Câu 17.a, 17.b, 17.c phần bài tập bổ sung – Trang 80, 81 Vở bài tập Vật lí 8

Hòn bi A được thả cho lăn từ trên cao theo một máng nghiêng xuống dưới (H.17.1). Trong quá trình lăn từ trên xuống, thế năng và động năng của viên bi thay đổi như thế nào? Nếu bỏ qua ma sát thì người ta nói, trong quá trình lăn đó cơ năng của hòn bi được bảo toàn. Điều đó có nghĩa là thế nào?

Phương pháp giải:

Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng: Động năng có thể chuyển hóa thành thế năng, ngược lại thế năng có thể chuyển hóa thành động năng.

Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hóa lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn.

Lời giải chi tiết:

Trong quá trình lăn từ trên xuống, thế năng của viên bi giảm dần và động năng của viên bi tăng dần. Khi chuyển động trên mặt nằm ngang thì động năng của viên bi không đổi nếu bỏ qua ma sát, thế năng của viên bi không đổi.

Nếu bỏ qua ma sát thì người ta nói, trong quá trình lăn đó cơ năng của hòn bi được bảo toàn. Điều đó có nghĩa là tổng động năng và thế năng của viên bi luôn không đổi.

Một người đi xe đạp thả cho xe đi từ đỉnh dốc xuống chân dốc. Đến chân dốc, xe đi thêm một quãng đường dài nữa rồi mới dừng lại. Hãy giải thích tại sao.

Phương pháp giải:

Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng: Động năng có thể chuyển hóa thành thế năng, ngược lại thế năng có thể chuyển hóa thành động năng.

Lời giải chi tiết:

Chọn chân dốc là mốc thế năng.

Khi xe ở trên đỉnh dốc, xe ở một độ cao so với mốc, lúc đó xe có thế năng.

Khi người đó thả cho xe tự đi thì độ cao của xe so với mốc giảm dần( thế năng của xe giảm dần), đồng thời vận tốc của xe tăng dần ( động năng tăng dần)

Khi xe đi tới chân dốc, thế năng của nó bằng 0, thế năng chuyển thành động năng của xe.

Xe đi thêm một quãng đường dài nữa mới dừng lại do xuất hiện ma sát giữa xe và mặt đường, động năng của xe chuyển dần thành năng lượng khác và cơ năng ở đây không được bảo toàn, động năng của xe giảm dần, làm cho xe chạy chậm dần và khi cơ năng chuyển hóa hết thành dạng khác thì dừng lại.

Vật được bắn lên từ 1 độ cao h cách mặt đất theo phương thẳng đứng với vận tốc v0. Giả sử ma sát của không khí không đáng kể. Sau 1 thời gian vật rơi xuống đất. Khi chạm đất, vận tốc của vật có độ lớn

A. bằng độ lớn vận tốc lúc bắn.

B. lớn hơn độ lớn vận tốc lúc bắn.

C. nhỏ hơn vận tốc lúc bắn.

D. không thể so sánh với độ lớn vận tốc lúc bắn vì không đủ dữ kiện.

Phương pháp giải:

Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng: Động năng có thể chuyển hóa thành thế năng, ngược lại thế năng có thể chuyển hóa thành động năng.

Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hóa lẫn nhau, nhưng co năng được bảo toàn.

Lời giải chi tiết:

Chọn B.

Chọn mốc thế năng tại mặt đất.

Vật được bắn lên ở độ cao h thì nó có cả động năng và thế năng ban đầu.

Khi chạm đất, thế năng bằng 0. Vì ma sát của không khí không đáng kể, cơ năng bảo toàn nên động năng của vật tại mặt đất bằng tổng động năng và thế năng lúc vật được bắn lên tức là động năng vật tại mặt đất lớn hơn động năng lúc bắn. Vậy khi chạm đất vật có vận tốc lớn hơn vận tốc lúc bắn.