Cơ năng - Công thức tính cơ năng
Chuyên đề Vật lý lớp 8: Cơ năng được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Vật lý lớp 8 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.
Cơ năng là gì?
A. Lý thuyết cơ năng
I. Tóm tắt lý thuyết
1. Cơ năng
khả năng thực hiện công càng lớn thì cơ năng của vật càng lớn.
Đơn vị của cơ năng là Jun (J)
Ví dụ: Một viên đá đặt trên một tấm kính, nó không có khả năng thực hiện công lên tấm kính. Nhưng nếu đưa nó lên độ cao h so với tấm kính thì khi rơi xuống nó có thể làm vỡ kính tức nó có khả năng sinh công. Vì vậy khi đưa viên đá lên độ cao h, viên đá đã có một cơ năng nào đó.
Chú ý: 1 kJ = 1000 J
2. Thế năng
a) Thế năng hấp dẫn
- Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao gọi là thế năng hấp dẫn.
- Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn.
Một vật sẽ có thế năng hấp dẫn khác nhau nếu chọn mốc tính độ cao khác nhau
Ví dụ:
- Nếu chọn mốc để tính độ cao là mặt đất thì ta có độ cao h là khoảng cách từ mặt đất đến hộp cattong).
- Nếu chọn mốc để tính độ cao là bậc thang thứ 3 thì ta có độ cao h’ là khoảng cách từ bậc thang thứ 3 đến hộp cattong).
Thấy h > h’ nên thế năng hấp dẫn của hộp cattong khi rơi từ độ cao h sẽ lớn hơn thế năng hấp dẫn của hộp cattong khi rơi từ độ cao h’.
Chú ý: Khi vật nằm trên mặt đất và chọn mặt đất để làm mốc tính độ cao thì thế năng hấp dẫn của vật không.
b) Thế năng đàn hồi
Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi.
Ví dụ: Khi kéo dây cung, ta đã cung cấp cho cung một thế năng đàn hồi. Khi buông tay, dây cung thực hiện công làm cho mũi tên bay vút ra xa.
3. Động năng
- Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng.
- Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.
- Nếu vật đứng yên thì động năng của vật bằng không.
Ví dụ: Tàu con thoi đang được phóng lên quỹ đạo. Tàu có khối lượng rất lớn, khi phóng lên với vận tốc lớn thì động năng của nó cũng rất lớn.
4. Độ lớn của cơ năng
Thế năng và động năng là hai dạng của cơ năng.
Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của nó.
II. Phương pháp giải bài tập cơ năng
1. Nhận biết vật có thế năng
Muốn nhận biết một vật có thế năng hay không thì ta phải xem xét:
- Vị trí của vật đó có độ cao so với mặt đất hay vật khác làm mốc không? Nếu có thì vật đó có thế năng hấp dẫn.
- Vật có mang tính đàn hồi và có bị biến dạng hay không? Nếu có thì vật có thế năng đàn hồi.
2. Nhận biết vật có động năng
Muốn nhận biết một vật có động năng hay không thì ta phải xem vật đó có chuyển động so với vật làm mốc hay không? Nếu có thì vật đó có động năng.
3. Nhận biết vật có cơ năng
Nếu một vật chỉ có thế năng hoặc chỉ có động năng hoặc có cả động năng và thế năng thì vật đó có cơ năng.
4. So sánh thế năng hấp dẫn của hai vật
- Hai vật có cùng khối lượng, vật nào ở độ cao cao hơn thì vật đó có thế năng hấp dẫn lớn hơn.
- Hai vật ở cùng một độ cao, vật nào có khối lượng lớn hơn thì vật đó có thế năng hấp dẫn lớn hơn.
5. So sánh động năng của hai vật
- Hai vật có cùng khối lượng, vật nào có vận tốc lớn hơn thì vật đó có động năng lớn hơn.
- Hai vật có cùng vận tốc khác không, vật nào có khối lượng lớn hơn thì vật đó có động năng lớn hơn.
B. Câu hỏi vận dụng liên quan
Bài 1: Vật có cơ năng khi:
A. Vật có khả năng sinh công.
B. Vật có khối lượng lớn.
C. Vật có tính ì lớn.
D. Vật có đứng yên.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Khi vật có khả năng sinh công, ta nói vật có cơ năng
⇒ Đáp án A
Bài 2: Thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào? Chọn câu trả lời đầy đủ nhất.
A. Khối lượng.
B. Trọng lượng riêng.
C. Khối lượng và vị trí của vật so với mặt đất.
D. Khối lượng và vận tốc của vật.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
- Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao gọi là thế năng hấp dẫn.
- Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn.
⇒ Thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất và khối lượng của nó.
⇒ Đáp án C
Bài 3: Thế năng đàn hồi phụ thuộc vào những yếu tố nào?
A. Khối lượng.
B. Độ biến dạng của vật đàn hồi.
C. Khối lượng và chất làm vật.
D. Vận tốc của vật.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi.
⇒ Đáp án B
Bài 4: Nếu chọn mặt đất làm mốc để tính thế năng thì trong các vật sau đây vật nào không có thế năng?
A. Viên đạn đang bay.
B. Lò xo để tự nhiên ở một độ cao so với mặt đất.
C. Hòn bi đang lăn trên mặt đất.
D. Lò xo bị ép đặt ngay trên mặt đất.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Hòn bi đang lăn trên mặt đất ⇒ Không có thế năng và có động năng
Lò xo bị ép đặt ngay trên mặt đất ⇒ Có thế năng đàn hồi
⇒ Đáp án C
Bài 5: Trong các vật sau, vật nào không có thế năng (so với mặt đất)?
A. Chiếc bàn đứng yên trên sàn nhà.
B. Chiếc lá đang rơi.
C. Một người đứng trên tầng ba của tòa nhà.
D. Quả bóng đang bay trên cao.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Chiếc bàn không có thế năng do đang đứng yên trên mặt đất
⇒ Đáp án A
Bài 6: Động năng của vật phụ thuộc vào yếu tố nào?
A. Khối lượng.
B. Vận tốc của vật.
C. Khối lượng và chất làm vật.
D. Khối lượng và vận tốc của vật.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng. Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn
⇒ Đáp án D
Bài 7: Trong các vật sau, vật nào không có động năng?
A. Hòn bi nằm yên trên mặt sàn.
B. Hòn bi lăn trên sàn nhà.
C. Máy bay đang bay.
D. Viên đạn đang bay.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Hòn bi nằm yên trên mặt sàn không chuyển động nên không có động năng
⇒ Đáp án A
Bài 8: Điều nào sau đây đúng khi nói về cơ năng? Hãy chọn câu đúng nhất.
A. Cơ năng phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi.
B. Cơ năng phụ thuộc vị trí của vật so với mặt đất gọi là thế năng hấp dẫn.
C. Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng.
D. Cả A, B và C.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Cơ năng phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi.
Cơ năng phụ thuộc vị trí của vật so với mặt đất gọi là thế năng hấp dẫn.
Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng.
⇒ Đáp án D
Bài 9: Một lò xo làm bằng thép đang bị nén lại. Lúc này lò xo có cơ năng. Vì sao lò xo có cơ năng?
A. Vì lò xo có nhiều vòng xoắn.
B. Vì lò xo có khả năng sinh công.
C. Vì lò xo có khối lượng.
D. Vì lò xo làm bằng thép.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Một lò xo làm bằng thép đang bị nén lại có cơ năng vì lò xo có khả năng sinh công
⇒ Đáp án B
Bài 10: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào vật có cả động năng và thế năng? Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
A. Một máy bay đang chuyển động trên đường băng của sân bay.
B. Một ô tô đang đỗ trong bến xe.
C. Một máy bay đang bay trên cao.
D. Một ô tô đang chuyển động trên đường.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
- Một máy bay đang chuyển động trên đường băng của sân bay, một ô tô đang chuyển động trên đường ⇒ có động năng.
- Một ô tô đang đỗ trong bến xe ⇒ không có động năng vì ô tô đang đỗ.
- Một máy bay đang bay trên cao ⇒ có cả động năng và thế năng.
⇒ Đáp án C
Câu 11. Điều nào sau đây không đúng khi nói về cơ năng? Hãy chọn câu đúng nhất
A. Cơ năng phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi
B. Cơ năng phụ thuộc vị trí của vật so với mặt đất gọi là thế năng hấp dẫn
C. Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng
D. Cơ năng của vật là một dạng của động năng.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
D sai vì: động năng là một dạng của cơ năng.
Đáp án D
...................................
Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THCS miễn phí trên Facebook: Tài liệu học tập lớp 8. Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu mới nhất.
Như vậy VnDoc đã chia sẻ tới các em bài Cơ năng - Công thức tính cơ năng. Hy vọng với tài liệu này sẽ giúp ích cho các em nắm chắc kiến thức, vận dụng tốt giải bài tập tính công. Chúc các em học tốt, nếu thấy tài liệu hữu ích, hãy chia sẻ cho các bạn cùng tham khảo nhé
Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn lý thuyết Cơ năng - Công thức tính cơ năng. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Vật lý 8, Giải bài tập Vật Lí 8, Tài liệu học tập lớp 8 mà VnDoc tổng hợp và giới thiệu tới các bạn đọc
