Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Ôn tập từ định luật bảo tòan động lượng đên định luật bảo tòan cơ năng

đàn hồi cũng là lực thế. 
7. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG 
1. Thiết lập định luật 
a. Trường hợp trọng lực 
	Xét vật có khối lượng m rơi tự do từ độ cao z1 đến độ cao z2. Áp dụng định lý động năng 
Mặt khác: 
do đó: 
Trong quá trình chuyển động, nếu vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực , động năng có thể chuyển thành thế năng và ngược lại, va tổng của chúng, tức cơ năng của vật được bảo toàn (không đổi theo thời gian) 
b. Trường hợp lực đàn hồi 
 Trong quá trình chuyển động của vật gắn vào lò xo, khi động năng của vật tăng thì thế năng đàn hồi giảm và ngược lại, nhưng tổng động năng và thế năng, tức là cơ năng của vật, thì luôn bảo toàn 
c. Định luật bảo toàn cơ năng tổng quát 
Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn. 
2. Biến thiên cơ năng. Công của lực không phải là lực thế. 
Khi ngoài lực thế vật còn chịu tác dụng của lực không phải là lực thế, cơ năng của vật không được bảo toàn và công của lực này bằng độ biến thiên cơ năng của vật. 
Bài Tập Áp Dụng 
Bài toán1 . Một vật nặng có m=1kg thê ̉ chuyển động không ma sát trên mặt bàn nằm ngang được gắn với một lò xo có đô ̣ cứng là 80 N/m & có khối lượng không đáng kê ̉. Người ta nén lò xo sao cho đô ̣ dài lò xo giảm đi 2cm, rồi bo ̉ tay ra . Tính vận tốc của vật khi đi qua VTCB. 
 Giải 
- Vì trọng lực cân bằng với phản lực của mặt bàn & lực ma sát được bo ̉ qua nên hê ̣ vật – lò xo là cô lập . 
- Năng lượng của hê ̣ ở vị trí lò xo bị nén : 
- Năng lượng của hê ̣ khi qua VTCB: 
- Áp dụng ĐLBT cơ năng . 
Do đo ́ 
Vậy 
L=2.10 -2 m 
Với 
K=80N/m 
m=1kg 
Các em thay số vào ta tìm được v 
Bài toán 2 . Một vật có khối lượng 3kg rơi không vận tốc đầu tư ̀ đô ̣ cao 4m. 
a. Tính vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất . Bỏ qua sức cản của không khi ́. 
b. Thực ra vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất chỉ bằng 6m/s. tính lực cản trung bình của không khi ́ tác dụng lên vật ? 
Giải 
- Vì trong bài có tính đến TNTT nên trọng lực không còn là ngoại lực & vật có thê ̉ coi là cô lập . Chính xác hê ̣ vật + trái đất mới là hê ̣ cô lập . 
- Chọn mốc TN tại mặt đất 
- Do cơ năng được bảo toàn : 
b. Do có lực cản kk nên đô ̣ biến thiên cơ năng của hê ̣ bằng công của lực cản : 
Mà A= F.s 
Bài 1 .Vật nhỏ được ném lên từ điểm A trên mặt đất với vận tốc đầu =20m/s theo phương thẳng đứng . Xác định độ cao của điểm O mà vật đạt được . bỏ qua mọi ma sát . 
Bài Tập Làm Thêm 
Bài 2 . Một vật nhỏ khối lượng m=100g rơi tự do không vận tốc đầu từ điểm A ở độ cao h=25m . Khi chạm đất tại O, vật đó nảy lên theo phương thẳng đứng với vận tốc bằng ¾ vận tốc lúc chạm đất và đi lên đến B. Xác định chiều cao OB mà vật đạt được . 
V o =20m/s 
A 
B 
Để giải bài toán bảo toàn năng lượng – ta thực hiện các bước sau 
Bước1 - Chọn gốc thế năng của vật 
Trong bài toán này thầy chọn gốc thế năng trên mặt đất 
Bước 2 Viết biểu thức cơ năng của vật mỗi vị trí ta cần xét 
Trong bài toán này hai vị trí cần xét là A và B 
Cơ năng của vật tại vị trí A 
W A = W đA +W tA 
Chú ý:lúc đầu các em nên gọi vận tốc và độ cao của vật ở mỗi vị trí . 
Gọi vận tốc và độ cao của mỗi vật tại A, B Lần lượt là v A ,h A ; v B , h B 
W B = W đB +W tB 
Cơ năng của vật tại vị trí B 
Bước 3 – Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng 
W A =W B 
Bài 3 . Một Ôtô đang chạy trên đường nằm ngang với vận tốc 90km/h tới một điểm A thì lên dốc . Góc nghiêng của mặt dốc so với mặt ngang là α=30 o .Hỏi Ôtô đi lên dốc được đoạn bằng bao nhiêu mét thì dừng lại ? 
Trên mặt dốc không có ma sát . 
Cho biết 
v o =90km/h=25m/s 
α=30 o 
s=? thì v=0 
 Trên mặt dốc Không có ma sát . 
A 
B 
. 
A 
. 
B 
z 
α=30o 
H 
v o 
s 
Tại vị trí A có : 
Giải 
Chọn gốc thế năng tại điểm A trên mặt đất . 
v A = v o =25m/s 
z A =0 ( Vì A ở mặt đất ) 
Cơ năng của vật tại vị trí A 
W A = W đA (1) 
Tại vị trí B có : 
v B =0 ( vật dừng lại ) 
z B =z 
Cơ năng của vật tại vị trí B 
W B = W tB (2) 
W A =W B (3) 
Áp dụng ĐLBTCN ta có : 
Thay số vào pt(3) ta tìm được z, từ z ta có thể tìm được s. 
bài 4. Vật có khối lương m=3kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt dốc cao 20m. khi tới chân dốc thì vận tốc đạt 15m/s . tính công của lực ma sát.(cho g=10m/s2) 
bài 5 . Từ một đỉnh tháp có chiều cao h=30m, người ta ném lên cao một hòn đá có khối lượng m=50g với vận tốc đầu bằng 20m/s. Khi tới măt đất vận tốc hòn đá bằng 25m/s. tính công của lức cản không khí .( cho g=10m/s2). 
Bai 5 . Một vật nhỏ khối lượng m=200g gắn vào đầu một lò xo đàn hồi có độ cứng k=100N/m, khối lượng không đáng kể ; đầu kia của lò xo được giữ cố định.Tất cả nằm trên mp không ma sát . Vật được đưa về vị trí mà lò so tại đó giản ra 5cm. Sau đó vật được thả nhẹ nhàng . Dưới tác dụng của lực đàn hồi , vật bắt đầu chuyển động . Xác định vận tốc của vật khi : 
a)Vật về tới vị trí lò xo không biến dạng 
b) Vật về tới vị trí lò xo dãn 3cm. 
Bài 6 . Một lò xo đàn hồi có độ cứng 200N/m, khối lượng không đáng kể được treo thẳng đứng . Đầu dưới của lò xo gắn với vật nhỏ khối lượng m=500g . vật được giữtại vị trí không co dãn , sau đó đựoc thả nhẹ cho chuyển động . 
a)Tới vị trí nào thì lực đàn hồi cân bằng với trọng lực của vật . 
b)Tính vận tốc của vật tại điểm đó . 
Baøi 1: Moät vaät coù troïng löôïng 2 N, coù ñoäng naêng 2,5 J. Tính vaän toác cuûa vaät . Cho g = 10 m/s2. 
Baøi 2: Moät vaän ñoäng vieân coù khoái löôïng 60 kg chaïy ñeàu heát quaõng ñöôøng 900m trong thôøi gian 1 phuùt 30 giaây . Tính ñoäng naêng cuûa ngöôøi ñoù . 
Baøi 3: Moät vaät coù khoái löôïng m = 4 kg ñang naèm yeân treân maët phaúng naèm ngang . Duøng moät löïc F = 10 N theo phöông ngang ñeå keùo vaät ñi . Boû qua ma saùt . Tính ñoäng naêng cuûa vaät ñoù khi vaät ñi ñöôïc quaïng ñöôøng 10 m. 
Baøi 4: Moät oâtoâ taûi coù khoái löôïng 2,5 taán vaø moät oâtoâ con khoái löôïng 650 kg chuyeån ñoäng cuøng chieàu treân cuøng moät ñöôøng thaúng , vôùi cuøng vaän toác laø 54 km/h. 
	a) Tính ñoäng naêng cuûa moãi oâtoâ . 
	 b) Tính ñoäng naêng cuûa oâtoâ con trong heä quy chieáu gaén vôùi oâtoâ taûi . 
Bài 1. Xe ôtô chuyển động nhanh dần đều không vận tốc đầu , đi được quản đường s=100m thì đạt vận tốc v=72km/h. khối lượng ôtô m=1 tấn , hệ số ma sát lăn giữa xe va mặt đường là 0,05. 
a) Tính công do lực ma sát gây ra . 
b) Tính công do lực kéo động cơ thực hiện . 
Bài 2. Xe ôtô chuyển động chậm dần đều duới tác dụng của lực ma sát với vận tốc đầu vo =72km/h , đi được quản đường s=100m thì xe dừng lại . khối lượng ôtô m=1 tấn , 
a) Tính công do lực ma sát gây ra . 
b) Tính công suất của lực ma sát trên . 
TÓM TẮC CHƯƠNG V 
I- THUYếT ĐộNG HọC PHÂN Tử CHấT KHÍ. 
Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng 
Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng,chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao 
Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử va vaồ thành bình và gây ra áp suất lên thành bình 
Khí lí tưởng là chất khí tuân theo các định luật Bôi lơ –Mari- ốt . 
II-CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG. 
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG 
pV 
T 
= hằng số 
Có nghĩa là 
p 1 V 1 
T 1 
p 2 V 2 
T 2 
= 
Quá trình đẳng nhiệt 
Quá trình đẳng tích 
Quá trình đẳng áp 
p 
V 
(T) 
p 
T 
(V) 
V 
T 
(p) 
1. Một khẩu đại bác có khối lượng 4 tấn , bắn đi 1 viên đạn theo phương ngang có khối lượng 10Kg với vận tốc 400m/s.Coi như lúc đầu , hệ đại bác và đạn đứng yên.Vận tốc giật lùi của đại bác là : 
	 A. 1m/s 	B. 2m/s 	C. 4m/s 	D. 3m/s 
2. Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị của công suất ? 
	A. HP B. J.s 	C. N.m/s 	D. W 
5. Đơn vị động lượng là đơn vị nào sau đây : 
A. kgm.s B. kgm/s 	C. kgm/s2 	D. kgm2/s 
6. Hiện tượng nào sau đây liên quan đến định luật Sác lơ ? 
Quả bóng bay bị vỡ ra khi bóp mạnh 	B. Nén khí trong xilanh để tăng áp suất . 
 C. Săm xe đạp để ngoài nắng bị nổ . .D. Cả 3 hiện tượng trên 
Trắc Nghiệm 
7. Công có thể biểu thị bằng tích của : 
	A. Lực và quãng đường đi được 	 B. Lực , quãng đường đi được và khoảng thời gian 
 C. Lực và vận tốc 	D. Năng lượng và khoảng thời gian 
8. Chọn phát biểu sai về động lượng : 
A. Động lượng là một đại lượng động lực học liên quan đến tương tác,va chạm giữa các vật . 
 B. Động lượng đặc trưng cho sự truyền chuyển động giữa các vật tương tác 
C. Động lượng tỷ lệ thuận với khối lượng và tốc độ của vật 
D. Động lượng là một đại lượng véc tơ , được tính bằng tích của khối lượng với véctơ vận tốc . 
9. Một vật khối lượng m=500g chuyển động thẳng theo chiều âm trục tọa độ x với vận tốc 43,2 km/h. Động lượng của vật có giá trị là : 
A. -6 Kgm/s B. -3 Kgm/s C. 6 Kgm/s D. 3 Kgm/s 
10. Điều nào sau đây không đúng khi nói về động lượng : 
	A. Động lượng của một vật bằng tích khối lượng và vận tốc của vật . 
	B. Động lượng của một vật là một đại lượng véc tơ . 
	C. Trong hệ kín , động lượng của hệ được bảo toàn 
 	D. Động lượng của một vật bằng tích khối lượng và bình phương vận tốc 
11. Trong quá trình nào sau đây , động lượng của ôtô được bảo toàn : 
A. Ô tô giảm tốc B. Ô tô chuyển động tròn đều 
C. Ô tô chuyển động thẳng đều trên đường không có ma sát . D. Ô tô tăng tốc 
12. Một khối khí ở 7oC đựng trong một bình kín có áp suất 1 atm . Hỏi phải đun nóng bình đến bao nhiêu độ C để áp suất khí là 1,5 atm ? 
	 A . 127 oC . 	 B . 147 oC . 	 C . 117 oC . 	 D . 157 oC . 
II.BÀI TẬP : (4đ) 
O 
6.10 5 
V(lit ) 
1 
2 
2 
3 
2.10 5 
P (Pa) 
Hình 1 
Bài 1 ( 2đ) : Một vật có khối lượng 1kg được ném lên thẳng đứng với vận tốc 10 m/s . Lấy g = 10m/s 2  a) Tính cơ năng của vật ở mặt đất và cơ năng của vật ở vị trí có độ cao cực đại ? (1đ) b) Tính độ cao cực đại ? (0,5đ) c) Ơ độ cao nào thế năng bằng 1/3 động năng ? (0,5đ) 
Bài 2: (2 điểm ) Một khối khí thực hiện 1 chu trình như hình vẽ . 
Cho p1 = 6.105 pa, V1 = 2 lít, T2 = 900 oK, p3 = 2.105 pa. 
Xác định từng quá trình biến đổi trạng thái của khí là gì? 
Tính V2 và T3.