PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Thế năng trọng trường:
Wt = mgz
- Độ giảm thế năng bằng công của trọng lực:
Ap = ΔWt = mgz1 - mgz2
II. VÍ DỤ MINH HỌA
Một xe có khối lượng m = 2,8 kg chuyển động theo quỹ đạo cong như hình vẽ. Độ cao của các điểm A, B, C, D, E được tính đối với mặt đất và có các giá trị: hA = 6 m, hB = 3 m, hC = 4 m, hD = 1,5 m, hE = 7 m. Lấy g = 10 m/s2.
Tính độ biến thiên thế năng của xe trong trọng lượng khi nó di chuyển:
a. Từ A đến B.
b. Từ B đến C.
c. Từ A đến D.
d. Từ A đến E.
Hướng dẫn:
a. Từ A đến B:
ΔWt = m.g.(hB- hA ) = 2,8.10.(3-6)= -84J
b. Từ B đến C:
ΔWt = m.g.(hC - hB ) = 2,8.10.(4-3)= 28J
c. Từ A đến D:
ΔWt = m.g.(hD - hA ) = 2,8.10.(1,5-6)= -126J ⇒ thế năng giảm.
d. Từ A đến E:
ΔWt = m.g.(hE - hA ) = 2,8.10.(7-6) = 28J
III. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Một tảng đá khối lượng 50 kg đang nằm trên sườn núi tại vị trí M có độ cao 300 m so với mặt đường thì bị lăn xuống đáy vực tại vị trí N có độ sâu 30 m. Lấy g ≈ 10 m/s2. khi chọn gốc thế năng là mặt đường. Thế năng của tảng đá tại các vị trí M và N lần lượt là
A. 15 kJ ;-15 kJ.
B. 150 kJ ; -15 kJ.
C. 1500 kJ ; 15 kJ.
D. 150 kJ ; -150 kJ.
Câu 2: Một vật có khối lượng 2kg đặt ở một vị trí trọng trường mà có thế năng Wt1=800J. Thả vật rơi tự do tới mặt đất tại đó có thế năng của vật là Wt2= -700J. Lấy g = 10m/s2. Vật đã tơi từ độ cao so với mặt đất là
A.35m. B. 75m.
C. 50m. D. 40m.
Câu 3: Một vật có khối lượng m = 3kg được đặt ở một vị trí trong trọng trường và có thế năng tại vị trí đó bằng Wt1 = 600J. Thả tự do cho vật đó rơi xuống mặt đất, tại đó thế năng của vật bằng Wt2 = -900J. Cho g = 10m/s2. Vật đã rơi từ độ cao là
A. 50m. B. 60m.
C. 70m. D. 40m.
Câu 4: Một vật khối lượng 3kg đặt ở một vị trí trọng trường mà có thế năng là Wt1 = 600J. Thả vật rơi tự do tới mặt đất tại đó thế năng của vật là Wt2 = - 900J. Lấy g = 10m/s2. Mốc thế năng được chọn cách mặt đất
A. 20m B. 25m
C. 30m D. 35m
Câu 5: Một vật khối lượng 3kg đặt ở một vị trí trọng trường mà có thế năng là Wt1 = 600J. Thả vật rơi tự do tới mặt đất tại đó thế năng của vật là Wt2 = - 900J. Lấy g = 10m/s2. Tốc độ của vật khi qua mốc thế năng là
A. 5m/s B. 10m/s
C. 15m/s D. 20m/s
Câu 6. Một tảng đá khối lượng 50 kg đang nằm trên sườn núi tại vị trí M có độ cao 300 m so với mặt đường thì bị lăn xuống đáy vực tại vị trí N có độ sâu 30 m. Lấy g ≈ 10 m/s2. Khi chọn gốc thế năng là đáy vực. Thế năng của tảng đá tại các vị trí M và N lần lượt là
A. 165 kJ ; 0 kJ. B. 150 kJ ; 0 kJ.
C. 1500 kJ ; 15 kJ. D. 1650 kJ ; 0 kJ.
Câu 7. Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 400 kg lên đến vị trí có độ cao 25 m so với mặt đất. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định công của trọng lực khi cần cẩu di chuyển vật này xuống phía dưới tới vị trí có độ cao 10 m.
A. 100 kJ. B. 75 kJ. C. 40 kJ. D. 60 kJ.
Câu 8: Một thác nước cao 30m đổ xuống phía dưới 104kg nước trong mỗi giây. Lấy g = 10m/s2, công suất thực hiện bởi thác nước bằng
A. 2000kW. B. 3000kW. C. 4000kW. D. 5000kW.
Câu 9: Một thang máy có khối lượng 1 tấn chuyển động từ tầng cao nhất cách mặt đất 100m xuống tầng thứ 10 cách mặt đất 40m. Nếu chọn gốc thế năng tại tầng 10, lấy g = 9,8m/s2. Thế năng của thang máy ở tầng cao nhất là
A. 588 kJ. B. 392 kJ. C. 980 kJ. D. 588 J.
Câu 10: Một cần cẩu nâng một contenơ khối lượng 3000kg từ mặt đất lên độ cao 2m (tính theo sự di chuyển của trọng tâm contenơ). Lấy g = 9,8m/s2, chọn mốc thế năng ở mặt đất. Thế năng trọng trường của contenơ khi nó ở độ cao 2m là
A. 58800J. B. 85800J.
C. 60000J. D. 11760J.
...
-(Nội dung tiếp theo của tài liệu, 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 thế năng trọng trường 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.
