Lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo bài 2

Cơ năng

VnDoc xin giới thiệu bài Lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 bài 2: Cơ năng có nội dung chi tiết và các câu trắc nghiệm trong chương trình sách mới, các bạn có thể tham khảo để chuẩn bị tốt cho bài học mới trong chương trình sách Chân trời sáng tạo

Bài: Cơ năng

A. Lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 bài 2
- 1. Động năng và thế năng
- 2. Cơ năng và sự chuyển hóa năng lượng
B. Trắc nghiệm Khoa học tự nhiên 9 bài 2

A. Lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 bài 2

1. Động năng và thế năng

a. Xác định biểu thức tính động năng

- Động năng Wđ của một vật được xác định bởi biểu thức

$W_d=\frac{1}{2}mv^2$ $W_d=\frac{1}{2}mv^2$

Trong đó:

m là khối lượng của vật (kg)

v là tốc độ của vật (m/s)

Wd là động năng của vật (J)

b. Xác định biểu thức thế năng

- Thế năng Wt của một vật ở gần mặt đất được xác định bởi biểu thức

Wt = P.h

Trong đó:

P là trọng lượng của vật (N)

h là độ cao của vật so với vị trí chọn làm gốc (m)

Wt là thế năng trọng trường của vật (J)

2. Cơ năng và sự chuyển hóa năng lượng

a. Định nghĩa cơ năng

- Tổng động năng và thế năng của vật được gọi là cơ năng

W=Wd+Wt

- Đơn vị: Jun (J)

b. Phân tích sự chuyển hóa năng lượng trong một số trường hợp đơn giản

- Trong quá trình chuyển động, động năng và thế năng của vật có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau

B. Trắc nghiệm Khoa học tự nhiên 9 bài 2

Câu 1: Nếu khối lượng và tốc độ của vật tăng lên gấp đôi thì động năng của vật sẽ thay đổi như thế nào?

A. Tăng gấp đôi.

B. Tăng gấp tám lần.

C. Không thay đổi.

D. Giảm đi một nửa.

Đáp án đúng là: B

Động năng của một vật được xác định bởi biểu thức:

$W_d=\frac{1}{2}mv^2$ $W_d=\frac{1}{2}mv^2$

Trong đó: + m là khối lượng của vật (kg)

+ v là tốc độ chuyển động của vật (m/s)

Khi giảm tốc độ của vật đi hai lần thì động năng của vật giảm đi 2.22 lần = 8 lần.

Câu 2: Nếu khối lượng của một vật tăng gấp đôi nhưng độ cao giữ nguyên thì thế năng của vật sẽ thay đổi như thế nào?

A. Tăng gấp đôi.

B. Không thay đổi.

C. Giảm đi một nửa.

D. Tăng gấp bốn.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Thế năng của một vật được xác định bởi biểu thức: Wt=P.h

Trong đó: + P là trọng lượng của vật (N)

+ h là độ cao của vật so với mặt đất (m)

Khi khối lượng của vật tăng 2 lần thì trọng lượng của vật tăng 2 lần.

Trọng lượng của vật tăng 2 lần ⇒ thế năng của vật tăng 2 lần.

Câu 3: Tổng động năng và thế năng của vật được gọi là

A. Nhiệt năng.

B. Cơ năng.

C. Điện năng

D. Hóa năng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Tổng động năng và thế năng của vật được gọi là cơ năng.

Câu 4: Động cơ xăng trong xe máy, ô tô đã có sự chuyển hóa năng lượng từ:

A. hóa năng thành cơ năng.

B. nhiệt năng thành cơ năng.

C. cơ năng thành điện năng.

D. nhiệt năng thành điện năng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Trong động cơ xăng, nhiên liệu bị đốt cháy đã biến đổi hóa năng dự trữ trong nhiên liệu thành nhiệt năng rồi nhiệt năng tiếp tục biến đổi thành cơ năng để tạo lực đẩy cho ô tô, xe máy….

Câu 5: Hai vật có khối lượng bằng nhau đặt ở hai độ cao lần lượt là 2h và h. Thế năng của vật thứ nhất so với vật thứ hai là

A. bằng hai lần vật thứ hai.

B. bằng một nửa vật thứ hai.

C. bằng vật thứ hai.

D. bằng 1/4 vật thứ hai.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Thế năng của một vật được xác định bởi biểu thức: Wt=P.h

Trong đó: + P là trọng lượng của vật (N)

+ h là độ cao của vật so với mặt đất (m)

Khi độ cao của vật càng lớn thì thế năng của vật càng lớn.

Do vật thứ nhất ở độ cao 2h, vật thứ hai ở độ cao h. Vậy thế năng của vật thứ nhất gấp đôi so với vật thứ hai.

Câu 6: Trong quá trình dao động của con lắc

A. Động năng của con lắc không đổi.

B. Thế năng của con lắc không đổi.

C. Có sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng.

D. Con lắc chỉ có động năng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Khi con lắc dao động, con lắc có động năng và thế năng. Trong quá trình dao động của con lắc, động năng và thế năng chuyển hóa qua lại lẫn nhau.

Câu 7: Dạng năng lượng vật có được khi ở một độ cao nào đó so với mặt đất hoặc vật được chọn làm mốc gọi là gì?

A. Động năng.

B. Thế năng.

C. Quang năng.

D. Hóa năng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Thế năng trọng trường (gọi tắt là thế năng) là năng lượng vật có được khi ở trên cao so với mặt đất (hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao).

Câu 8: Động năng của một vật thay đổi như thế nào khi tốc độ của nó giảm đi hai lần?

A. Động năng tăng lên gấp đôi.

B. Động năng tăng gấp bốn lần.

C. Động năng giảm hai lần.

D. Động năng giảm bốn lần.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Động năng của một vật được xác định bởi biểu thức:

$W_d=\frac{1}{2}mv^2$ $W_d=\frac{1}{2}mv^2$

Trong đó: + m là khối lượng của vật (kg)

+ v là tốc độ chuyển động của vật (m/s)

Khi giảm tốc độ của vật đi hai lần thì động năng của vật giảm đi 22 lần = 4 lần.

Câu 9: Động năng của một xe tải có khối lượng tổng cộng 1,5 tấn đang chạy trên đường với tốc độ 15 m/s là

A. 22500 J.

B. 168750 J.

C. 16875 J.

D. 168,75 J.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Đổi 1,5 tấn = 1500 kg

Động năng của xe tải là:

$W_d=\frac{1}{2}12mv^2=\frac{1}{2}.1500.15^2=168750J$ $W_d=\frac{1}{2}12mv^2=\frac{1}{2}.1500.15^2=168750J$

Câu 10: Trường hợp nào sau đây, thế năng của vật giảm? Chọn mốc thế năng tại mặt đất.

A. Quả táo đang rơi từ trên cành xuống đất.

B. Ô tô đang chạy đều trên đường cao tốc.

C. Xe đạp đang lên dốc.

D. Máy bay đang cất cánh.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Giá trị của thế năng phụ thuộc vào mốc chọn để tính độ cao. Vật ở độ cao càng lớn thì thế năng của vật càng lớn. Khi quả táo đang rơi từ trên cành xuống đất, độ cao của quả táo giảm dần so với mặt đất nên thế năng của quả táo giảm dần.

Câu 11: Trong cơ học, năng lượng tồn tại ở hai dạng cơ bản là động năng và thế năng.

Phát biểu	Đúng	Sai
a. Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.
b. Vật có trọng lượng càng lớn và độ cao càng lớn thì thế năng của vật càng lớn.
c. Trong quá trình vật chuyển động, động năng và thế năng của vật có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau.
d. Cơ năng của vật là một đại lượng được bảo toàn.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: a - Đúng; b - Đúng; c – Đúng; d – Sai

a - Đúng.Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.

Động năng của một vật được xác định bởi biểu thức:

$W_d=\frac{1}{2}mv^2$ $W_d=\frac{1}{2}mv^2$

Trong đó: + m là khối lượng của vật (kg)

+ v là tốc độ chuyển động của vật (m/s)

b – Đúng. Vật có trọng lượng càng lớn và độ cao càng lớn thì thế năng của vật càng lớn.

Thế năng của một vật được xác định bởi biểu thức: Wt=P.h

Trong đó: + P là trọng lượng của vật (N)

+ h là độ cao của vật so với mặt đất (m)

c – Đúng. Trong quá trình vật chuyển động, động năng và thế năng của vật có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau.

d – Sai. Khi vật chuyển động không chịu tác dụng của lực cản thì cơ năng của vật không bảo toàn.

Câu 12: Ngày nay, nhiều máy móc có thể biến đổi các dạng năng lượng khác thành cơ năng hoặc ngược lại.

Phát biểu	Đúng	Sai
a. Ở tháp điện gió, điện năng chuyển hóa thành cơ năng.
b. Trong động cơ xăng, hóa năng chuyển hóa thành cơ năng.
c. Ở nhà máy thủy điện, cơ năng chuyển hóa thành điện năng.
d. Trong hệ SI, đơn vị đo cơ năng là Jun (J).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: a - Sai; b - Đúng; c – Đúng; d – Đúng

a - Sai. Ở tháp điện gió, cơ năng của dòng không khí chuyển động đã biến đổi thành cơ năng của các cánh quạt và tuabin của máy phát điện rồi biến đổi thành điện năng.

b – Đúng. Trong động cơ xăng, nhiên liệu bị đốt cháy đã biến đổi hóa năng dự trữ trong nhiên liệu thành nhiệt năng rồi nhiệt năng tiếp tục biến đổi thành cơ năng để tạo lực đẩy cho ô tô, xe máy….

c – Đúng. Ở nhà máy thủy điện, cơ năng của dòng nước từ trên cao chảy xuống, chuyển động đã biến đổi thành cơ năng của các cánh quạt và tuabin của máy phát điện rồi biến đổi thành điện năng.

d – Đúng. Trong hệ SI, đơn vị đo cơ năng là Jun (J).

Câu 13: Một quả bóng có khối lượng 0,5 kg đang di chuyển với tốc độ 2 m/s. Động năng của quả bóng là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: 1J

Giải thích:

Động năng của một vật được xác định bởi biểu thức:

$W_d=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}.0,5.2^2=1J$ $W_d=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}.0,5.2^2=1J$

Câu 14: Một vật có khối lượng 3 kg ở độ cao 4 m so với mặt đất. Hỏi thế năng trọng trường của vật là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: 120J

Giải thích:

Vật có khối lượng 3 kg thì trọng lượng của vật là 30 N.