Bài tập môn Vật lý Lớp 10 - Phần: Định luật bảo toàn cơ năng

BÀI TẬP ĐLBT CƠ NĂNG
A. TỰ LUẬN
Bài 1: Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc là 20m/s từ độ cao h so với mặt đất. Khi chạm đất vận tốc của vật là 30m/s, bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10m/s2. Hãy tính: 
	a. Độ cao h. 	b. Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất. 
	c. Vận tốc của vật khi động năng bằng 3 lần thế năng. 
Bài 2: Từ độ cao 10 m, một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 10m/s, lấy g = 10m/s2. 
a/ Tìm độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất. 	b/ Ở vị trí nào của vật thì Wđ = 3Wt. 
c/ Xác định vận tốc của vật khi Wđ = Wt. 	d/ Xác định vận tốc của vật trước khi chạm đất. 
Bài 3: Một hòn bi có khối lượng 20g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4m/s từ độ cao 1,6m so với mặt đất. 
	a. Tính trong hệ quy chiếu mặt đất các giá trị động năng, thế năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật
	b. Tìm độ cao cực đại mà bi đạt được. 	c. Tìm vị trí hòn bi có thế năng bằng động năng?
	d. Nếu có lực cản 5N tác dụng thì độ cao cực đại mà vật lên được là bao nhiêu?
Bài 4: Từ mặt đất, một vật có khối lượng m = 200g được ném lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 30m/s. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10ms-2. 
a. Tìm cơ năng của vật. b. Xác định độ cao cực đại mà vật đạt được. 
c. Tại vị trí nào vật có động năng bằng thế năng? Xác định vận tốc của vật tại vị trí đó. 
d. Tại vị trí nào vật có động năng bằng ba lần thế năng? Xác định vận tốc của vật tại vị trí đó. 
B. TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Một vận động viên trượt ván bắt đầu trượt không ma sát lên một mặt cong với tốc độ v, thì trọng tâm của vận động viên này đạt độ cao cực đại là 2,8m đối với mặt đất(vị trí bắt đầu trượt lên). Hỏi muốn trọng tâm lên đến độ cao 3,4m thì lúc bắt đầu trượt lên mặt cong, tốc độ là:
	A. 1,1v 	B. 1,2v 	C. 1,3v 	D. 1,4v
Câu 2: Một vật nặng m buộc vào đầu một dây dẫn nhẹ không dãn dài l= 1m. Đầu kia treo vào điểm cố định ở A. Lúc đầu m ở vị trí thấp nhất tại B, dây treo thẳng đứng, cho g = 10m/s2. Phải cung cấp cho m vận tốc nhỏ nhất bằng bao nhiêu để m lên đến vị trí cao nhất: 
	A. 4,5m/s 	B. 6,3m/s 	C. 8,3m/s 	D. 9,3m/s
Câu 3: Một vật nặng m buộc vào đầu một dây dẫn nhẹ không dãn dài l= 1m, đầu kia treo vào điểm cố định ở A. Lúc đầu m ở vị trí thấp nhất tại B, dây treo thẳng đứng, cho g = 10m/s2. Khi m ở vị trí thấp nhất B cung cấp cho m vận tốc 5m/s theo phương ngang. Tính góc lệch cực đại của dây treo so với phương thẳng đứng và con lắc có thể đạt tới: 
	A. 900 	B. 950 	C. 1000 	D. 1050
Câu 4: Một vật nặng nhỏ m chuyển động từ đỉnh A có độ cao 3m theo mặt phẳng nghiêng AB, sau đó chuyển động thẳng đứng lên trên đến C có độ cao 4m. Bỏ qua mọi ma sát, lấy g = 10m/s2. Tính vận tốc ban đầu của vật tại A: 
	A. 3,2m/s 	B. 4,5m/s 	C. 7,7m/s 	D. 8,9m/s
Câu 5: Cho cơ hệ như hình vẽ, hai vật nặng m1= 1kg; m2 = 3kg, dây nhẹ không dãn, ròng rọc không ma sát. Lúc đầu m1 và m2 ngang nhau cùng đứng yên, lấy g = 10m/s2; thả tay cho chúng chuyển động, khi mỗi vật có tốc độ 2m/s thì đáy của chúng cách nhau một khoảng là:
	A. 0,2m 	B. 0,4m 	C. 2m 	D. 4m 
Câu 6*: Hai vật nặng cùng khối lượng m buộc vào hai đầu một thanh cứng nhẹ AB có chiều dài 3l = 1,5m. Thanh AB có thể quay quanh trục O nằm ngang cách B một khoảng OB = 2l Lúc đầu AB ở vị trí thẳng đứng, đầu B ở trên, thả tay cho thanh chuyển động không vận tốc ban đầu, vận tốc của vật nặng gắn đầu B tại vị trí thấp nhất bằng: 
	A. 1m/s 	B. 2m/s 	C. m/s 	D. m/s 
Câu 7: Cho cơ hệ như hình vẽ, bỏ qua mọi ma sát, m2 = 2m1 sinα. Lúc đầu cung cấp cho m2 vận tốc theo phương ngang thì quãng đường mà m1 đi lên trên mặt phẳng nghiêng tính bởi: 
	A. s = 	B. s = 	C. s =	D. s = 
Câu 8: Một quả bóng lăn từ mặt bàn cao 0,9m xuống mặt đất với vận tốc ban đầu 
có phương ngang vA = 4m/s. Lấy g = 10m/s2. Khi chạm đất tại B nó có vận tốc hợp với mặt đất một góc bằng:
	A. 400 	B. 470 
	C. 500 	D. 550
Câu 9: Một quả cầu m = 8kg buộc vào đầu một lò xo nhẹ có thể chuyển động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang, đầu kia của lò xo gắn vào điểm cố định, chọn gốc thế năng là vị trí đầu lò xo gắn với vật nặng khi chưa biến dạng. Nén lò xo lại một đoạn rồi thả thấy khi lò xo qua vị trí bị nén 8 cm đối với chiều dài tự nhiên thì vận tốc của vật nặng là 1,6 m/s và động năng bằng bốn lần thế năng đàn hồi. Độ cứng của lò xo bằng:
	A. 200N/m 	B. 400N/m 	C. 600N/m 	D. 800N/m
Câu 10: Một quả cầu m = 8kg buộc vào đầu một lò xo nhẹ có thể chuyển động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang, đầu kia của lò xo gắn vào điểm cố định, chọn gốc thế năng là vị trí đầu lò xo gắn với vật nặng khi chưa biến dạng. Nén lò xo lại một đoạn rồi thả thấy khi lò xo qua vị trí bị nén 8 cm đối với chiều dài tự nhiên thì vận tốc của vật nặng là 1,6 m/s và động năng bằng bốn lần thế năng đàn hồi. Khi thế năng đàn hồi bằng bốn lần động năng thì lò xo biến dạng một đoạn bằng:
	A. 4cm 	B. 8cm 	C. 16cm 	D. 18cm 
Câu 11*: Vật nặng m gắn vào đầu lò xo treo thẳng đứng. Khi m cân bằng lò xo dãn một đoạn x0 = 4cm. Bỏ qua mọi ma sát. Chọn gốc thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi là vị trí vật nặng khi lò xo chưa biến dạng. Kéo m xuống một đoạn rồi thả, vật nặng có thế năng trọng trường bằng thế năng đàn hồi khi m ở vị trí cách vị trí cân bằng một khoảng:
	A. 2cm 	B. 4cm 	C. 6cm 	D. 8cm 
Câu 12: Một vật nhỏ m thả không vận tốc ban đầu từ H trượt không ma sát theo mặt uốn như hình vẽ. Để vật có thể trượt tới điểm P trên vành tròn thì phải thỏa mãn điều kiện
	A. Vận tốc của vật tại P: vP ≠ 0 
	B. Phản lực của vành tròn tại P: NP >0
	C. NP < mg 	
	D. NP = 0
Câu 13: Một vật nhỏ m thả không vận tốc ban đầu từ H trượt không ma sát theo mặt uốn như hình vẽ Câu 14. Khi vật trượt qua được điểm cao nhất P và vạch trọn vẹn vòng tròn thì vận tốc nhỏ nhất của vật ở P có biểu thức:
	A. 	B. R 	C. g 	D. gR
Câu 14: Con lắc đơn có dây nhẹ không dãn treo vật nặng nằm yên ở vị trí cân bằng thẳng đứng. Phải kéo lệch góc αm bằng bao nhiêu để sau khi buông không vận tốc ban đầu, khi trở lại vị trí cân bằng lực căng dây gấp hai lần trọng lượng của vật? Bỏ qua lực cản của không khí:
	A. 300 	B. 450 	C. 600 	D. không thể tính được 
Câu 15: Một con lắc đơn có chiều dài l = 1m. Kéo con lắc khỏi vị trí cân bằng thẳng đứng để dây lệch góc 450 rồi thả nhẹ, bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 9,8m/s2. Vận tốc của vật nặng khi nó về qua vị trí cân bằng là:
	A. 3,14m/s 	B. 1,58m/s 	C. 2,76m/s 	D. 2,4m/s
Câu 16: Một con lắc đơn có chiều dài l = 1m. Kéo con lắc khỏi vị trí cân bằng thẳng đứng để dây lệch góc 450 rồi thả nhẹ, bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 9,8m/s2. Vận tốc của vật nặng khi nó về qua vị trí dây treo lệch góc 300 là:
	A. 1,57m/s 	B. 1,28m/s 	C. 1,76m/s 	D. 2,24m/s
Câu 17: Một vật được ném từ mặt đất với vận tốc 10m/s chếch lên trên với các góc hợp với phương ngang 300 và 600. Bỏ qua sức cản không khí, coi mặt đất nằm ngang, vận tốc chạm đất của vật trong mỗi lần ném lần lượt là:
	A. 20m/s; 20m/s 	B. 20m/s; 10m/s 	C. 5m/s; 5 m/s 	D. 10m/s; 10m/s
Câu 18: Một vật được ném từ mặt đất với vận tốc 10m/s chếch lên trên với các góc hợp với phương ngang 300 và 600. Bỏ qua sức cản không khí, coi mặt đất nằm ngang, độ cao cực đại mà vật đạt được trong mỗi lần ném là:
	A. 1,27m; 3,83m 	B. 1,12m; 2,83m 	C. 1,2m; 2,45m 	D. 1,05m; 1,45m
Câu 19: Một viên bi khối lượng m chuyển động ngang không ma sát với vận tốc v0 rồi đi lên mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α so với phương ngang, bi đạt độ cao cực đại H sau khi đi được quãng đường s. Phương trình nào sau đây diễn tả định luật bảo toàn cơ năng của hệ:
	A. = mgH 	B. – mgs = 0	C. mgs.cosα = 	D. A, B, C đều đúng
Câu 20*: Một lò xo nhẹ độ cứng k treo vật nhỏ khối lượng m. Giữ cho lò xo có phương thẳng đứng và không biến dạng rồi thả nhẹ, bỏ qua lực cản không khí. Độ dãn tối đa của lò xo có biểu thức:
	A. mg/k 	B. 2mg/k 	C. 3mg/k 	D. 4mg/k
Câu 21*: Một lò xo nhẹ độ cứng k treo vật nhỏ khối lượng m. Giữ cho lò xo có phương thẳng đứng và không biến dạng rồi thả nhẹ, bỏ qua lực cản không khí. Vận tốc lớn nhất của vật nặng trong chuyển động sau khi thả tay có biểu thức:
	A. 	B. g 	C. 	D. m
ĐÁP ÁN ĐỀ SỐ 26
1A
2B
3D
4B
5A
6C
7B
8B
9D
10C
11B
12B
13A
14C
15D
16C
17D
18A
19A
20B
21B