Bài tập về biến thiên cơ năng (Định luật bảo toàn năng lượng) chọn lọc

Tài liệu Bài tập biến thiên cơ năng (Định luật bảo toàn năng lượng) gồm nội dung chính sau:

·         Phương pháp giải

–          Tóm tắt lý thuyết ngắn gọn Biến thiên cơ năng (Định luật bảo toàn năng lượng).

1.      Ví dụ minh họa

–          Gồm 4 ví dụ minh họa đa dạng có đáp án và lời giải chi tiết Bài tập biến thiên cơ năng (Định luật bảo toàn năng lượng).

2.      Bài tập tự luyện

–          Gồm 6 bài tập tự luyện có đáp án và lời giải chi tiết giúp học sinh tự rèn luyện cách giải các dạng Bài tập biến thiên cơ năng (Định luật bảo toàn năng lượng).

Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:

Bài tập biến thiên cơ năng (Định luật bảo toàn năng lượng)

·        Phương pháp giải

− Chọn mốc thế năng

− Theo định luật bảo toàn năng lượng: Tổng năng lượng ban đầu bằng tổng năng lượng lúc sau

+ Năng lượng ban đầu gồm cơ năng của vật

+ Năng lượng lúc sau là tổng cơ năng và công mất đi của vật do ma sát

− Xác định giá trị

− Hiệu suất:   $H=\frac{A_{ci}}{A_{tp}}.100\%=\frac{P_{th}}{P_{tp}}.100\%$

+ A_ci công có ích  

+ A_tp công toàn phần

+ P_th công suất thực hiện

+ P_t công suất toàn phần

1.     VÍ DỤ MINH HỌA

Câu 1. Vật trượt không vận tốc đầu trên máng nghiêng một góc α = 60°với AH = lm, Sau D đó trượt tiếp trên mặt phăng nằm ngang BC = 50cm và mặt phẳng nghiêng DC một J góc β = 30° biết hệ số ma sát giữa vật và 3 mặt phẳng là như nhau và bằng µ = 0,1 .Tính độ cao DI mà vật lên được

Giải:

Chọn mốc thế năng tại mặt nằm ngang BC Theo định luật bảo toàn năng lượng W_A = W_D + A_ms

Mà:  $W_A=mg{z}_A=m\mathrm{.10.1}=10.m\left(J\right);W_D=mg{z}_D=m\mathrm{.10.}{z}_D=10m{z}_D\left(J\right)$

$A_{ms}=\mu mg\cos \alpha .AB+\mu mg.BC+\mu mg\cos \beta .CD\Rightarrow A_{ms}=\mu mg\left(\cos {60}^0.AB+BC+\cos {30}^0.CD\right)$

$\Rightarrow A_{ms}=0,\mathrm{1.10.}m\left(\cos {60}^0.\frac{AH}{\sin {60}^0}+BC+\cos {30}^0.\frac{z_D}{\sin {30}^0}\right)=m\left(\frac{1}{\sqrt{3}}+0,5+\sqrt{3}.z_D\right)$

Vậy:  $10m=10m{z}_D+m\left(\frac{1}{\sqrt{3}}+0,5+\sqrt{3}{z}_D\right)\Rightarrow 10-\frac{1}{\sqrt{3}}-0,5=10z_D+\sqrt{3}{z}_D\Rightarrow z_D=0,761\left(m\right)$

Câu 2. Một vật trượt từ đinh của mặt phẳng nghiêng AB, sau đó tiếp tục trượt trên mặt phẳng AB, sau đó tiếp tục trượt trên mặt phầng nằm ngang BC như hình vẽ với AH = 0,lm, BH = 0,6m. Hệ số ma sát trượt giữa vật và hai mặt phẳng là µ = 0.1. a. Tính vận tốc của vật khi đến B. b. Quãng đường vật trượt được trên mặt phẳng ngang.

Giải:

Chọn mốc thế năng tại mặt nằm ngang BC

a. Ta có:  $\cot an\alpha =\frac{BH}{AH}=\frac{0,6}{0,1}=6$

Mà:  $W_A=mg.AH=m\mathrm{.10.0},1=m\left(J\right);W_B=\frac{1}{2}m{v}_B^2\left(J\right)$

Theo định luật báo toàn năng lượng:  

$W_A=W_B+A_{ms}\Rightarrow m=\frac{1}{2}m{v}_B^2+0,6m\Rightarrow v_B=0,8944m/sa$

b. Theo định luật bảo toàn năng lượng:  $W_A=W_C+A_{ms}$

Mà:  $W_A=mg.AH=m\mathrm{.10.0},1=m\left(J\right);W_C=9\left(J\right)$

$A_{ms}=\mu mg\cos \alpha .AB+\mu mgBC=0,6m+m.BC$

$\Rightarrow m=0+0,6m+m.BC\Rightarrow BC=0,4\left(m\right)$

Xem thêm