chuyen de co nang vat li 10

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

CHUYÊN ĐỀ CƠ NĂNG, ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN VÀ CHUYỂN HĨA CƠ NĂNG
A. LÝ THUYẾT

1. Cơ năng.

Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng toàn phần (thế năng hấp dẫn, thế năng
đàn hồi…) của vật đó.

W = Wd + Wt =

2. Định luật bảo toàn cơ năng

Trong trường lực thế, cơ năng của một vật được bảo tồn (tức là có giá trị không đổi theo thời
gian)

3. Định lý biến thiên cơ năng

Độ biến thiên cơ năng của vật bằng tổng công của tất cả các ngoại lực không phải là lực thế
(lực ma sát) tác dụng lên nó.

B. BÀI TẬP

Bài 1: Một vật được ném lên theo phương thẳng đứng từ một điểm A cách mặt đất một
khoảng 4m. Người ta quan sát thấy vật rơi chạm đất với vận tốc có độ lớn bằng 12m/s. Cho g
= 10m/s.

1. Xác định vận tốc của vật khi được ném. Tính độ cao cực đại mà vật có thể đạt được
2. Nếu vật được ném thănrg đứng xuống dưới vói vận tốc bằng 4m/s thì vận tốc của vật khi
chạm đất bằng bao nhiêu?

Bài 2: Một vật B có khối lượng m được gắn vào một đầu dây nhẹ, khơng co giãn. Dây vắt qua

một rịng rọc nhẹ. Đầu kia của dây gắn với một vật A có khối lượng 2m. A chuyển động
không ma sát trên mặt phẳng ngang. B chuyển động thẳng đứng. Đoạn dây phía A dài 0,8m.
Đoạn dây phía B dài 0,2m. Giả sử ban đầu hệ đứng yên.

Thả cho hệ chuyển động khơng vận tốc đầu. Hãy tính vận tốc của A khi A tới mép bàn. Cho g
= 10m/s2.

Tính gia tốc và thời gian mỗi vật đã chuyển động.

Bài 3: Hai vật M1 và M2 có khối lượng lần lượt là 2kg và 6kg được nối với nhau bởi một dây
nhẹ, khơng co giãn. Dây vắt qua rịng rọc để M1 chuyển động thẳng đứng và M2 chuyển
động trên một mặt nghiêng một góc 300 so với mặt phẳng ngang. Vật M1 được cấp một vận
tốc ban đầu bằng 2m/s theo phương thẳng đứng, hướng xuống dưới. Cho g = 10m/s2.

Tính quãng đường mỗi vật chuyển động cho đến khi dừng lại.

Xác định gia tốc và thời gian vật bắt đầu chuyển động cho đến khi dừng lại.

Bài 4: Một vật có khối lượng m được đặt tại một điểm A (có độ cao h so với mặt đất) để sau
đó chạy trên đường trịn bán kính R = 10cm. Cho g = 10m/s2.

Với h = 2R, để xe chạy được đến điểm C thì phải truyền cho vật một vận tốc ban đầu bằng
bao nhiêu?

Nếu khơng truyền vận tốc đầu thì A phải có độ cao bằng bao nhiêu để vật có thể tới được C.

Bài 5: Hai vật M1 và M2 có khối lượng lần lượt bằng 1kg và 3kg được treo vào hai đầu của
một sợi dây nhẹ không co giãn. Dây vắt qua một rịng rọc như hình vẽ. Lúc đầu hệ đứng yên ,
M1 và M2 có cùng một độ cao. Cho g = 10m/s2. Khi vận tốc của mỗi vật có độ lớn bằng
2m/s thì M1 và M2 cách nhau một khoảng bằng bao nhiêu?

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

mặt phẳng nghiêng một góc 300 so với mặt ngang. Cho g = 10m/s2.
Xác định độ giãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng.

Đẩy M đến vị trí lị xo bị nén 30cm rồi thả ra khơng vận tốc đầu. Xác định vận tốc của M khi
lò xo bị nén 15cm.

Bài 7: Một vật có khối lượng m = 0,5kg được buộc vào đầu của một lò xo có độ cứng k =
200N. Đầu kia của lị xo được giữ cố định. Vật m có thể chuyển động không ma sát trên một
mặt nằm ngang. Kéo vật tới vị trí lị xo giãn 20cm rồi thả nhẹ.

Xác định vị trí vật có vận tốc cực đại. Tính độ lớn của vận tốc này.

Xác định vị trí của vật mà tại đó thế năng đàn hồi bằng với động năng. Xác định độ lớn vận
tốc của vật khi này.

Nếu như ban đầu ta cung cấp cho vật một vận tốc có độ lớn bằng 10cm/s, hãy xác định độ
nén cực đại của lò xo khi này.

Nếu như vị trí buộc lị xo chỉ chịu được một lực tối đa bằng 20N. Hãy xác định vận tốc nhỏ
nhất cung cấp cho vật để lò xo bị bật ra khỏi điểm treo.

Bài 8: Một vật có khối lượng m = 2kg được đặt lên một đĩa nhẹ, đĩa nhẹ được gắn vào một
đầu của lò xo. Đầu còn lại của lò xo được gắn với mặt đất. Người ta thấy rằng khi quyển sách
nằm cân bằng thì lị xo bị nén một đoạn bằng 5cm. Tác dụng lên vật một lực sao cho lò xo tới
vị trí bị nén thêm 10cm nữa rồi thả nhẹ cho hệ dao động. Cho g = 10m/s2.

Giả sử rằng vật sẽ bị rời khỏi đĩa khi là xo có chiều dài bằng với chiều dài tự nhiên. Hãy xác
định vận tốc của vật khi nó rời khỏi đĩa. Xác định độ cao cực đại mà vật có thể đạt được.
Giả sử vật bắt đầu rời khỏi đĩa khi là xo bị giãn 2cm, hãy xác định độ cao cực đại mà vật có

thể đạt được khi này.

Bài 9: Một vật M được buộc vào một đầu của một lị xo treo thẳng đứng, lị xo có độ cứng
bằng 250N/m và có chiều dài tự nhiên bằng 20cm. Khi vật ở vị trí cân bằng, người ta thấy
chiều dài của lò xo là 28cm. Kéo M tới vị trí là xo bị giãn thêm 4cm nữa rồi thả ra không vận
tốc đầu. Cho g = 10m/s2.

Xác định chiều dài ngắn nhất mà lò xo có thể đạt được.
Xác định vị trí và độ lớn vật có vận tốc cực đại.

Bài 10: Hai vật M1 và M2 có khối lượng lần lượt là 10kg và 2kg được buộc vào hai đầu của
một sợi dây nhẹ, không co giãn. Sợi dây được vắt qua một rịng rọc như hình vẽ. Vật M2
được gắn với tường bởi một lị xo có độ cứng k = 200N/m. Lúc đầu hệ đừng yên, M1 cách
mặt đất 60cm và lị xo khơng biến dạng. Cho g = 10m/s2.

Giả sử khơng có ma sát giữa M2 và mặt bàn nằm ngang. Tính độ lớn vận tốc của M1 khi nó
chạm đất.

Giả sử giữa M2 và mặt bàn có ma sát với hệ số ma sát trượt bằng 0,6. Hãy xác định vận tốc
của M1 khi chạm đất.

Bài 11: Một vật M được thả không vận tốc đầu từ một đỉnh dốc AB. Đỉnh dốc có độ cao h =
1,5m so với mặt đất. Sau khi vật chuyển động đến chân dốc thì lại tiếp tục chuyển động trên
mặt ngang BC. Giả sử rằng khơng có lực ma sát giữa vật và mặt nghiêng AB. Vật M có khối
lượng bằng 25kg. Cho g = 10m/s2.

Xác định vận tốc của vật M khi nó chuyển động tới chân dốc.

Biết rằng đoạn BC có độ dài bằng 2m. Khi vật M chuyển động tới C người ta xác định được
vận tốc của nó bằng 3m/s. Hãy tính hệ số ma sát giữa vật và mặt ngang BC.

Giải bài toán với trường hợp người ta cung cấp cho vật một vận tốc ban đầu bằng 0,5m/s.
Bài 12: Một vật M có khối lượng m = 2kg được buộc vào một đầu của lò xo L có độ cứng k =
200N/m. Vật M có thể chuyển động trên một mặt phẳng ngang. Kéo M tới vị trí lị xo giãn
một đoạn bằng 6cm rồi thả nhẹ cho vật dao động. Người ta thấy rằng tại vị trí lị xo có độ nén
bằng 3cm thì vật có vận tốc bằng khơng. Cho g = 10m/s2.

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Xác định vị trí tiếp theo mà tại đó vật có vận tốc bằng khơng.

Bài 13: Một ơ tơ đang chạy lên dốc với vận tốc bằng 18m/s thì bị chết máy. Dốc nghiêng một
góc 300 so với mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trượt giữa các bánh xe và mặt đường bằng 0,3.
Cho g = 10m/s2.

Hãy xác định vị trí cao nhất mà ơ tơ có thể chuyển động lên được.
Xác định vận tốc của ô tô khi nó trở lại vị trí chân dốc.

Bài 14: Hai quả cầu nhỏ A và B có khối lượng lần lượt là 0,2kg và 0,5kg được treo vào hai
đầu của hai sợi dây nhẹ, không co giãn. Quả cầu A được đưa tới độ cao 0,2m so với quả cầu
B. Thả cho quả cầu A tới va chạm với quả cầu B đang đứng yên. Coi như va chạm là hoàn
toàn đàn hồi. Hãy xác định độ cao của mỗi quả cầu ngay sau va chạm. Cho g = 10m/s2.
Bài 15: Một viên đạn có khối lượng m = 12g được bắn theo phương ngang vào một khối gỗ
có khói lượng M = 100g đang đứng yên. Khối gỗ được gắn vào một đầu của lò xo, đầu còn
lại của lò xo được gắn cố định như hình vẽ. Biết rằng sau khi va chạm viên đạn găm vào khối
gỗ và cùng chuyển động tới vị trí lị xo có độ nén lớn nhất bằng 80cm. Cho k = 150N/m.
Tính vận tốc của viên đạn ngay trước khi chạm vào khối gỗ.

Xác định cơ năng của hệ ngay trước và sau va chạm.

Bài 16: Một quả cầu nhỏ A có khối lượng bằng 3m được buộc vào đầu của một sợi dây, lúc
đầu A được giữ ở độ cao h = 0,2m so với mặt phẳng ngang. Trên mặt phẳng ngang có đặt một

khối gỗ B có khối lượng bằng 2m đang đứng yên.Thả cho A chuyển động không vận tốc đầu
đến va chạm đàn hồi với B. Vật B chuyển động khơng ma sát tới va chạm với vật C có khối
lượng bằng m đang đứng yên. Coi va chạm của B và C là mềm. Hãy xác định vận tốc của hệ
B và C sau va chạm. Cho g = 10m/s2

Bài 17: Một quả cầu M1 có khói lượng bằng m được treo vào đầu của một sợi dây nhẹ có
phương thẳng đứng. Một quả cầu M2, có khố lượng bằng 2m, nằm cách M1 một khoảng
bằng 0,9m được bắn lên với vận tốc bằng 4,5m/s theo phương thẳng đứng và va chạm đàn hồi
với M1. Xác định độ cao cực đại của M1 và M2 ngay sau va chạm. Cho g = 10m/s2.

Bài 18: Vật M1 cso khối lượng m1 = 0,3kg được buộc vào một lị xo nhẹ, có độ cứng k =
50N/m. Lúc đầu M1 đứng n và lị xo khơng biến dạng. Vật M2 có khối lượng bằng 0,2kg
chuyển động với vận tốc 1,2m/s đến va chạm với M1. Xác định độ nén cực đại của lò xo
ngay sau va chạm.

Bài 19: Hai vật A và B cso cùng khối lượng và bằng 1kg, được nối với nhau bởi một lị xo
nhẹ có độ cứng k = 50N/m. Lúc đầu A và B đứng yên trên mặt phẳng ngang và lị xo khơng
biến dạng. Một vật C cũng có khối lượng bằng 1kg chuyển động đến va chạm đàn hồi với A.
Sau va chạm, C dừng lại, A và B cùng chuyển động. Người ta quan sát thấy vào một lúc nào
đó lị xo giãn một đoạn lớn nhất bằng 8cm.

Xác định vận tốc của C trước va chạm.

Bài 20: Một viên đạn có khối lượng m = 100.10-4kg được bắn với vận tốc v1 = 300m/s vào
một túi cát được treo thẳng đứng có khối lượng M = 200.10-2kg. Sau khi viên đạn nằm trong
túi cát hệ viên đạn và túi cát lên tới độ cao cực đại bằng h.

Bắn một viên đạn thứ hai vào một túi cát khác (giống với túi cát ở trên) thì sau khi va chạm,
hệ này lên tới độ cao cực đại bằng h + 80.10-2m. Cho g = 10m/s2.

Tính vận tốc của viên đạn thứ hai. Cho biết sự mất mát năng lượng trong hai lần bắn là như
nhau.

</div>

<!--links-->