Bài 17.1, 17.2, 17.3, 17.4, 17.5 trang 47 SBT Vật Lí 8
Bài 17.1, 17.2, 17.3, 17.4, 17.5 trang 47 SBT Vật Lí 8
Bài 17.1 (trang 47 Sách bài tập Vật Lí 8): Thả viên bị lăn trên một cái máng có hình vòng cung (H.17.1)
a) Ở vị trí nào viên bị có động năng lớn nhất? hãy chọn câu trả lời đúng.
A. Vị trí C
B. Vị trí A.
C. Vị trí B
D. Ngoài ba vị trí trên.
b) ở vị trí nào viên bi có thế năng nhỏ nhất? Hãy chọn câu trả lời đúng.
A. Vị trí B
B. Vị trí C.
C. Vị trí A.
D. Ngoài 3 vị trí trên.
Lời giải:
a) Chọn C vì ở vị trí B viên đi có vận tốc lớn nhất nên tại đó động năng lớn nhất.
b) Chọn A vì ở vị trí B viên vi có độ cao thấp nhất so với mặt đất nên thế năng là nhỏ nhất.
Bài 17.2 (trang 47 Sách bài tập Vật Lí 8): Hai vật đang rơi có khối lượng như nhau. Hỏi thế năng và động năng của chúng ở cùng một độc cao có như nhau không?
Lời giải:
Hai vật có khối lượng như nhau thì thế năng và động năng của chúng giống nhau hay khác nhau tùy thuộc vào độ cao và vận tốc. ở cùng độ cao thì thế năng của hai vật là như nhau còn động năng tùy thuộc vào vận tốc của chúng ở độ cao ấy. Do vậy chưa thể kết luận về động năng vì chưa biết hai vật có cùng vận tốc hay không.
Bài 17.3 (trang 47 Sách bài tập Vật Lí 8): Từ độ cao h, người ta ném một viên bi lên theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu là v0. Hãy mô tả chuyển động của viên bi và trình bày sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng của viên bi trong quá trình chuyển động cho đến khi rơi tới mặt đất.
Lời giải:
- Lúc vừa được ném lên, ở độ cao h, viên bi vừa có thế năng, vừa có động năng.
- Khi lên cao, động năng của viên bị giảm, thế năng tăng dần. Khi viên bị đạt đến độ cao cực đại ( h + h’) thì vận tốc của nó bằng 0, động năng viên bi bằng 0, thế năng cực đại.
- Toàn bộ động năng lúc ném của viên bị chuyển hóa thành phần tăng của thế năng so với lúc ném. Sau đó viên bi rơi xuống, thế năng giảm, động năng tăng. Đến khi viên bị vừa chạm đất thì động năng viên bị cực đại, thế năng bằng 0, toàn bộ thế năng của viên bi lúc vừa ném lên chuyển hóa thành phần tăng của động năng so với lúc ném.
- Trong quá trình chuyển động của viên bi ở vị trí bất kì, tổng động năng và thế năng không thay đổi.
Bài 17.4 (trang 47 Sách bài tập Vật Lí 8): Có hệ cơ học như hình 17.2. Bỏ qua ma sát, khối lượng của lò xo. Lúc đầu hệ cân bằng. Nén lò xo lại một đoạn 1, sau đó thả ra. Hãy mô tả chuyển động của vật m và trình bày sự chuyển hóa qua lại giữa động năng của vật và thế năng của lò xo.
Lời giải:
Gọi vị trí lúc đầu của m là vị trí cân bằng (hình dưới)
Nén lò xo lại một đoạn a, năng lượng hệ dự trữ dưới dạng thế năng. Khi vừa thả ra, cơ năng của hệ chỉ có thế năng, còn động năng bằng 0. Sau đó vật chuyển động nhanh dần về vị trí cân bằng. Trong giai đoạn này, lò xo bớt biến dạng, thế năng giảm, động năng tăng. Khi vật đến vị trí cân bằng, thế năng bằng 0, động năng cực đại. Toàn bộ thế năng chuyến hóa thành động năng.
- Sau đó vật tiếp tục chuyển động theo chiều cũ làm lò xo bị biến dạng nên thế năng tăng, động năng giảm, vật chuyển động chậm dần. Đến khi vật dừng lại, động năng bằng 0, Toàn bộ động năng chuyển thành thế năng. Do cơ năng được bảo toàn, lúc này lò xo giãn ra một đoạn là a so với vị trí cân bằng của m.
- Dao động này được tiếp diễn liên tục theo hai chiều ngược nhau. Như vậy, vật m chuyển động qua lại vị trí cân bằng trên một đoạn thẳng có chiều dài 2a ( với vị trí cân bằng là trung điểm). Trong quá trình chuyển động, có sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng nhưng cơ năng được bảo toàn.
Bài 17.5 (trang 47 Sách bài tập Vật Lí 8): Người ta ném một vật theo phương nằng ngang từ một độ cao nào đó cách mặt đất. Thế năng và động năng của vật thay đổi như thế nào từ lúc ném đến lúc vật chạm đất? Bỏ qua sức cản của không khí, cơ năng của vật lúc chạm đất và lúc ném có như nhau không?
Lời giải:
- Thế năng giảm dần, động năng tăng dần.
- Nếu bỏ qua sức cản của không khí thì cơ năng của vật khi chạm đất bằng cơ năng của vật khi ném đi.
