Bài 3. Cơ năng trang 10, 11 SBT Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức

3.1

Cơ năng của một vật được xác định bởi

A. tổng nhiệt năng và động năng.

B. tổng động năng và thế năng.

C. tổng thế năng và nhiệt năng.

D. tổng hoá năng và động năng.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cơ năng

Lời giải chi tiết:

Cơ năng của một vật được xác định bởi tổng động năng và thế năng.

Đáp án: B

3.2

Đơn vị của cơ năng trong hệ SI là gì?

A. Niuton (N).

B. Oát (W).

C. Jun (J).

D. Paxcan (Pa).

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cơ năng

Lời giải chi tiết:

Đơn vị của cơ năng trong hệ SI là Jun (J)

Đáp án: C

3.3

Khi một quả bóng được tung lên, động năng của nó thay đổi như thế nào trong quá trình chuyển động lên cao?

A. Tăng lên.

B. Giảm xuống.

C. Không đổi.

D. Biến đổi không định kỳ.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cơ năng và động năng

Lời giải chi tiết:

Khi một quả bóng được tung lên, động năng của nó sẽ giảm trong quá trình chuyển động lên cao

Đáp án: B

3.4

Biểu thức nào sau đây mô tả đúng mối quan hệ giữa cơ năng (W_c), động năng (W_đ) và thế năng (W_t)?

A. W_c = W_đ – W_t

B. W_c = W_đ + W_t

C. W_c =W_đ.W_t.

D. W_c = W_đ = W_t

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cơ năng

Lời giải chi tiết:

W_c = W_đ + W_t

Đáp án: B

3.5

Nếu một vật chuyển động với tốc độ v trên một mặt phẳng ngang không có ma sát, động năng của vật sẽ thay đổi như thế nào khi tiếp tục chuyển động?

A. Tăng lên.

B. Giảm xuống.

C. Không đổi.

D. Tăng lên rồi giảm xuống.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cơ năng và động năng

Lời giải chi tiết:

Nếu một vật chuyển động với tốc độ v trên một mặt phẳng ngang không có ma sát, động năng của vật sẽ không đổi khi tiếp tục chuyển động

Đáp án: C

3.6

Một vật từ độ cao h bắt đầu rơi tự do. Ngay trước khi vật tiếp xúc với mặt đất động năng của nó

A. bằng không.

B. bằng thế năng ban đầu của nó.

C. lớn hơn thế năng ban đầu của nó.

D. bằng một nửa thế năng ban đầu của nó.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cơ năng, động năng và thế năng

Lời giải chi tiết:

Ngay trước khi vật tiếp xúc với mặt đất động năng của nó bằng thế năng ban đầu của nó.

Đáp án: B

3.7

Một viên bi được thả rơi từ độ cao 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí và chọn gốc thế năng ở mặt đất. Tại độ cao 5 m, tỉ lệ giữa động năng và thế năng của viên bi là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cơ năng, động năng và thế năng

Lời giải chi tiết:

W = mgh_max

W_t = mgh

Mà \(\frac{h}{{{h_{\max }}}} = \frac{5}{{10}} = \frac{1}{2}\)nên W_t = W_đ = \(\frac{1}{2}\)W

Nên tỉ lệ giữa động năng và thế năng của viên bi là 1:1

3.8

Trong một cuộc đua xe đạp, vận động viên cần tăng tốc độ từ 0 đến 10 m/s trong 5 s. Hãy tính lượng động năng tăng lên của vận động viên, nếu tổng khối lượng của vận động viên và xe đạp là 70 kg.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về động năng

Lời giải chi tiết:

Lượng động năng tăng lên của vận động viên là: \(\Delta {{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{(\Delta v)^2} = \frac{1}{2}{.70.10^2} = 3500(J)\)

3.9

Một học sinh ném một quả bóng theo phương thẳng đứng lên cao từ mặt đất với tốc độ ban đầu là 15 m/s. Bỏ qua sức cản không khí, hỏi quả bóng sẽ đạt đến độ cao tối đa của là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về thế năng trọng trường

Lời giải chi tiết:

mgh = \(\frac{1}{2}m{v^2}\)→ h = 11,25 (m)

3.10

Thả các quả bóng khác nhau (bóng đá, bóng rổ, bóng bàn, bóng tennis) từ độ cao h = 1 m xuống mặt sàn. Thực hiện các yêu cầu sau:

– Đo độ cao tối đa của mỗi quả bóng nảy lên và ghi vào bảng. Tính (gần đúng) thế năng của các quả bóng lúc này.

– Giải thích vì sao có sự khác biệt về độ cao đạt được của các quả bóng khác nhau.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về thế năng trọng trường

Lời giải chi tiết:

– HS tự thực hiện đo độ cao tối đa h’ mà mỗi quả bóng (bóng đá, bóng rổ, bóng bàn, bóng tennis) nảy lên.

Tính được (gần đúng) thế năng của mỗi quả bóng ở độ cao h’ tương ứng dựa vào công thức:

W_t = P.h’ = 10m.h’

Với m (kg) là khối lượng của mỗi quả bóng đo được bằng cân.

– Các quả bóng nảy lên tới các độ cao khác nhau là do có lực cản của không khí và có một phần cơ năng được chuyển hóa thành nhiệt năng, năng lượng âm khi va chạm với sàn.