ĐỘNG NĂNG

ĐỘNG NĂNG

Nội dung bài học:

1. Bài giảng:

- Định nghĩa động năng

- Định lí biến thiên động năng.

- Một số ví dụ và bài tập liên quan .

2. Bài tập.

- Với 11 bài tập tự luận về động năng được lấy từ các đề kiểm tra của các trường, sách bài tập vật lý nâng cao. Các bài tập này được khái quát thành vấn đề sau :

Vấn đề : Động năng.

** Qua bài học này các bạn sẽ biết được khái niệm về động năng, định lí biến thiên động năng và phương pháp giải các bài tập về động năng. Khái niệm động năng là một phần quan trọng vì kiến thức này sẽ được sử dụng nhiều trong vặt lý học và có trong các đề thi học kỳ.

ĐỘNG NĂNG

TÓM TẮT KIẾN THỨC

1.Định nghĩa động năng :

Động năng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng mà vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức:

Trong đó : m là khối lượng (kg)

                   v  là vận tốc  (m/s)

                   w_đ là động năng (N.m hoặc J)

2.Định lí biến thiên động năng :

Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật.Nếu công này là dương thì động năng tăng,nếu công này là âm thì động năng giảm.

    

Trong đó:m là khối lượng của vật (kg),  v₁ là vận tốc lúc đầu (m/s)

                v₂ là vận tốc lúc sau (m/s) ,      F là lực tác dụng (N)

                s là quãng đường vật đi được(m),

                a là góc hợp giữa lực tác dụng với phương chuyển động

Bài tập 1

1. Một xe trượt khối lượng 80 kg, trượt từ trên đỉnh núi xuống. Sau khi đã thu được vận tốc 5 m/s nó tiếp tục chuyển động trên đường nằm ngang. Tính lực ma sát tác dụng lên xe trên đoạn đường nằm ngang, nếu biết rằng xe đó dừng lại sau khi đi được 40 m.

2. Một viên đạn khối lượng 50 g đang bay với vận tốc không đổi 200 m/s.Viên đạn đến xuyên qua một tấm gổ dày và chui sâu vào gỗ 4 cm. Lực cản trung bình của gổ.

3: một vật có khối lượng 2,5kg rơi tự do từ độ cao 20m.lấy g = 10m/s² .

a.tính động năng của vật khi nó ở độ cao 15m.

b.tính động năng của vật lúc chạm đất.

4. Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động trên đường thẳng nằm ngang AB dài 100m, khi qua A vận tốc ô tô là 10m/s và đến B vận tốc của ô tô là 20m/s. Biết độ lớn của lực kéo là 4000N.

a. Tìm hệ số masat m₁ trên đoạn đường AB.

b. Đến B thì động cơ tắt máy và lên dốc BC dài 40m nghiêng 30^o so với mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trên mặt dốc là  . 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?

5: Một vật có khối lượng m = 2kg trượt qua A với vận tốc 2m/s xuống dốc nghiêng AB dài 2m, cao 1m. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là  , lấy g = 10ms^-2.

a. Xác định công của trọng lực, công của lực ma sát thực hiện khi vật chuyển dời từ đỉnh dốc đến chân dốc.

b. Xác định vận tốc của vật tại chân dốc B;

c. Tại chân dốc B vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang BC dài 2m thì dừng lại. Xác định hệ số ma sát trên đoạn đường BC này.

Bài tập 2

BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ

1 . Một ô tô có khối lượng 4 tấn đang chạy với vận tốc 36km/h thì người lái xe thấy có chướng ngại ở cách 10m và đạp phanh .

a.đường khô ,lực hãm bằng 22000N .Xe dừng cách chướng ngại bao nhiêu?

b.đường ước,lực hãm bằng 8000N .Tính động năng và vận tốc của xe lúc va chạm vào vật chướng ngại?

2. Một ôtô tải 5 tấn và một ôtô con 1300kg chuyển động cùng chiều trên đường, hai xe chuyển động với vận tốc không đổi 54km/h. Tính động năng của mỗi xe.

DS . 562 500J và 146 250J                       

3. Một viên đạn khối lượng m = 10g bay ngang với vận tốc v₁ = 300m/s xuyên vào tấm gỗ dày 5cm. Sau khi xuyên qua tấm gỗ, đạn có vận tốc v₂ = 100m/s. Tính lực cản trung bình của tấm gỗ tác dụng lên viên đạn.

DS. 8.10³ N

4. Một ôtô có khối lượng 1600kg đang chạy với vận tốc 50km/h thì người lái nhìn thấy một vật cản trước mặt cách khoảng 15m. Người đó tắt máy và hãm phanh khẩn cấp. Giả sử lực hãm ôtô không đổi và bằng 1,2.10⁴N. Xe ôtô sẽ thế nào ?

5: Một lực F không đổi làm vật bắt đầu chuyển động (v_o =0) và đạt được vận tốc v sau khi đi được quãng đường s.Nếu tăng lực tác dụng lên 3 lần thì vận tốc của vật sẽ đạt được bao nhiêu khi cùng đi được quãng đường s.

DS. 1,73 v

6: Một viên đạn khối lượng 50g đang bay ngang với vận tốc không đổi 200 m/s. Viên đạn đến xuyên qua một tấm gổ với . Lực cản trung bình của gổ là  25000N. Trường hợp tấm gỗ đó chỉ dày 2 cm thì viên đạn chui qua tấm gỗ và bay ra ngoài. Xác định vận tốc của đạn lúc bay ra khỏi tấm gỗ.

ĐS 141,42m/s