một vật có khối lượng 1 kg, được thả rơi tự do từ độ cao 40 m. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng, tính vận tốc của vật khi chạm đất. Lấy g = 10 m/s2
Bài 1 :
Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
\(W = \dfrac{1}{2}mv^2 + mgz = \dfrac{1}{2}.1.5^2 + 1.10.45=462,5(J)\)
Bài 2 :
Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
a)
Cơ năng tại A :
\(W_A = W_{đ_A} + W_{t_A}\)
Tại độ cao 25m :
\(W = W_{đ} +W_t\)
Bảo toàn cơ năng :\(W_A =W\)
Suy ra:
\(W_đ+W_t = W_{t_A}\\ \Leftrightarrow W_đ = 0,5.10.80 - 0,5.10.25 = 275(J)\)
b)
\(s = v_ot + \dfrac{1}{2}gt^2 = 0,5.10.t^2 = 25\Rightarrow t = \sqrt{5}\\ \Rightarrow v = gt = 10\sqrt{5}\)
Ta có :
\(W = \dfrac{1}{2}mv^2 = 0,5.2.(10\sqrt{5})^2 = 500(J)\)
Một vật có khối lượng m = 200 g được thả rơi tự do ở độ cao 45 m so với mặt đất. Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Lấy g = 10 m/s2.
a. Tính cơ năng của vật.
b. Dùng phương pháp bảo toàn cơ năng tính tốc độ của vật khi chạm đất.
c. Khi vật ở độ cao 20 m so với mặt đất động năng của vật là bao nhiêu?
d. Tính tỉ số động năng và thế năng của vật khi vật rơi được 2 s.
e. Ở độ cao nào thì thế năng bằng động năng.
ĐỀ TỰ LUẬN SỐ 2- ÔN THI HỌC KÌ 2
Bài 1 (4,0 điểm). Một vật có khối lượng bằng 500g được thả rơi tự do từ độ cao 10 m so với mặt đất. Chọn mốc tính thế năng ở mặt đất, lấy g = 10 m/s2. Hãy xác định :
a) Cơ năng của vật tại nơi thả rơi.
b) Vận tốc chạm đất của vật.
c) Tìm vị trí mà Wđ= 1,5Wt.
d) Vật rơi xuống đất mềm và nún sâu vào đất 5 cm. Tính lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật.
Bài 2 (1,0 điểm). Một lượng khí có thể tích 2lít ở áp suất 2atm. Người ta nén đẳng nhiệt tới khi áp suất chỉ còn bằng phân nửa áp suất lúc đầu. Hỏi thể tích của khí lúc đó là bao nhiêu?
Bài 3 (1,0 điểm). Một săm xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 20oC và áp suất 2atm. Khi để ngoài nắng nhiệt độ 42oC, thì áp suất khí trong săm bằng bao nhiêu? Coi thể tích không đổi.
Bài 1.
a)Cơ năng vật tại nơi thả:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot0,5\cdot0^2+0,5\cdot10\cdot10=50J\)
b)Vận tốc chạm đất vật:
\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot10}=10\sqrt{2}\)m/s
c)Cơ năng tại nơi có \(W_đ=1,5W_t\):
\(W'=W_đ+W_t=1,5W_t+W_t=2,5W_t=2,5mgh\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow50=2,5mgh\Rightarrow h=\dfrac{50}{2,5\cdot0,5\cdot10}=4m\)
d)Độ biến thiên động năng:
\(\Delta W=A_c=50J\)
Lực trung bình tác dụng:
\(F=\dfrac{A_c}{s}=\dfrac{50}{0,05}=1000N\)
Bài 2.
Áp suất lúc sau: \(p_2=\dfrac{1}{2}p_1=\dfrac{1}{2}\cdot2=1atm\)
Quá trình đẳng nhiệt: \(p_1\cdot V_1=p_2\cdot V_2\)
\(\Rightarrow V_2=\dfrac{p_1\cdot V_1}{p_2}=\dfrac{2\cdot2}{1}=4l\)
Bài 3.
\(T_1=20^oC=20+273=293K\)
\(T_2=42^oC=42+273=315K\)
Quá trình đẳng tích: \(\dfrac{p_1}{V_1}=\dfrac{p_2}{V_2}\)
\(\Rightarrow\dfrac{2}{293}=\dfrac{p_2}{315}\Rightarrow p_2=2,15atm\)
Bài 2: Một vật có khối lượng m = 200g được thả rơi tự do từ độ cao 45m so với mặt đất. Lấy g = 10 m/s2.
a. Tính vận tốc của vật khi chạm đất.
b. Ở độ cao nào thì động năng bằng thế năng, tính vận tốc của vật tại vị trí này.
giúp em với đang cần gấp ạ
a)Vận tốc vật khi cham đất:
\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot45}=30\)m/s
b)Cơ năng ban đầu:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=0+0,2\cdot10\cdot45=90J\)
Cơ năng tại nơi \(W_đ=W_t\) là:
\(W'=W_đ+W_t=2W_đ=2\cdot\dfrac{1}{2}mv'^2=mv'^2\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow90=m\cdot v'^2\Rightarrow v'=15\sqrt{2}\)m/s
Một vật có khối lượng 500g thả rơi tự do từ độ cao 20m so với mặt đất. Lấy g = 10m/s2
a Tính cơ năng của vật
b Tính vận tốc của vật vừa chạm đất
\(W=W_t=mgz=100J\\ v=\sqrt{2gh}=20m/s\)
a. Cơ năng của vật lúc thả là:
\(W=W_{tmax}=mgh=0,25.10.80=200\left(J\right)\)
b. Động năng của vật khi chạm đất là:
\(W_{đmax}=W=200\) (J)
\(\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{2.200}{0,25}}=40\) (m/s)
c. Động năng của vật ở độ cao 10 m so với mặt đất là:
\(W_đ=W-W_t=200-0,25.10.10=175\) (J)
Vận tốc của vật khi đó là:
\(v=\sqrt{\dfrac{2.175}{0,25}}=37,4\) (m/s)
Một vật có khối lượng 2kg rơi tự do không vận tốc đầu khi chạm đất có vận tốc 50m/s. Lấy g=10m/s2. Gốc thế năng tại mặt đất. a.Xác định độ cao thả vật và thời gian rơi của vật b.Tính thế năng của vật khi vật rơi được 80m c.Tính động năng và thế năng của vật khi vật có vận tốc 20m/s
Thả một vật nặng m=1 kg rơi không vận tốc đầu từ độ cao 125 m so với mặt đất. Coi trong quá trình rơi sự mất mát năng lượng là không đáng kế. Lấy g =10 m/s2. Chọn mốc thế năng ở mặt đất. a) Tính cơ năng của vật . b) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng để tính vận tốc của vật lúc chạm đất. ĐS: a) W = 1250J, b) v = 50m/s
a)
Gọi vị trí ban đầu là A, cơ năng của vật tại vị trí ban đầu là:
\(W_A=W_t+W_đ=m.g.h_A+0=1.10.125=1250\left(J\right)\)
b)
Gọi vị trí chạm đất là B, theo định luật bảo toàn cơ năng:
\(W_A=W_B\)
\(W_{tA}+W_{đA}=W_{tB}+W_{đB}\)
\(1250=0+\frac{1}{2}.1.v^2\)
\(\Rightarrow v=50\)(m/s)
Một vật có khối lượng 1 kg rơi tự do từ độ cao 20 m. Lấy g = 10 m/s2. Xác định động lượng của vật sau khi rơi được 1 giây và khi vừa chạm đất.
Vận tốc của vật sau khi rơi được 1 giây:
\(v=gt_1=10.1=10m/s\)
Động lượng của vật khi rơi được 1 giây:
\(p_1=m.v=1.10=10\left(kg.m/s\right)\)
Thời gian vật rơi đền lúc vừa chạm đất:
\(t=\sqrt{\dfrac{2h}{g}}=\sqrt{\dfrac{2.20}{10}}=\sqrt{4}=2s\)
Vận tốc của vật khi vừa chạm đất:
\(v=gt_2=10.2=20m/s\)
Động lượng của vật khi vừa chạm đất:
\(p_2=m.v=1.20=20\left(kg.m/s\right)\)