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:

Sử dụng lí thuyết về động năng và thế năng

Lời giải:

a) Chọn C vì ở vị trí B viên bi 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.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về động năng và thế năng

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.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về động năng và thế năng

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 bi giảm, thế năng tăng dần. Khi viên bi đạt đến độ cao cực đại $(h+h^{\prime })$ 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.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về thế năng đàn hồi và động năng

Lời giải:

Gọi vị trí lúc đầu của m là vị trí cân bằng.

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.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết thế năng, động năng là chuyển hóa các dạng năng lượng

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 được ném đi.

A. Động năng của vật tại A lớn nhất

B. Động năng của vật tại A bằng thế năng của vật tại B

C. Động năng của vật ở tại C là lớn nhất

D. Cơ năng của vật tại A nhỏ hơn tại C

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về động năng và thế năng

Lời giải:

Vì trong quá trình chuyển động con lắc có sự chuyển hóa liên tục các dạng cơ năng: thế năng chuyển hóa thành động năng và động năng chuyển hóa thành thế năng nhưng cơ năng luôn được bảo toàn.

Chọn C

Lời giải:

Thế năng của vật ở vị trí A là:

A. 50J                        

B. 100J

C. 200J

D. 600J

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về động năng và thế năng

Lời giải:

Gọi Wđ: động năng, Wt: Thế năng; W:Cơ năng

Theo đề bài, khi rơi đến vị trí B thì động năng của vật bằng 1/2 thế năng của nó, tại B ta có:

WđB = $\frac{1}{2}$ - WtB

Gọi vị trí C là vị trí động năng tiếp tục tăng thêm một lượng là 100J. Vì cơ năng được bảo toàn nên khi động năng tăng 100J thì thế năng sẽ giảm 100J, và khi đó động năng bằng thế năng nên ta có tại C, ta có:

WđC = WtC 

WđB + 100 = WtB - 100

         WđB + 100 = 2WđB - 100

    =>WđB = 200 J

         WtB = 400 J

         WB = WđB + WtB = 600J = WtA

(Tại vị trí A cao nhất nên động năng đã chuyển hóa thành thế năng nên ta có: WB = WtA )

Chọn D

A. có cơ năng bằng không

B. chỉ có thế năng hấp dẫn

C. chỉ có động năng

D. có cả động năng và thế năng hấp dẫn

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về thế năng, động năng và cơ năng

Lời giải:

Vì tại vị trí A và C động năng đã chuyển hóa thành thế năng hấp dẫn.

a) Xác định trọng lực tác dụng lên vật

b) Cho vật rơi với vận tốc ban đầu báng không. Bỏ qua sức cản không khí. Hỏi khi rơi tới độ cao băng $5m$, động năng của vật có giá trị băng bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính $A=P.h$

Lời giải:

a) Trọng lực tác dụng lên vật: $P={\displaystyle \frac{A}{h}}={\displaystyle \frac{600}{20}}=30N$

b) Vì P = 10.m ⇒ m = P/10 = 30/10 = 3(kg).

Thế năng tại độ cao $5m$ là

 Wt1 = 10.m.h1 = 10.3.5 = $150J$

Cơ năng bảo toàn nên ta có: Wđ1 + Wt1 = W = 600J

=> Động năng tại độ cao $5m$ là:

Wđ = W - Wt = 600 -150 = $450J$