Giải bài tập sách bài tập (SBT) vật lí lớp 10 chân trời sáng tạo bài 15 Năng lượng và công

Hướng dẫn giải bài 15 Năng lượng và công sách bài tập (SBT) vật lí lớp 10

Trong bài học này, chúng ta sẽ tìm hiểu về khái niệm về năng lượng và công trong vật lí. Năng lượng là khả năng thực hiện công việc, còn công là sự chuyển động của vật thể dưới tác dụng của lực. Để giải bài tập liên quan đến năng lượng và công, trước hết chúng ta cần phân tích cẩn thận các thông tin đã cho và xác định các công thức liên quan.

Đối với các bài tập về năng lượng và công, hãy chú ý đến định lý bảo toàn năng lượng và công thức công cơ học cơ bản như công của lực đàn hồi, công của lực ma sát, công của lực trọng lực,...

Việc học và giải bài tập về năng lượng và công không chỉ giúp bạn hiểu sâu về các kiến thức vật lí cơ bản mà còn phát triển kỹ năng phân tích, suy luận và giải quyết vấn đề. Hãy cố gắng tự mình giải quyết các bài tập để rèn luyện khả năng tư duy logic và kỹ năng tự học.

Bài tập và hướng dẫn giải

A. TRẮC NGHIỆM

Câu 15.1 Dạng năng lượng không được thể hiện trong Hình 15.1 là:

Dạng năng lượng không được thể hiện trong Hình 15.1 là

A. điện năng.

B. quang năng.

C. cơ năng.

D. năng lượng sinh học.

Trả lời: Phương pháp giải:Trước hết, ta cần xác định các dạng năng lượng có thể xuất hiện trong hình 15.1:1.... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Câu 15.2 Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng?

A. Năng lượng là một đại lượng vô hướng.

B. Năng lượng có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.

C. Năng lượng luôn là một đại lượng bảo toàn.

D. Trong hệ SI, đơn vị của năng lượng là calo.

Trả lời: Để giải câu hỏi trên, ta cần xem xét từng phát biểu và xác định xem phát biểu nào là sai về năng... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Câu 15.3 Vật dụng nào sau đây không có sự chuyển hóa từ điện năng sang cơ năng?

A. Quạt điện.

B. Máy giặt.

C. Bàn là.

D. Máy sấy tóc.

Trả lời: Phương pháp giải:- Bước 1: Xác định vật dụng nào không có sự chuyển hóa từ điện năng sang cơ năng.-... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Câu 15.4 Đơn vị nào sau đây là đơn vị của công?

A. N/m.

B. kg.m$^{2}$/s$^{2}$.

C. N/s.

D. kg.m$^{2}$/s.

Trả lời: Để giải câu hỏi trên, ta cần hiểu rằng công (work) được định nghĩa là lực (force) tác động lên vật... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Câu 15.5 Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về công của một lực?

A. Công là đại lượng vô hướng.

B. Lực luôn sinh công khi điểm đặt của lực tác dụng lên vật dịch chuyển.

C. Trong nhiều trường hợp, công cản có thể có lợi.

D. Giá trị của công phụ thuộc vào góc hợp bởi vectơ lực tác dụng và vectơ độ dịch chuyển.

Trả lời: Phương pháp giải:Để giải câu hỏi trên, ta cần kiểm tra từng phát biểu để xem xem liệu nó có đúng hay... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Câu 15.6 Một thùng các tông được kéo cho trượt theo phương ngang bằng một lực $\vec{F}$ như Hình 15.2. Nhận định nào sau đây về công của trọng lực $\vec{P}$ và phản lực $\vec{N}$ khi tác dụng lên thùng các tông là đúng?

Một thùng các tông được kéo cho trượt theo phương ngang bằng một lực F như Hình 15.2

A. $A_{\vec{N}}>A_{\vec{P}}$.

B. $A_{\vec{N}}<A_{\vec{P}}$.

C. $A_{\vec{N}}=A_{\vec{P}}=0$.

D. $A_{\vec{N}}=A_{\vec{P}}\neq 0$.

Trả lời: Để giải câu hỏi trên, ta cần xem xét về công của trọng lực $\vec{P}$ và phản lực $\vec{N}$ khi tác... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Câu 15.7 Cho ba lực tác dụng lên một viên gạch đặt trên mặt phẳng nằm ngang như Hình 15.3. Công thực hiện bởi các lực $\vec{F_{1}},\vec{F_{2}}$ và $vec{F_{3}}$  khi viên gạch dịch chuyển một quãng đường d là A1, A2 và A3. Biết rằng viên gạch chuyển động sang bên trái. Nhận định nào sau đây là đúng?

Cho ba lực tác dụng lên một viên gạch đặt trên mặt phẳng nằm ngang như Hình 15.3

A. A1 > 0, A2 > 0, A3 = 0.

B. A1 > 0, A2 < 0, A3 = 0.

C. A1 < 0, A2 > 0, A3 $\neq $ 0.

D. A1 < 0, A2 < 0, A3 $\neq $ 0.

Trả lời: Để giải câu hỏi trên, ta có thể sử dụng phương pháp tính công của lực.Đầu tiên, ta cần phân tích... Xem hướng dẫn giải chi tiết

B. TỰ LUẬN

Bài 15.1 Có nhận định cho rằng: “Một vật đứng yên thì không thể mang năng lượng”. Em hãy dùng lập luận của mình để chứng minh nhận định trên là sai.

Trả lời: Phương pháp giải:1. Năng lượng không chỉ có dạng động năng mà còn có nhiều dạng khác như điện năng,... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Bài 15.2 Hãy nêu một ví dụ để chứng minh nhận định: "Có thể chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác bằng cách thực hiện công".

Trả lời: Phương pháp giải:- Ví dụ 1: Khi coi xăng vào xe và đốt cháy, năng lượng hóa học từ xăng đã được... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Bài 15.3 Hãy mô tả quá trình chuyển hóa năng lượng được thể hiện ở Hình 15.4.

Hãy mô tả quá trình chuyển hóa năng lượng được thể hiện ở Hình 15.4.

Trả lời: Phương pháp giải:Đầu tiên, mô tả quá trình chuyển hóa năng lượng ở Hình 15.4:- Nước ở trên cao có... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Bài 15.4 Trong một hồ bơi, có hai cách để nhảy từ vị trí bục trên cao xuống dưới nước (Hình 15.5). Cách thứ nhất, nhảy trực tiếp từ trên xuống. Cách thứ hai, vận động viên sẽ trượt từ trên cao xuống bằng cầu trượt. Trong hai cách trên, cách nào năng lượng ít bị hao phí hơn? Giải thích.

Trong một hồ bơi, có hai cách để nhảy từ vị trí bục trên cao xuống dưới nước (Hình 15.5). Cách thứ nhất, nhảy trực tiếp từ trên xuống

Trả lời: Để giải câu hỏi trên, ta sẽ so sánh lượng công làm việc để vượt qua ma sát giữa vận động viên và... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Bài 15.5 Trong quá trình leo xuống vách núi, người leo núi chuyển động từ trên cao xuống đất bằng hệ thống dây an toàn (Hình 15.6). Người này lấy dây quấn quanh vòng kim loại để sợi dây cọ sát vào vòng. Ngoài ra, lực ma sát giữa chân với vách núi tạo ra trong quá trình chuyển động cũng đáng kể. Hãy giải thích nguyên nhân của việc tạo ra lực ma sát trong quá trình chuyển động của vận động viên trên phương diện năng lượng.

Trong quá trình leo xuống vách núi, người leo núi chuyển động từ trên cao xuống đất bằng hệ thống dây an toàn (Hình 15.6).

Trả lời: Phương pháp giải:- Phương pháp 1: Sử dụng lý thuyết về ma sát động học để giải thích nguyên nhân của... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Bài 15.6 Một hộp nặng đang được giữ trên mặt phẳng nghiêng nhẵn thì được đẩy lên bằng một lực $\vec{F}$ song song với mặt phẳng nghiêng. Khi hộp di chuyển từ điểm A đến điểm B trên mặt phẳng nghiêng, công do lực $\vec{F}$ và công của trọng lực $\vec{P}$ tác dụng lên hộp có phụ thuộc vào vận tốc của hộp tại A và B không? Tại sao?

Trả lời: Phương pháp giải: Ta sử dụng công thức tính công của một lực $\vec{F}$ đối với vật di chuyển dịch... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Bài 15.7 Một kĩ sư xây dựng nặng 75 kg trèo lên một chiếc thang dài 2,75 m. Thang được dựa vào bức tường thẳng đứng và tạo một góc α với mặt phẳng ngang (Hình 15.7).

a) Tính công của trọng lực tác dụng lên kĩ sư khi người này leo từ chân đến đỉnh thang.

b) Đáp án của câu a có phụ thuộc vào tốc độ của người kĩ sư trong quá trình leo hay không?

Một kĩ sư xây dựng nặng 75 kg trèo lên một chiếc thang dài 2,75 m. Thang được dựa vào bức tường thẳng đứng và tạo một góc α với mặt phẳng ngang (Hình 15.7)

Trả lời: Phương pháp giải:a) Để tính công của trọng lực tác dụng vào kĩ sư khi trèo lên hết thang, ta sử dụng... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Bài 15.8 Một chiếc đàn piano có khối lượng 380 kg được giữ cho trượt đều xuống một đoạn dốc dài 2,9 m, nghiêng một góc 100 so với phương ngang. Biết lực do người tác dụng có phương song song với mặt phẳng nghiêng như Hình 15.8. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 9,8 m/s$^{2}$. Hãy xác định:

Một chiếc đàn piano có khối lượng 380 kg được giữ cho trượt đều xuống một đoạn dốc dài 2,9 m

a) lực do người tác dụng lên đàn piano.

b) công của lực do người tác dụng lên đàn piano.

c) công của trọng lực tác dụng lên đàn piano.

d) tổng công của tất cả các lực tác dụng lên đàn piano.

Trả lời: Phương pháp giải:a) Đầu tiên, ta tính lực do người tác dụng lên đàn piano bằng công thức $F = P \sin... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Bài 15.9 Một khối gỗ có trọng lượng là P = 50 N được đẩy trượt đều lên trên một mặt phẳng nghiêng nhẵn với góc nghiêng 25$^{o}$ so với phương ngang. Biết khối gỗ di chuyển được một đoạn 1 m trên mặt phẳng nghiêng. Tìm công mà người đẩy thực hiện trên khối gỗ nếu lực tác dụng:

a) song song với mặt phẳng nghiêng.

b) song song với mặt phẳng ngang.

Trả lời: Phương pháp giải:a) Để giải phần này, ta sử dụng định lý về lực ma sát đều và công thức tính... Xem hướng dẫn giải chi tiết

Bài 15.10 Trong một trò chơi kéo co, hai đội cùng kéo trên một sợi dây và lúc này gần như lực kéo của hai đội đang cân bằng nhau (Hình 15.9). Lực do hai đội tác dụng lên dây có sinh công không? Công mỗi đội tác dụng lên mặt đất bằng bao nhiêu? Có tồn tại công trên bất cứ vật gì không?

Trong một trò chơi kéo co, hai đội cùng kéo trên một sợi dây và lúc này gần như lực kéo của hai đội đang cân bằng nhau (Hình 15.9)

Trả lời: Phương pháp giải:1. Sử dụng nguyên lý vật lý: vận tốc của sợi dây không thay đổi, do đó không có... Xem hướng dẫn giải chi tiết
FREE học Tiếng Anh
0.52025 sec| 2281.773 kb