Tài liệu Bài giảng bài cơ năng vật lý 10 (4)

Kiểm tra : Em Hãy viết: Công thức động năng , thế năng trọng trường , thế năng đàn hồi. Công thức độ biến thiên động năng, độ biến thiên thế năng trọng trường, độ biến thiên thế năng đàn hồi I ) Cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng dưới tác dụng của trọng lực 1 ) Định nghĩa : Trong trọng trường cơ năng một vật bằng tổng động năng và thế năng Công thức : W= Wđ + Wt 2 ) Sự bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường Bài toán: Một vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bắt đầu từ điểm A qua điểm 1 với vận tốc V1và có độ cao Z1 so mặt đất , khi qua điểm 2 với vận tốc V2 và có độ cao Z2 so mặt đất tới điểm C. VA=o A 1 a) Tính cơ năng ở điểm Avà C b)Tính cơ năng tại điểm ,1,2 2 c)So sánh cơ năng tại điểm 1, 2 và rút ra nhận xét cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng trọng trường ZC=0 C Mét vËt chuyÓn ®éng trong träng trêng chØ chÞu t¸c dông cña träng lùc th× c¬ n¨ng cña vËt lµ ®¹i lîng kh«ng ®æi W = Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2 1 1 mv12 + mgz1 = mv22 + mgz2 2 2 W = Wđ + Wt = W® MAX = Wt MAX = hằng số II )Cơ năng của vật chịu tác dụng lực đàn hồi 0 Lò xo có độ cứng K, khối lượng không đáng kể .Quả cầu có k/l m khi kéo quả cầu đến a buông tay ra quả cầu chuyển động như thế nào? a b0 o a 1. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi: Kết luận: Khi vật chịu tác dụng của lực đàn hồi thì động năng và thế năng biến thiên qua lại cho nhau nhưng tổng động năng và thế năng không thay đổi W = Wđ + Wtđh = 1 2 mv2 + 1 2 k(∆l)2 = hằng số Bài toán A M =2 kg h=5m vA = 0 vB = 6m/s g = 10m/s2 h Tính cơ năng tại điểm A và điểm B So sánh cơ năng tại điểm Avà B B - Chọn gốc thế năng tại B (zB = 0) + Cơ năng tại A: WA = mgh = 100 J + Cơ năng tại B: WB = 1 mvB2 = 36 J 2 Nhận thấy: WA > WB : Cơ năng của vật không bảo toàn *Giải thích: Cơ năng của vật không bảo toàn (giảm đi) vì trong quá trình chuyển động vật chịu thêm tác dụng của lực ma sát Độ biến thiên cơ năng bằng công lực không phải lực thế Những kiến thức cơ bản cần nhớ trong bài học : Vật chuyển động chỉ chịu tác dụng lực thế thì cơ năng của vật được bảo toàn Công thức W = Wđ + Wt = Wđ MAX = WtMAX = Hằng số Khi vật chuyển động chịu tác dụng ngoài thế thì cơ năng của vật không được bảo toàn. Độ biến thiên cơ năng bằng công lực không phải lực thế Bài tập Bài 1 :Cơ nănglà một đại lượng a) Luôn luôn dương. b) Luôn khác không. c) Có thể âm tuỳ thuộc vào chọn chiều dương. d) Có thể dương cũng có thể âm Đáp án a Bài 2: Một vật có khối lượng 5kg được thả rơi tự do từ độ cao h = 10m (so với mặt đất). Lấy g = 10m/s2. Câu1: Cơ năng của vật khi nó cách mặt đất 6m là: A. 200J B. 300J C. 500J D. 200J Câu 2: Vận tốc của vật lúc chạm mặt đất là: A. 10m/s B 10 2 m/s C. 10 5 m/s D. 20m/s Câu 3: Khi vật ở độ cao nào thì động năng bằng thế năng A. 5m *Đáp án: B. 7,5m Câu 1: C Câu 2: B Câu 3: A C. 2,5m D. 4m Bài tập3: Quả cầu có m= 200 gam treo sợi dây dài 1 m ( hình vẽ) , ở vị trí A sợi dây làm với phương thẳng đứng một góc 600 . Khi buông tay quả cầu chuyển động đến điểm C rồi chuyển động qua lại quanh điiểm O, sợi dây khối lượng không đáng kể. 1)So sánh cơ năng ở A,B, O, C 1) So sánh độ cao vị trí C và A. 2) Tính vận tốc quả cầu tại vị trí cân bằng O. 3 )Đối ( h/s khá)Tính sức căng sợi dây ở O A C B O