng lực bằng O)

- Độ biến thiên động năng của vật là:

- Từ (1) và (2) theo định lý biến thiên động năng ta được:

A = W_đ2 - W_đ1 ⇒ -0,04F_c = -4200

⇔ F_c = 105000N

- Độ lớn lực cản trung bình của bức tường lên viên đạn bằng:

F_c = 105000N.

Bài 2: Một ô tô có khối lượng 1600kg đang chạy vói tốc độ 54 km/h thì người lái xe nhìn thấy một vật cản trước mặt cách khoảng 10m. Người đó tắt máy và hãm phanh khẩn cấp với lực hãm không đổi là 2.10⁴ N. Xe dừng lại cách vật cản một khoảng bằng

A. 1,2 m.                           B. 1,0 m.

C. 1,4 m.                           D. l,5m.

Giải

Chọn B.

- Các lực tác dụng vào vật gồm:

+ Lực cản của tường F_c

+ Trọng lực P , phản lực N

- Công lực cản cản trở chuyển động của viên đạn là

A = F.s.cosα = 2.102.s.cos(180°) = -2.104.S (1)

- Độ biến thiên động năng của vật là

Từ (1) và (2) theo định lý biến thiên động năng ta được:

W_đ2 - W_đ1 ⇒ -2.104S = -180000 ⇔ S = 9m

Ban đầu vật cản cách xe là 10m xe đi 9m thì dừng vậy xe dừng cách vật cản là 1m.

Bài 3: Một ô tô khối lượng 4 tấn chuyển động với vận tốc không đổi 54 km/h. Động năng của ô tô tải bằng

A. 450 kJ.                          B. 69 kJ.

C. 900 kJ.                          D. 120 kJ.

Giải

Chọn A.

Ta có: v = 54 km/h = 15 m/s; m = 4 tấn = 4000 kg.

Động năng của ô tô tải bằng:

W_đ = 0,5mv² = 0,5.4000.152 = 450000 J = 450 kJ.

Bài 4: Một máy bay vận tải đang bay với vận tốc 180 km/h thì ném ra phía sau một thùng hàng khối lượng 10 kg với vận tốc 5 m/s đối với máy bay. Động năng của thùng hàng ngay khi ném đối với người đứng trên mặt đất là

A. 20250 J.

B. 15125 J.

C. 10125 J.

D. 30250 J.

Giải

Chọn C.

- Do thùng hàng được nén ra phía sau ngược chiều bay của máy bay nên theo công thức cộng vận tốc, vận tốc của thùng hàng đối với người đứng trên mặt đất bằng 50 – 5 = 45 m/s.

- Do đó, động năng của thùng hàng đối với người đứng trên mặt đất là:

...

------( Để xem đầy đủ nội dung của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Động năng môn Vật Lý 10 năm 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung các em 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.

Chúc các em học tập tốt !