BÀI 3. CƠ NĂNG. (Tr10, 11 SBT KHTN9 KNTT)
LÝ THUYẾT CƠ NĂNG
– Động năng và thế năng có thể chuyển hoá qua lại lẫn nhau.
– Cơ năng của một vật là tổng động năng và thế năng:
Wc = Wđ +Wt = ½mv2 + Ph
Trong đó: Wc là cơ năng có đơn vị là jun (J).
– Cơ năng có thể chuyển hoá thành nhiệt năng do trong quá trình chuyển động vật chịu tác dụng của lực ma sát, lực cản của môi trường. Khi cơ năng chuyển hoá thành nhiệt năng, cơ năng sẽ không còn bảo toàn nhưng năng lượng vẫn được bảo toàn.
Cơ năng của một vật được xác định bởi
A. tổng nhiệt năng và động năng.
B. tổng động năng và thế năng.
C. tổng thế năng và nhiệt năng.
D. tổng hoá năng và động năng.
Đáp án B
3.2 trang 10 SBT Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Đơn vị của cơ năng trong hệ SI là gì?
A. Niuton (N).
B. Oát (W).
C. Jun (J).
D. Paxcan (Pa).
Đáp án C
3.3 trang 10 SBT Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Khi một quả bóng được tung lên, động năng của nó thay đổi như thế nào trong quá trình chuyển động lên cao?
A. Tăng lên.
B. Giảm xuống.
C. Không đổi.
D. Biến đổi không định kỳ.
Đáp án B
3.4 trang 10 SBT Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Biểu thức nào sau đây mô tả đúng mối quan hệ giữa cơ năng (Wc), động năng (Wđ) và thế năng (Wt)?
A. Wc = Wđ – Wt
B. Wc = Wđ + Wt
C. Wc =Wđ.Wt.
D. Wc = Wđ = Wt
Đáp án B
3.5 trang 10 SBT Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Nếu một vật chuyển động với tốc độ v trên một mặt phẳng ngang không có ma sát, động năng của vật sẽ thay đổi như thế nào khi tiếp tục chuyển động?
A. Tăng lên
B. Giảm xuống.
C. Không đổi.
D. Tăng lên rồi giảm xuống
Đáp án C
3.6 trang 10 SBT Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Một vật từ độ cao h bắt đầu rơi tự do. Ngay trước khi vật tiếp xúc với mặt đất động năng của nó
A. bằng không.
B. bằng thế năng ban đầu của nó.
C. lớn hơn thế năng ban đầu của nó.
D. bằng một nửa thế năng ban đầu của nó.
Đáp án B
3.7 trang 11 SBT Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Một viên bi được thả rơi từ độ cao 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí và chọn gốc thế năng ở mặt đất. Tại độ cao 5 m, tỉ lệ giữa động năng và thế năng của viên bi là bao nhiêu?
Wt1 = Ph1
Wt2 = Ph2
Wt1 h1 10
=> ______ = _____ = _______ = 2
Wt1 h2 5
=> Wt1 = 2 Wt2
Mà vì cơ năng không đổi và Wđ1= 0; ta có:
Wt1 + Wđ1 = Wt2 + Wđ2
=> 2Wt2 = Wt2 + Wđ2
=> Wt2 = Wđ2
Nên tỉ lệ giữa động năng và thế năng của viên bi là 1:1
3.8 trang 11 SBT Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Trong một cuộc đua xe đạp, vận động viên cần tăng tốc độ từ 0 đến 10 m/s trong 5 s. Hãy tính lượng động năng tăng lên của vận động viên, nếu tổng khối lượng của vận động viên và xe đạp là 70 kg.
Lượng động năng tăng lên của vận động viên là:
=> ΔWđ = ½m(Δ𝑣)2
=> ΔWđ = ½ . 70. 102 = 3500(J)
3.9 trang 11 SBT Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Một học sinh ném một quả bóng theo phương thẳng đứng lên cao từ mặt đất với tốc độ ban đầu là 15 m/s. Bỏ qua sức cản không khí, hỏi quả bóng sẽ đạt đến độ cao tối đa của là bao nhiêu?
Tại độ cao tối đa động năng chuyển hết thành thế năng, ta có:
Wt = Wđ
=> mgh = ½mv2
=> 10 . h = ½152
=> h = 11,25 (m)
3.10 trang 11 SBT Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Thả các quả bóng khác nhau (bóng đá, bóng rổ, bóng bàn, bóng tennis) từ độ cao h = 1 m xuống mặt sàn. Thực hiện các yêu cầu sau:
– Đo độ cao tối đa của mỗi quả bóng nảy lên và ghi vào bảng. Tính (gần đúng) thế năng của các quả bóng lúc này.
– Giải thích vì sao có sự khác biệt về độ cao đạt được của các quả bóng khác nhau.
– HS tự thực hiện đo độ cao tối đa h’ mà mỗi quả bóng (bóng đá, bóng rổ, bóng bàn, bóng tennis) nảy lên.
Tính được (gần đúng) thế năng của mỗi quả bóng ở độ cao h’ tương ứng dựa vào công thức:
Wt = P.h’ = 10m.h’
Với m (kg) là khối lượng của mỗi quả bóng đo được bằng cân.
– Các quả bóng nảy lên tới các độ cao khác nhau là do có lực cản của không khí và có một phần cơ năng được chuyển hóa thành nhiệt năng, năng lượng âm khi va chạm với sàn.
