Câu 17.1, 17.2, 17.3 phần bài tập trong SBT – Trang 78, 79, 80 Vở bài tập Vật lí 8

Thả viên bi lăn trên một cái máng có hình vòng cung (H.17.1).

a) Ở vị trí nào viên bi có động năng lớn nhất ?

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 ba vị trí trên.

Phương pháp giải:

Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hóa lẫn nhau, nhưng co năng được bảo toàn.

Lời giải chi tiết:

a) Chọn C. Vị trí B. Vì ở vị trí B viên bi có vận tốc lớn nhất nên tại đó động năng lớn nhất.       

b) Chọn A. Vị trí B. Vì ở vị trí B viên vi có độ cao thấp nhất so với mặt đất nên thế năng là nhỏ nhất.

Hai vật đang rơi có khối lượng như nhau. Hỏi thế năng và động năng của chúng ở cùng một độ cao có như nhau không?

Phương pháp giải:

Động năng của vật phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc vật.

Thế năng trọng trường của vật phụ thuộc vào khối lượng và độ cao của vật so với mốc.

Lời giải chi tiết:

Hai vật có khối lượng như nhau thì thế năng và động năng của chúng giống nhau hay khác nhau phụ thuộc vào độ cao so với vật mốc và vận tốc.

Ở cùng độ cao so với mặt đất 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 so sánh về động năng của chúng.

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.

Phương pháp giải:

Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hóa lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn.

Động năng của vật phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc vật.

Thế năng trọng trường của vật phụ thuộc vào khối lượng và độ cao của vật so với mốc.

Lời giải chi tiết:

- 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 bi 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 bi vừa chạm đất thì động năng viên bi 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.