1.

a) Khi vật chuyển động trên cung AO thì lực sinh công là lực ma sát, lực kéo

Công phát động là công của lực đẩy, công cản là công của lực ma sát

b) Chọn mốc thế năng tại O

Từ A đến O, thế năng giảm dần và động năng tăng dần

2.

a) Khi vật chuyển động trên cung OB thì lực sinh công là lực ma sát, lực kéo

Công phát động là công của lực đẩy, công cản là công của lực ma sát

b) Chọn mốc thế năng tại O

Từ O đến B, thế năng tăng dần và động năng giảm dần

3.

Nếu bỏ qua ma sát thì A và B luôn nằm trên cùng một độ cao. Hiện tượng này chứng tỏ cơ năng luôn được bảo toàn, động năng và thế năng luôn chuyển hóa qua lại lẫn nhau.

1.

Chọn mốc tại mặt đất, chiều dương là chiều chuyển động của tàu

+ Từ A – B: Động năng giảm, thế năng tăng đến giá trị cực đại

+ Từ B – C: Động năng tăng, thế năng giảm

+ Từ C – D: Động năng giảm, thế năng tăng

+ Từ D – E: Động năng tăng, thế năng giảm

2.

Trong quá trình hoạt động của tàu lượng siêu tốc, ngoài động năng và thế năng tham gia vào quá trình chuyển hóa thì còn có nhiệt năng.

1.

a) Lực làm cho nước chảy từ đỉnh thác xuống dưới là trọng lực

b) Lực sinh công trong quá trình này là trọng lực

c) Tại đỉnh tháp thế năng cực đại, động năng bằng 0, càng xuống dưới thì thế năng giảm và động năng tăng

d) Độ tăng động năng bằng độ giảm thế năng.

2.

a) Khi vật đi lên thì có lực cản của không khí tác dụng lên vật, lực đó sinh công cản

b) Trong quá trình đi lên, thế năng tăng và động năng giảm. Khi vật rơi xuống thì thế năng giảm và động năng tăng

Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau nên độ tăng của động năng và độ giảm thế năng bằng nhau.

Do vận động viên nhảy sào dùng cây sào làm đòn bẩy, còn vận động viên nhảy cao dùng chân làm sức bật, cây sào có chiều dài lớn hơn rất nhiều so với với dùng chân làm sức bật dẫn đến sự chênh lệch nhiều đến vậy.

1.

Chọn mốc thế năng tại A

Ta có m = 500 kg; g = 9,8 m/s² ; h = 40 m.

Thế năng của khối vật liệu tại B là: W_t = m.g.h = 500.9,8.40 = 1,96.10⁵ (J)

=> Công mà cần cẩu đã thực hiện là: A = W_t = 1,96.10⁵ J.

2.

Do ma sát không đáng kể nên công của trọng lực bằng công của lực nhỏ

=> Dù lực có nhỏ hơn trọng lượng nhưng vẫn có thể đưa một vật lên cao trong mặt phẳng nghiêng.

- Khi chọn gốc thế năng là sàn nhà, độ cao của cuốn sách so với gốc thế năng là: h’

- Khi chọn gốc thế năng là mặt bàn, độ cao của cuốn sách so với gốc thế năng là: h

- Độ lớn của thế năng phụ thuộc vào độ cao của vật so với gốc thế năng. Mà h’ > h nên thế năng của cuốn sách khi lấy gốc thế năng là sàn nhà lớn hơn thế năng của cuốn sách khi lấy gốc thế năng là mặt bàn.

1.

Khi búa đang ở độ cao nhất định thì năng lượng của nó tồn tại dưới dạng thế năng.

Năng lượng này có được là do việc chọn mốc tính độ cao.

2.

Trong quá trình rơi, năng lượng của búa chuyển từ thế năng sang động năng.

3.

Khi chạm vào đầu cọc thì búa sinh công để đóng cọc xuống dưới đất

1.

Khi bóng rơi xuống sàn thì động năng chuyển hóa thành thế năng.

2.

Cách 1: Phương pháp sử dụng phương trình động lực học, định luật II newton

Đổi 5 km/h = 25/18 m/s.

Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ

Theo định luật II newton ta có:

\(\overrightarrow P  + \overrightarrow N  + \overrightarrow {{F_{ms}}}  = m.\overrightarrow a \)           (1)

Chiếu (1) lên Ox ta có:

\( - {F_{ms}} = ma \Leftrightarrow  - \mu .N = m.a\)     (2)

Chiếu (1) lên Oy ta có: N – P = 0 => N = P = m.g thay vào (2), ta có:

\( - \mu .m.g = m.a \Rightarrow \mu  = \frac{{ - a}}{g}\)    (3)

Vật chuyển động chậm dần đều:

\(a = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2.s}}\) thay vào (3), có:

\(\mu  = \frac{{v_0^2 - {v^2}}}{{2.g.s}} = \frac{{{{\left( {\frac{{25}}{{18}}} \right)}^2} - {0^2}}}{{2.9,8.1}} \approx 0,1\)

Cách 2: Mối liên hệ giữa động năng và công của lực

Ta có động năng của vật bằng công của lực ma sát

W_đ  = A

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{1}{2}.m.{v^2} = {F_{ms}}.s.\cos \alpha \\ \Leftrightarrow \frac{1}{2}.m.{v^2} = \mu .m.g.s.\cos \alpha \\ \Rightarrow \mu  = \frac{{{v^2}}}{{2.g.s.\cos \alpha }} = \frac{{{{\left( {\frac{{25}}{{18}}} \right)}^2}}}{{2.9,8.1.\cos 0}} \approx 0,1\end{array}\)

1.

Năng lượng của con sóng trong Hình 25.1 tồn tại dưới dạng động năng

- Sóng thần có sức tàn phá mạnh hơn rất nhiều so với sóng thông thường vì vận tốc của sóng thần rất lớn dẫn đến động năng của sóng vô cùng lớn, trong khi đó các sóng thông thường lại có vận tốc nhỏ hơn rất nhiều so với sóng thần nên năng lượng của sóng thông thường nhỏ hơn sóng thần, vì vậy sóng thần có sức tàn phá rất lớn.

- Khi xô vào vật cản thì năng lượng (động năng) lớn nhất dẫn đến sự tàn phá.

2.

Khi đang bay, năng lượng của thiên thạch tồn tại dưới dạng động năng.

- Năng lượng của các thiên thạch rất lớn so với năng lượng của các vật thường gặp vì thiên thạch có khối lượng và vận tốc lớn hơn rất nhiều so với các vật thường gặp.

- Khi va vào Trái Đất, năng lượng của thiên thạch chuyển hóa thành quang năng, thế năng.

- Mô tả hoạt động:

Khi bắt đầu, động cơ điện từ từ kéo toa tàu lên đỉnh đầu tiên của cung đường ray. Sau đó, toa tàu trượt xuống và tăng tốc, nó chuyển động nhanh dần và có đà để di chuyển đến đỉnh thứ hai (thấp hơn đỉnh thứ nhất); sau đó tiếp tục trượt xuống và tăng tốc.

Lực kéo của động cơ thực hiện công đưa toa tàu lên đỉnh đường ray, dự trữ thế năng cực đại. Khi toa tàu này trượt xuống, động năng của nó tăng và đồng thời thế năng của nó giảm. Khi tới đáy của cung đường, toàn bộ thế năng đã chuyển hóa thành động năng, năng lượng nhiệt và năng lượng âm thanh. Khi lên dốc, động năng của toa tàu giảm, chuyển hóa thành thế năng.

Giải thích tại sao khi tàu lượn ở vị trí cao nhất của đường ray thì tốc độ của nó lại chậm nhất và ngược lại.

- Khi tàu lượn ở vị trí cao nhất của đường ray, tàu lượn có thể năng trọng trường lớn nhất, động năng nhỏ nhất nên tốc độ của nó chậm nhất. Còn khi tàu lượn ở vị trí thấp nhất của đường ray, tàu lượn có thế năng trọng trường nhỏ nhất, động năng lớn nhất nên tốc độ của nó nhanh nhất.