1. Bài 23. Năng lượng. Công cơ học

>> Xem chi tiết: Lí thuyết Bài 23. Năng lượng. Công cơ học - Vật lí 10

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học ở THCS

Lời giải chi tiết:

- Trong các động tác nâng tạ đã có sự truyền và chuyển hóa từ động năng sang thế năng

- Động tác nâng tạ là thực hiện công, động tác đứng lên của vận động viên không thực hiện công.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học và liên hệ thực tế

Định luật bảo toàn năng lượng: Trong quá trình chuyển động, cơ năng được bảo toàn

Lời giải chi tiết:

1.

Khi đun nước bằng ấm điện, điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng, cơ năng

2.

Khi xoa hai bàn tay vào nhau cho nóng thì cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng.

3.

- Sau mỗi lần nảy lên, độ cao giảm dần, cơ năng giảm dần, điều này trái với định luật bảo toàn năng lượng. Do mỗi lần quả bóng đập xuống đất và nảy lên, một phần năng lượng đã bị chuyển hóa thành nhiệt năng, dẫn đến cơ năng không được bảo toàn

- Ngoài hiện tượng quả bóng bị nảy lên và rơi xuống thì còn có hiện tượng khác là khi quả bóng tiếp xúc với mặt đất cứng thì quả bóng bị biến dạng (bị lõm xuống)

4.

Khi pháo hoa nổ thì có sự chuyển hóa từ quang năng thành nhiệt năng

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học về các loại năng lượng và liên hệ thực tế

Lời giải chi tiết:

a) Điện năng thành nhiệt năng: đun nước bằng ấm điện, sử dụng bàn là điện, máy sấy tóc,...

b) Nhiệt năng thành điện năng: một số máy móc năng lượng địa nhiệt, nhiệt điện đại dương,...

c) Quang năng thành điện năng: máy năng lượng mặt trời

d) Quang năng chuyển hóa thành hóa năng: bắn pháo hoa

Lời giải chi tiết:

a) Động cơ điện đưa vật nặng chuyển động từ dưới đất lên cao

Khi kéo vật lên cao, lực kéo đã làm vật từ trạng thái đứng yên (v = 0; W_đ = 0) sang trạng thái chuyển động (vận tốc tăng, động năng tăng). Động năng của vật nhận được năng lượng từ lực kéo của ròng rọc truyền sang.

=> Đã có sự truyền năng lượng bằng cách thực hiện công.

b) Hỗn hợp xăng và không khí trong xilanh bị đốt cháy đẩy pittông chuyển động.

Khi đốt cháy, pittông chuyển động, chứng tỏ nhiệt năng đã chuyển hóa thành động năng. Động năng của pittông nhận được là do pittông đã nhận được năng lượng nhiệt từ xilanh.

=> Đã có sự truyền năng lượng bằng cách thực hiện công.

Phương pháp giải:

Việc truyền năng lượng cho vật bằng cách tác dụng lực lên vật làm thay đổi trạng thái chuyển động được gọi là công cơ học

Lời giải chi tiết:

1.

- Trong các động tác nâng tạ đã có sự truyền và chuyển hóa từ động năng sang thế năng

- Động tác nâng tạ là thực hiện công, động tác đứng lên của vận động viên không thực hiện công

2.

Khi cho một miếng đồng tiếp xúc với ngọn lửa thì ngọn lửa truyền năng lươgj cho miếng đồng làm cho miếng đồng nóng lên. Trong quá trình xảy ra, không có một lực nào tác dụng lên miếng đồng mà chỉ có sự truyền năng lượng nên quá trình truyền năng lượng này không phải là thực hiện công.

Phương pháp giải:

1.

Gọi góc hợp của lực với hướng chuyển động là α

+ Nếu \(0 \le \alpha  < {90^0}\): công của lực là công phát động

+ Nếu \(\alpha  = {90^0}\): lực không sinh công

+ Nếu \({90^0} < \alpha  \le {180^0}\): công của lực là công cản

2.

Biểu thức tính công của một lực: A = F.s.cosα

Trong đó:

+ A: công của lực (J)

+ F: lực tác dụng lên vật sinh công (N)

+ s: quãng đường vật dịch chuyển (m)

+ α: góc hợp bởi giữa hướng chuyển động và \(\overrightarrow F \)

Lời giải chi tiết:

1.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật

a)

Ta thấy \(0 < \alpha  < {90^0}\)

=> Trọng lực tác dụng lên ô tô sinh công phát động

b)

Ta thấy \({90^0} < \alpha  < {180^0}\)

=> Trọng lực tác dụng lên ô tô sinh công cản

c)

Ta thấy \(\alpha  = {90^0}\)

=> Trọng lực tác dụng lên ô tô không sinh công.

2.

Ta có: F = 150 N; s = 29 m; α = 30⁰

Công của lực F là:

A = F.s.cosα = 150.29.cos30⁰ = 3767,21 (J).