CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN - BÀI TẬP THẾ NĂNG ppsx

TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II

GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 1

Chương 03
CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Tiết Bài tập 04
BÀI TẬP THẾ NĂNG
I. MỤC TIÊU
- Vận dụng được công thức xác định thế năng trong đó phân biệt:
+ Công của trọng lực luôn làm giảm thế năng. Khi thế năng tăng tức là trọng lực đã thực hiện
một công âm.
+ Thế năng tại mỗi vị trí có thể có giá trị khác nhau tùy theo cách chọn gốc tọa độ. Từ đó
nắm vững tính tương đối của thế năng và biết chọn gốc thế năng cho phù hợp trong việc giải các
bài tóan có liên quan đến thế năng.
- Nắm vững và áp dụng thành thạo phương pháp đồ thị để tính công của lực đàn hồi. Từ đó giải
quyết các bài toán về thế năng đàn hồi
II. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
 Ổn định lớp học
1) Kiểm tra bài củ :
+ Câu 1/ Nêu các đặc điểm của thế năng ? Công thức ?
+ Câu 2/ Tính công mà lực đàn hồi thực hiện trong biến dạng của lò xo. Công này liên hệ với
độ biến thiên thế năng đàn hồi như thế nào ?
TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II

GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 2

+ Câu 3/ Viết biểu thức của thế năng đàn hồi. Nêu các tính chất của thế năng này ?
2) Nội dung bài giảng : 

Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh

Bài 28.1/127 :






Bài giải :
GV : Từ hình vẽ trên các em hãy tính công do
trọng lực thực hiện khi vật di chuyển từ B đến
C ?
HS : A = Px.l = Psin.BC
= P.l.sin = P.l.
l
h
= P.h
GV : Từ biểu thức trên các em rút ra kết luận
như thế nào ?
Bài 28.1/127 : Dưới tác dụng của trọng lực,
một vật có khối lượng m trượt không ma sát
từ trạng thái nghỉ trên một mặt phẳng
nghiêng có chiều dài BC = l và độ cao BD =
h. Hãy tính công do trọng lực thực hiện khi
vật di chuyển từ B đến C và chứng tỏ công
này chỉ phụ thuộc sự chênh lệch độ cao giữa
hai điểm B và C.
Bài giải :
Công do trọng lực thực hiện khi vật di chuyển
từ B đến C
A = Px.l = Psin.BC = P.l.sin

= P.l.
l
h
= P.h
Vậy : Công trọng lực phụ thuộc vào h chứng
tỏ công này chỉ phụ thuộc sự chênh lệch độ cao
giữa hai điểm B và C.

Bài 28.2/127 : Trong công viên giải trí, một
xe có khối lượng 80 kg chạy trên đường ray
TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II

GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 3

HS :
Công trọng lực phụ thuộc vào h chứng tỏ công
này chỉ phụ thuộc sự chênh lệch độ cao giữa
hai điểm B và C.
Bài 28.2/127 :







Bài giải :
GV : Độ biến thiên động năng của xe trong
trọng trường khi nó dịch chuyển trong mỗi
trường hợp :

HS tuần tự tr
ình bày : ………………………

a) Từ A đến B : mg(hA – hB)
b) Từ B đến C : mg(hB – hC)
c) Từ A đến D : mg(hA – hD)
có mặt cắt như trên hình vẽ dưới đây. Độ
cao của các điểm A, B, C, D, E được tính đối
với mặt đất và có các giá trị :
hA = 20 m ; hB = 10 m ; hC = 15 m ;
hD = 5 m ; hE = 18 m .
Tính độ biến thiên động năng của xe trong
trọng trường khi nó dịch chuyển :
a) Từ A đến B
b) Từ B đến C
c) Từ A đến D
d) Từ A đến E
Hãy cho biết công mà trọng lực thực hiện
trong một quá trình đó là dương hay âm.
Bài giải :
Độ biến thiên động năng của xe trong trọng
trường khi nó dịch chuyển trong các trường
hợp :
a) Từ A đến B : mg(hA – hB) = 80.9,8.10 =
7840 J
b) Từ B đến C : mg(hB – hC) = - 80.9,8.5 = -
3920 J
c) Từ A đến D : mg(hA – hD) = 80.9,8.15 =
11760 J
TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II

GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 4

d) Từ A đến E : mg(hA – hE)
GV :    
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _


Bài 28.3/127
m = 600 kg
h = 2m
h’ = 1,2 m
a) Wt ?
b) Wt ?  AP
c) Công của trọng lực có phụ thuộc cách
di chuyển hòm giữa hai vị trí đó hay
không ? Tại sao ?



d) Từ A đến E : mg(hA – hE) = 80.9,8.2 =
1568 J
Bài 28.3/127 : Một cần cẩu nâng một hòm
côngtenơ có khối lượng 600 kg từ mặt đất
lên độ cao 2 m ( tính theo di chuyển của khối

tâm của hòm ), sau đó đổi hướng và hạ hòm
này xuống sàn một ôtô tải ở độ cao 1,2m
cách mặt đất.
a) Tím thế năng của hòm trong trọng
trường khi ở độ cao 2 m. Tính công
của lực phát động ( lực căng của dây
cáp) để nâng hòm lên độ cao này.
b) Tìm độ biến thiên thế năng khi hòm
hạ từ độ cao 2m xuống sàn ôtô. Công
của trọng lực có phụ thuộc cách di
chuyển hòm giữa hai vị trí đó hay
không ? Tại sao ?
Bài giải :
Ta chọn góc thế năng tại mặt đất :
a) Thế năng của hòm trong trọng trường khi
ở độ cao 2 m
Wt = mgh = AT = 600.9,8.2 = 11760 J
Thế năng của hòm trong trọng trường khi
ở độ cao 2 m bằng công của lực căng dây cáp.
b) Độ biến thiên thế năng khi hòm hạ từ độ
cao 2m xuống sàn ôtô :
TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II

GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 5





Bài giải :

GV : Ta chọn góc thế năng tại mặt đất
Câu a)
GV : Thế năng của hòm trong trọng trường khi
ở độ cao 2 m ?
HS : Wt = mgh = AT = 600.9,8.2 = 11760 J
 Thế năng của hòm trong trọng trường khi
ở độ cao 2 m bằng công của lực căng dây cáp.
Câu b)
GV : Độ biến thiên thế năng khi hòm hạ từ độ
cao 2m xuống sàn ôtô ?
HS : A
12
= Wt = Wt
1
– Wt
2
= mg( h
1
– h
2
)
 Công của trọng lực phụ thuộc cách di
chuyển hòm giữa hai vị trí này vì công của
trọng lực phụ thuộc vào độ biến thiên của thế
năng.

A
12
= Wt = Wt
1

– Wt
2
= mg( h
1
– h
2
) =
600.9,8(2 – 1,2) = 4704 J
Công của trọng lực phụ thuộc cách di
chuyển hòm giữa hai vị trí này vì công của
trọng lực phụ thuộc vào độ biến thiên của thế
năng.

Bài 29.1/130 : Cho một lò xo nằm ngang ở
trạng thái ban đầu không bị biến dạng. Khi
tác dụng một lực F = 3 N vào lò xo theo
phương của lò xo, ta thấy nó dãn ra được 2
cm.
a) Tìm độ cứng lò xo.
b) Xác định giá trị thế năng đàn hồi của
lò xo khi nó dãn ra được 2 cm.
c) Tính công do lực đàn hồi thực hiện
khi lò xo được kéo dãn thêm từ 2 cm
đến 3,5 cm. Công này dương hay âm
? Giải thích ý nghĩa. Bỏ qua mọi lực
cản.
Bài giải :
a) Độ cứng của lò xo :
F = k.tl  k =
Δl

F
=
02,0
3
= 150 N/m
b) Thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn ra
TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II

GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 6

Bài 29.1/130
F = 3N
l = 2.10
-2
m
a) K ?
b) Wt ?
c) AF ?
Bài giải :





a) GV : Tính độ cứng của lò xo ?
HS : F = k.tl  k =
Δl
F

b) GV : Thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn

ra được 2 cm ?
HS : Wđh = ½ kx
2
= 150.(0,02)
2
/ 2 = 0,03 J.
c) GV : Công do lực đàn hồi thực hiện khi lò
xo được kéo dãn thêm từ 2 cm đến 3,5 cm ?
được 2 cm :
Wđh = ½ kx
2
= 150.(0,02)
2
/ 2 = 0,03 J.
c) Công do lực đàn hồi thực hiện khi lò xo
được kéo dãn thêm từ 2 cm đến 3,5 cm :
A = ½ kx
1
2
– ½ kx
2
2
= ½ k( x
1
2
– x
2
2
) =
2

150
(0,02
2
– 0,035
2
) = - 0,062 J

TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI GA BÀI TẬP VẬT LÝ 10 - HK II

GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA BT VL 10 HK II BAN TN - 7

HS : A = ½ kx
1
2
– ½ kx
2
2
= ½ k( x
1
2
– x
2
2
)
=
2
150
(0,02
2
– 0,035

2
) = - 0,062 J

3) Cũng cố :