Chuyên đề dạy thêm Khoa học tự nhiên 9 phần Vật lí

BÀI 2: ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG – CƠ NĂNG I ĐỘNG NĂNG
� Một số vật có động năng.
Người chạy trên bờ biển Xe chuyển động
Máy bay chuyển động Băng chuyền vận chuyển kiện hàng
� Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động.
� Vật có khối lượng càng lớn chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.
� Động năng của một vật bằng một nửa tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật. 1 2 W  mv
� Công thức tính động năng d 2 - Trong đó
+ Wd là động năng của vật [J].
+ v là vận tốc của vật trong quá trình chuyển động [m/s].
+ m là khối lượng của vật [kg]. II THẾ NĂNG
� Một số vật có thế năng.
Kinh khí cầu lơ lửng trên không
Đồng hồ treo tường
Máy bay đang bay trên không Quả táo trên cây
� Thế năng trọng trường, hay gọi tắt là thế năng, là năng lượng vật có được khi ở trên cao so với mặt
đất (hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao).
� Vật có khối lượng càng lớn ở độ cao càng cao thì thế năng càng lớn.
� Giá trị của thế năng phụ thuộc vào mốc chọn để tính độ cao, hay còn gọi là gốc thế năng.
� Thông thường, gốc thế năng được chọn tại mặt đẫt.
� Công thức tính thế năng W  Ph  10mh t - Trong đó
+ Wt là thế năng của vật [J].
+ h là độ cao của vật so với mặt đất [m].
+ P là trọng lượng của vật với [N]. III CƠ NĂNG
� Trong thực tế, một vật có thể vừa có động năng, vừa có thế năng.
ô tô đang chạy trên cầu
dù lượn đang lướt trên không
vệ tinh nhân tạo quay xung quanh Trái Đất
� Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng 1 2 1 2
W = W + W = Ph + mv  10mh + mv J t d   trường của vật 2 2
IV SỰ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG
❶ Chuyển động của con lắc đơn:
Cấu tạo gổm một vật nặng được treo ở đầu một sợi dây nhẹ, không dãn.
Cách kích thích: Từ vị trí cân bằng O ban đầu, vật nặng được
kéo lệch lên một độ cao h tại A rồi thả nhẹ. Khi đó, con lắc sẽ dao động xung quanh O.
Chọn gốc thế năng tại O.
� Tại A và B thế năng lớn nhất, động năng nhỏ nhất.
� Tại O thế năng nhỏ nhất, động năng lớn nhất. -
� Từ O đến A và từ O đến B (chuyển động từ thấp lên cao)
vật nặng có tốc độ giảm dẩn và độ cao tăng dần. Động năng của vật đang chuyên hoá dần thành thế năng.
� Từ A đến O và từ B đến O (chuyển động từ cao xuống thấp) vật nặng có độ cao giảm dẩn và tốc độ
tăng dân, nghĩa là thế năng của nó giảm dần và động năng tăng dẩn. Trong quá trình này, thế năng của vật
đang chuyển hoá dấn thành động năng.
❷ Chuyển động của quả bóng được thả từ độ cao h:
Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
� Tại vị trí z1 = h thế năng lớn nhất, động năng nhỏ nhất.
� Tại vị trí z2 = 0 thế năng nhỏ nhất, động năng lớn nhất.
� Từ vị trí z2 lên vị trí z1 (chuyển động từ thấp lên cao) quả bóng có tốc độ
giảm dẩn và độ cao tăng dần. Động năng của vật đang chuyên hoá dần thành thế năng.
� Từ vị trí z1 xuống vị trí z2 (chuyển động từ cao xuống thấp) vật nặng có độ
cao giảm dẩn và tốc độ tăng dân, nghĩa là thế năng của nó giảm dần và động năng
tăng dẩn. Trong quá trình này, thế năng của vật đang chuyển hoá dấn thành động năng. ❸ Kết luận:
� Trong quá trình vật chuyển động, động năng và thế năng của vật có thê’ chuyển hoá qua lại lẫn nhau.
� nếu vật chuyển đôgnj không chịu tác dụng của lực cản thì cơ năng của vật được bảo toàn, có nghĩa là
cơ năng không đổi tại mọi thời điểm. BÀI TẬP
Phần 1. Trắc nghiệm nhiều phương án
Câu 1: Vật có cơ năng khi
A. vật có khả năng sinh công.
B. vật có khối lượng lớn.
C. vật có tính ì lớn.
D. vật có đứng yên.
Câu 2: Thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào A. khối lượng.
B. trọng lượng riêng.
C. khối lượng và vị trí của vật so với mặt đất.
D. khối lượng và vận tốc của vật.
Câu 3: Nếu chọn mặt đất làm mốc để tính thế năng thì trong các vật sau đây vật nào không có thế năng?
A. Viên đạn đang bay.
B. Lò xo để tự nhiên ở một độ cao so với mặt đất.
C. Hòn bi đang lăn trên mặt đất.
D. Lò xo bị ép đặt ngay trên mặt đất.
Câu 4: Trong các vật sau, vật nào không có thế năng (so với mặt đất)?
A. Chiếc bàn đứng yên trên sàn nhà.
B. Chiếc lá đang rơi.
C. Một người đứng trên tầng ba của tòa nhà.
D. Quả bóng đang bay trên cao.
Câu 5: Động năng của vật phụ thuộc vào A. khối lượng.
B. vận tốc của vật.
C. khối lượng và chất làm vật.
D. khối lượng và vận tốc của vật.
Câu 6: Trong các vật sau, vật nào không có động năng?
A. Hòn bi nằm yên trên mặt sàn.
B. Hòn bi lăn trên sàn nhà. C. Máy bay đang bay.
D. Viên đạn đang bay.
Câu 7: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào vật có cả động năng và thế năng? Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
A. Một máy bay đang chuyển động trên đường băng của sân bay.
B. Một ô tô đang đỗ trong bến xe.
C. Một máy bay đang bay trên cao.
D. Một ô tô đang chuyển động trên đường.
Câu 8: Một viên bi lăn từ đỉnh mặt phẳng nghiêng như hình vẽ. Ở tại vị trí nào viên bi có thế năng lớn nhất. A. Tại A. B. Tại B. C. Tại C.
D. Tại một vị trí khác.
Câu 9: Quan sát dao động một con lắc như hình vẽ. Tại vị trí nào thì thế năng hấp dẫn là lớn nhất, nhỏ nhất?