Một viên bi lăn từ đỉnh mặt phẳng nghiêng như hình vẽ. Ở tại vị trí nào viên bi có thế năng lớn nhất.
A. Tại A
B. Tại B
C. Tại C
D. Tại một vị trí khác
Một viên bi lăn từ đỉnh mặt phẳng nghiêng như hình vẽ.
Ở tại vị trí nào hòn bi có thế năng lớn nhất?
A. Tại A
B. Tại B
C. Tại C
D. Tại một vị trí khác
Đáp án A
Sử dụng lí thuyết về thế năng hấp dẫn
Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn.
Viên bi lăn trên một mặt phẳng nghiêng như trong hình vẽ. Tại vị trí nào thì thế năng hấp dẫn là lớn nhất, nhỏ nhất ?
Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn.
=> Đỉnh A
Tại vị trí A là lớn nhất. Bởi vì
- Có độ cao lớn nhất so với mặt đất
Tại vị trí C là nhỏ nhất. Do
- Ở độ cao thấp nhất ( hay \(W_t=0\) )
Bài tập 1. Một viên bi lăn từ đỉnh mặt phẳng nghiêng xuống như hình vẽ ?
a, So sánh động năng , thế năng hấp dẫn , của cơ năng hòn bi tại điểm a,b,c ( chọn mốc tính thế năng tại C và bỏ qua ma sát giữa viên bi và mặt phẳng nghiêng )
b, Khi viên bi lăn xuống , các dạng của cơ năng được chuyển hóa như thế nào ?
Bài tập 2. Dựa vào thí nghiệm bơ - rao , nêu các phân tử nước có thể làm cho các cơ thể làm cho các mặt phấn hoa chuyển động không ngừng ?
Bài tập 3. Một máy bơm nước có công suất bằng p= 1w bơm nước từ mặt đất lên bồn nước có dung tích v = 3000 l đặt lên sân thượng tòa nhà cao tầng cách mặt đất h = 10W / m3 ; Hiệu suất của động H = 80% để bơm được nước vào bồn phải mất thời gian bao lâu ?
Một viên bi được thả lăn không vận tốc từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng cao 40cm, bỏ qua ma sát và lực cản không khí, lấy g = 10m/s2.
a. Tìm vận tốc viên bi khi đi được nửa dốc?
b. Tìm vận tốc viên bi tại chân dốc?
c. Ở vị trí nào trên dốc thì thế năng của viên bi bằng 3 lần động năng của nó? Tìm vận tốc của viên bi khi đó?
mn em đang cần gấp
Cơ năng vật ban đầu:
\(W=mgz=m\cdot10\cdot0,4=4m\left(J\right)\)
a)Cơ năng vật tại nơi vaaath đi được nửa dốc:
\(W_1=\dfrac{1}{2}mv^2_1+mgz'=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot v_1^2+m\cdot10\cdot0,2=\dfrac{1}{2}mv_1^2+2m\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_1\)
\(\Rightarrow4m=\dfrac{1}{2}mv^2_1+2m\Rightarrow v_1=2\)m/s
b)Vận tốc bi tại chân dốc:
\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot0,4}=2\sqrt{2}\)m/s
c)Cơ năng tại nơi \(W_t=3W_đ\):
\(W_2=W_đ+W_t=\dfrac{1}{3}W_t+W_t=\dfrac{4}{3}mgz'\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_2\)
\(\Rightarrow4m=\dfrac{4}{3}mgz'\Rightarrow z'=0,3m=30cm\)
Vận tốc bi lúc này:
\(mgz=3\cdot\dfrac{1}{2}mv^2_2\Rightarrow10\cdot0,3=\dfrac{3}{2}\cdot v_2^2\)
\(\Rightarrow v_2=\sqrt{2}\)m/s
Một viên bi được thả lăn không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng cao 40 cm. Bỏ qua ma sát và lực cản không khí. Lấy g = 10 ( m / s 2 )
a. Xác định vận tốc của viên bi khi nó đi xuống được nửa dốc?
b. Xác định vận tốc của viên bi tại chân dốc?
c. Xác định vị trí trên dốc để thế năng của viên bi bằng 3 lần động năng? Tìm vận tốc của viên bi khi đó?
Chọn mốc thế năng ở chân dốc
a. Gọi A là đỉnh dốc, B là giữa dốc. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W B ⇒ m g z A = 1 2 m v B 2 + m g z B ⇒ v B = 2 g ( z A − z B ) ⇒ v B = 2.10 ( 0 , 4 − 0 , 2 ) = 2 ( m / s )
b. Gọi C ở chân dốc. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W C ⇒ m g z A = 1 2 m v C 2 ⇒ v C = 2 g z A = 2.10.0 , 4 = 2 2 ( m / s )
c.Gọi D là vị trí trên dốc để thế năng của viên bi bằng 3 lần động năng. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W D ⇒ m g z A = W d + W t = 4 3 W t ⇒ m g z A = 4 3 m g z D ⇒ z D = 3 4 z A = 3 4 .0 , 4 = 0 , 3 ( m )
Theo bài ra
W t = 3 W ⇒ m g z D = 3 1 2 m v D 2 ⇒ v D = 2. g . z A 3 = 2.10.0 , 3 3 = 2 ( m / s )
Thả viên bi lăn trên một cái máng có hình vòng cung (H.17.1)
Ở vị trí nào viên bi có động năng lớn nhất? hãy chọn câu trả lời đúng.
A. Vị trí C
B. Vị trí A
C. Vị trí B
D. Ngoài ba vị trí trên
Chọn C vì ở vị trí B viên bi có vận tốc lớn nhất nên tại đó động năng lớn nhất
Thả viên bi lăn trên một cái máng có hình vòng cung (H.17.1)
Ở vị trí nào viên bi có thế năng nhỏ nhất? Hãy chọn câu trả lời đúng.
A. Vị trí B
B. Vị trí C
C. Vị trí A
D. Ngoài 3 vị trí trên
Chọn A vì ở vị trí B viên vi có độ cao thấp nhất so với mặt đất nên thế năng là nhỏ nhất.
Thả viên bi lăn trên một cái máng có hình vòng cung như hình 1. Biết viên bi có độ cao lớn nhất ở A, thấp nhất ở vị trí B. (Bỏ qua ma sát giữa mặt máng và viên bi) a/ Có sự chuyển hóa từ dạng cơ năng nào sang dạng cơ năng nào khi viên bi đi từ A đến B, đi từ B đến C? b/ Ở vị trí nào viên bi có thế năng lớn nhất, có động năng lớn nhất? c/ Trong thực tế sau một thời gian chuyển động viên bi dừng lại, Tại sao?
Một viên bi lăn từ đỉnh mặt phẳng nghiêng xuống như hình vẽ. Hòn bi có động năng lớn nhất ở:
A. Tại vị trí A
B. Tại vị trí C
C. Tại vị trí B
D. Tại vị trí A và C
Đáp án B
Ta có: Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn.
=> Hòn bi ở vị trí C – thấp nhất sẽ có thế năng nhỏ nhất, nếu chọn mốc thế năng tại mặt đất thì thế năng tại C bằng 0.
Ta biết, cơ năng là đại lượng bảo toàn, động năng và thế năng là các dạng của cơ năng, chúng chuyển hóa lẫn nhau, do vậy thế năng ở C là nhỏ nhất thì động năng tại vị trí C là lớn nhất.