Đang tải... (xem toàn văn)
Ngày soạn 12012023 TIẾT 5 8 NĂNG LƯỢNG – CÔNG SUẤT CƠ HỌC I MỤC TIÊU 1 Kiến thức Củng cố kiến thức về năng lượng, công cơ học 2 Mức độ cần đạt Thông hiểu, nhận biết, vận dụng thấp, vận dụng cao II N.Giáo án dạy thêm vật lí 10, soạn theo sách KNTT chuẩn, tài liệu được biên soạn và đã qua giảng dạy, được soạn bám sát theo sách KNTT, bao gồm các bài tập mục đích yêu cầu chuẩn, thày cô có thể sử dụng cho dạy thêm của mình
Ngày soạn 12/01/2023 TIẾT 5-8 NĂNG LƯỢNG – CÔNG SUẤT CƠ HỌC I MỤC TIÊU Kiến thức: - Củng cố kiến thức lượng, công học Mức độ cần đạt: - Thông hiểu, nhận biết, vận dụng thấp, vận dụng cao II NỘI DUNG KIẾN THỨC: Kiến thức trọng tâm: I Năng lượng - Mọi tượng xảy tự nhiên cần có lượng dạng khác nhau: năng, hóa năng, nhiệt năng, điện năng, lượng ánh sáng, lượng âm thanh… - Năng lượng chuyển hóa từ dạng sang dạng khác truyền từ vật sang vật khác - Năng lượng không tự sinh tự mà chuyển hóa từ dạng sang dạng khác truyền từ vật sang vật khác Sơ đồ thí nghiệm minh họa định luật bảo toàn lượng Thí nghiệm cho thấy vật giảm thi nhiệt nước tăng lên nhiêu Điều chứng tỏ, trinh truyền lượng từ vật sang vật khác, chuyển hóa lượng từ dạng dạng khác, lượng ln bảo tồn II Cơng học Thực hiện cơng - Năng lượng truyền từ vật sang vật khác Việc truyền lượng cho vật bằng cách tác dụng lực lên vật làm thay đổi trạng thái chuyển động gọi thực công học (gọi tắt thực công) Ví dụ 1: Khi ta đẩy sách, ta thực cơng làm chuyển từ trạng thái đứng yên sang trạng thái chuyển động nhanh dần Động sách tăng sách nhận lượng từ tay ta truyền sang Ví dụ 2: Gió luồng không khí di chuyển Khi gặp máy phát điện gió, đợng gió thực cơng làm cánh quạt quay Công thức tính công a Khi lực không đổi cùng hướng với chuyển động Khi lực cùng hướng với chuyển động thi độ dịch chuyển →d có đợ lớn bằng quãng đường s, nên công thức tính công A = F.d b Khi lực không đổi không cùng phương với chủn đợng A =F.s.cosα Tùy tḥc vào góc αα mà cơng lực xảy trường hợp sau: + ≤α 0) + α=90o: lực vng góc với phương chuyển đợng, lực khơng sinh cơng (A = 0)(A = 0) + 90o AN = Câu 6: Mợt lực F⃗ có đợ lớn khơng đổi tác dụng vào một vật chuyển động với vận tốc v theo phương khác Hinh 23.1 Độ lớn công lực F thực xếp theo thứ tự tăng dần A (a, b, c) B (a, c, b) C (b, a, c) D (c, a, b) Bài giải: Đáp án D Công thức tính công: A = F.s.cosα Hinh a: A = F.s.cosα (0 < cosα < 1) Hinh b: A = F.s (cosα = 1) Hinh c: A = (cosα = 0) Câu 7: Một vật chuyển động dọc theo chiều dương trục Ox thi bị tác dụng bởi hai lực có đợ lớn F1, F2 cùng phương chuyển động Kết vận tốc vật tăng lên theo chiều Ox Phát biểu sau đúng? A F1 sinh công dương, F2 không sinh công B F1 không sinh công F2 sinh công dương C Cả hai lực sinh công dương D Cả hai lực sinh công âm Bài giải: Đáp án C Ta có: vận tốc vật tăng lên theo chiều Ox => vật chuyển động nhanh dần Gia tốc cùng chiều dương, lực tác dụng cùng chiều dương => Cả hai lực phải sinh công dương Câu 8: Lực sau khơng thực cơng tác dụng vào vật chuyển động? A Trọng lực B Lực ma sát C Lực hướng tâm D Lực hấp dẫn Bài giải: Đáp án C Khi vật chuyển đợng trịn đều, lực hướng tâm có hướng vào tâm quỹ đạo có phương vng góc với vectơ vận tốc điểm quỹ đạo Vậy lực hướng tâm trường hợp không thực công Câu 9: Mỗi tế bào thể người coi một động siêu nhỏ, người hoạt động, tế bào sử dụng lượng hố học để thực cơng Trong nhịp hoạt đợng, tế bào sinh mợt lực 1,5.10−12 N để dịch chuyển nm Tính công mà tế bào sinh nhịp hoạt động Bài giải: Đổi nm = 8.10−9 m Công mà tế bào sinh nhịp hoạt động là: A = F.s = 1,5.10−12.8.10−9 = 1,2.−20 J Câu 10: Một em bé sinh nặng kg một y tá bê ở độ cao 1,2 m so với mặt sàn dọc theo hành lang dài 12 m bệnh viện Tính công mà trọng lực tác dụng vào em bé đã thực Bài giải: Công thức tính công: AP = P.s.cosα = m.g.s.cosα = 3.10.12.cos90o = N Vậy công mà trọng lực tác dụng vào em bé đã thực N Câu 11: Mợt vật có khối lượng m = kg đứng yên thi bị tác dụng bởi lực F bắt đầu chuyển đợng thẳng Đợ lớn lực F quãng đường s mà vật được biểu diễn đồ thị Hinh 23.2 a) Tính công lực b) Tim vận tốc vật vị trí ứng với điểm cuối đồ thị Bài giải: a) Công lực F quãng đường bằng diện tích giới hạn bởi đồ thị (F, s) hinh Diện tích hinh thang OABC là: SOABC = (AB+OC).A52=(15+7).82 = 88 => Công lực A = 88 J b) Vi ban đầu vật đứng yên nên động vật bằng công lực tác dụng lên vật A = Wđ = 12mv2 => 88 = 12.2.v2 => v = 9,38 m/s Câu 12: Một người ngời xe trượt tuyết (có tởng khối lượng 75 kg) trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh đồi xuống chân đồi dài 100 m, cao 50 m Hệ số ma sát xe mặt tuyết 0,11 Gia tốc trọng trường 9,8 m/s2 a) Tính độ lớn lực ma sát xe mặt tuyết xe trượt đến chân đồi b) Đến chân đồi, xe cịn trượt mợt đoạn đường nằm ngang thi dừng lại Tính công lực ma sát đoạn đường Bài giải: a) Từ hinh vẽ ta có sinα=50100⇒α30o Hợp lực tác dụng lên xe trượt tuyết: P⃗ +N⃗ +Fms→=ma⃗ Chiếu lên phương vng góc với AB ta có: N = Pcosα => Fms = μN = μmgcosα = 0,11.75.9,8.cos30o = 70 N b) Công lực ma sát trượt đoạn AB là: Ams = -Fms.s = -70.100 = -7 000 J Chọn mốc ở chân đồi (mặt phẳng ngang qua B - BC) Cơ A là: WA = mgh = 75.9,8.50 = 36 750 J Cơ B là: WB Vi có ma sát đoạn AB nên: WB = WA + Ams = 36750 + (-7000) = 29750 J Đến chân đồi, xe trượt một đoạn đường nằm ngang rồi dừng lại C => WC = Vi có ma sát đoạn BC nên: WC = WB + A'ms => A'ms = -WB = -29750 J Câu 13: Một người y tá đẩy bệnh nhân nặng 87 kg xe băng ca nặng 18 kg làm cho bệnh nhân xe băng ca chuyển động thẳng mặt sàn nằm ngang với gia tốc không đổi 0,55 m/s2 (Hinh 23.3) Bỏ qua ma sát bánh xe mặt sàn a) Tính công mà y tá đã thực bệnh nhân xe băng ca chuyển động 1,9m b) Sau quãng đường dài thi y tá tiêu hao một công 140 J? Bài giải: a) Y tá phải đẩy bệnh nhân xe băng ca nên độ lớn lực đẩy y tá là: F = ma = (87 + 18).0,55 = 57,75 N Công mà y tác thực là: A = F.s = 57,75.1,9 = 109,7 J b) Khi y tá tiêu hao một công 140 J, thi xe băng ca chuyển động quãng đường là: s' = A′F=14057,75 = 2,4 m Vận dụng: Câu 1: Trong hệ đơn vị SI, công đo bằng: A cal B W C J D W/s Câu 2: Khi đun nước bằng ấm điện thi có trinh chuyển hóa lượng chính xảy ra? A Điện chuyển hóa thành đợng B Điện chuyển hóa thành nhiệt C Nhiệt chuyển hóa thành điện D Nhiệt chuyển hóa thành Câu 3: Năng lượng phát từ Mặt Trời có ng̀n gốc là: A lượng hóa học B lượng nhiệt C lượng hạt nhân D quang Câu 4: Khi một vật trượt xuống một mặt phẳng nghiêng hợp với mặt phẳng ngang mợt góc α Cơng lực ma sát thực chiều dài s mặt phẳng nghiêng A AFms=μ.m.g.sinα B AFms=−μ.m.g.cosα C AFms=μ.m.g.sinα.s D AFms=−μ.m.g.cosα.s Câu 5: Lực sau không thực công tác dụng vào vật chuyển đợng? A Trọng lực B Lực ma sát C Lực hướng tâm D Lực hấp dẫn Câu 6: Đại lượng sau một dạng lượng? A Cơ B Hóa C Nhiệt D Nhiệt lượng Câu 7: Mợt người nhấc mợt vật có m = kg lên độ cao m rồi mang vật ngang một độ dịch chuyển 10 m Công tổng cộng mà người đã thực bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s2 A 40 J B 2400 J C 120 J D 1200 J Câu 8: Chọn câu sai A Cơng trọng lượng có giá trị dương hay âm B Công trọng lực không phụ thuộc dạng đường vật C Công lực ma sát phụ thuộc vào dạng đường vật chịu lực D Công lực đàn hồi phụ thuộc dạng đường vật chịu lực Câu 9: Một vật chuyển động dọc theo chiều dương trục Ox thi bị tác dụng bởi hai lực có đợ lớn F1, F2 cùng phương chuyển động Kết vận tốc vật tăng lên theo chiều Ox Phát biểu sau đúng? A F1 sinh công dương, F2 không sinh công B F1 không sinh công, F2 sinh công dương C Cả hai lực sinh công dương D Cả hai lực sinh cơng âm Câu 10: Cho mợt vật có khối lượng kg rơi tự Tính công trọng lực giây thứ tư Lấy g = 10 m/s2 A 3800 (J) B 2800 (J) C 4800 (J) D 6800 (J) Câu 11: Năng lượng có tính chất sau đây? A Là một đại lượng vô hướng B Có thể tờn ở dạng khác C Có thể truyền từ vật sang vật khác, chuyển hóa qua lại dạng khác hệ, thành phần hệ D Các đáp án Câu 12: Khi kéo một vật trượt lên một mặt phẳng nghiêng, lực tác dụng vào vật không sinh công A trọng lực B phản lực C lực ma sát D lực kéo Câu 13: Mợt bạn học sinh có khối lượng 50 kg lên một câu thang gồm 20 bậc cao 15 cm, dài 20 cm Tính công tối thiểu mà bạn phải thực Coi lực mà học sinh tác dụng lên bậc thang không đổi trinh di chuyển Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 A 1500 J B 2000 J C 2500 J D 3000 J Câu 14: Người ta kéo một thùng nặng 30 kg trượt sàn nhà nằm ngang bằng một dây hợp với phương nằm ngang mợt góc 45o, lực tác dụng lên dây 150 N Tính cơng lực thùng trượt 10 m A 1060 J B 10,65 J C 1000 J D 1500 J Câu 15: Một lực F có đợ lớn khơng đởi tác dụng vào một vật chuyển động với vận tốc v theo phương khác hinh vẽ Độ lớn công lực F thực xếp theo thứ tự tăng dần A (a, b, c) B (a, c, b) C (b, a, c) D (c, a, b) Câu 16: Đáp án sau A Lực đại lượng vectơ nên công đại lượng vectơ B Trong chuyển đợng trịn, lực hướng tâm thực cơng vi có hai yếu tố: lực độ dời vật C Công lực đại lượng vơ hướng có giá trị đại số D Một vật chuyển động thẳng đều, công hợp lực khác khơng vi có đợ dời vật Câu 17: Khi hạt mưa rơi, chuyển hóa thành A Nhiệt B Động C Hóa D Quang Câu 18: Một vật khối lượng kg bị hất với vận tốc ban đầu có đợ lớn bằng m/s để trượt mặt phẳng nằm ngang Sau trượt 0,8 m thi vật dừng lại Công lực ma sát đã thực bằng: A 16 J B -16 J C -8 J D J Câu 19: Một thang máy khối lượng m = 600 kg chuyển động thẳng đứng lên cao 10 m Tính công động để kéo thang máy lên thang máy lên nhanh dần với gia tốc a = m/s2 Lấy g = 10 m/s2 Chọn chiều dương hướng lên A 6,6.104(J) B 66.104(J) C 75.104(J) D 7,5.104(J) Câu 20: Một ngựa kéo một xe với vận tốc 14,4 km/h đường nằm ngang Biết lực kéo có đợ lớn F = 500 N hợp với phương nằm ngang góc θ=30o Tính cơng ngựa 30 phút Coi xe chuyển động thẳng không đổi chiều chuyển động A 3117691,454 (J) B 3117,6.105 (J) C 301.105 (J) D 301,65.105 (J) Câu 21: Một vật có khối lượng kg rơi tự từ đợ cao 10 m so với mặt đất Bỏ qua sức cản không khí Lấy g = 9,8 m/s2 Trong thời gian 1,2 s kể từ lúc bắt đầu thả vật, trọng lực thực một công bằng? A 196 J B 138,3 J C 69,15 J D 34,75J Đã duyệt Ngày 15/01/2023 Tổ phó chun mơn Nguyễn Văn Ngọc