Giải Vật lí 10 trang 112 Chân trời sáng tạo

Với Giải Vật lí 10 trang 112 trong Bài 17: Động năng và thế năng. Định luật bảo toàn cơ năng Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Vật lí 10 trang 112.

Giải Vật lí 10 trang 112 Chân trời sáng tạo

Bài 1 trang 112 Vật Lí 10:

Em có nhận xét gì về động năng, thế năng và cơ năng của cô gái đang chơi ván trượt ở các vị trí 1, 2, 3, 4, 5 (Hình 17P.1). Bỏ qua mọi ma sát.

Lời giải:

Ở vị trí 1 và 5: động năng nhỏ nhất, thế năng lớn nhất.

Ở vị trí 3: động năng lớn nhất, thế năng nhỏ nhất

Ở vị trí 2: động năng tăng dần, thế năng giảm dần

Ở vị trí 4: động năng giảm dần, thế năng tăng dần.

Ở tất cả các vị trí đều có cơ năng bằng nhau.

Bài 2 trang 112 Vật Lí 10:

Một vật được thả từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng có độ cao h (Hình 17P.2). Vậy động năng của vật tại chân của mặt phẳng nghiêng có phụ thuộc vào góc nghiêng của mặt phẳng nghiêng hay không? Bỏ qua mọi ma sát.

Lời giải:

Chọn mốc tính thế năng tại mặt phẳng đi qua chân dốc.

Cơ năng tại đỉnh dốc: $W_1=W_t=mgh$ (do động năng tại đỉnh dốc bằng 0)

Cơ năng tại chân dốc: $W_2=W_d=\frac{1}{2}m{v}^2$ (do thế năng tại chân dốc bằng 0)

Do bỏ qua mọi ma sát nên coi như cơ năng bảo toàn, khi đó:

$W_1=W_2\iff \frac{1}{2}m{v}^2=mgh\iff v=\sqrt{2gh}$

Như vậy động năng của vật tại chân dốc không phụ thuộc vào góc nghiêng của mặt phẳng nghiêng mà chỉ phụ thuộc vào độ cao của dốc.

Bài 3 trang 112 Vật Lí 10:

Một người đi bộ lên các bậc thang như Hình 17P.3. Các bậc thang có chiều cao 15 cm, tổng cộng có 25 bậc thang. Người đi bộ này có khối lượng là 55 kg, chuyển động lên với tốc độ xem như không thay đổi từ bậc thang đầu tiên cho đến bậc thang cuối cùng là 1,5 m/s.

a) Tính cơ năng người này trước khi bước lên bậc thang đầu tiên.

b) Tính cơ năng của người này ở bậc thang trên cùng.

c) Phần năng lượng thay đổi ở hai vị trí này được cung cấp từ đâu?

Lời giải:

Chọn mốc tính thế năng tại mặt phẳng đi qua bậc thang thấp nhất

a) Cơ năng của người trước khi bước lên bậc thang đầu tiên:

$W_1=W_d=\frac{1}{2}m{v}^2=\frac{1}{2}\mathrm{.55.1},5^2=61,875J$

b) Cơ năng của người này ở bậc thang trên cùng:

$W_2=W_t=mgh=55.9,\mathrm{8.25.0},15=2021,25J$

c) Ta thấy cơ năng ở chân cầu thang và bậc trên cùng khác nhau là do thế năng của con người tăng và động năng của người không thay đổi.

Bài 4 trang 112 Vật Lí 10:

Trò chơi đệm nhún là một trò chơi vui vẻ dành cho các bạn nhỏ (Hình 17P.4). Hai bạn nhỏ có khối lượng lần lượt là 16 kg và 13 kg, nhảy từ trên độ cao khoảng 70 cm xuống đệm nhún với tốc độ ban đầu theo phương thẳng đứng hoàn toàn giống nhau và bằng 1 m/s.

a) Tính công trọng lực tác dụng lên hai bạn trong quá trình từ lúc bắt đầu nhảy đến thời điểm ngay trước khi chạm đệm nhún.

b) Tính tốc độ của cả hai bạn ngay trước khi chạm đệm nhún.

Lời giải:

Chọn mốc tính thế năng tại mặt bạt nhún.

a) Công của trọng lực tác dụng lên bạn nam:

$A_1=P_1.h=m_{1}gh=16.9,8.0,7=109,76J$

Công của trọng lực tác dụng lên bạn nữ:

$A_2=P_2.h=m_{2}gh=13.9,8.0,7=89,18J$

b) Cơ năng của bạn nam khi bắt đầu nhảy:

$W_{nam}=W_t+W_d=mgh+\frac{1}{2}m{v}^2=16.9,8.0,7+\frac{1}{2}{\mathrm{.16.1}}^2=117,76J$

Cơ năng của bạn nam khi vừa chạm bạt nhún:

$W{\text{'}}_{nam}=\frac{1}{2}mv{\text{'}}^2$ (do thế năng tại đó bằng 0)

Coi như cơ năng được bảo toàn: $W_{nam}=W{\text{'}}_{nam}\iff 117,76=\frac{1}{2}\mathrm{.16.}v{\text{'}}^2\iff v\text{'}=3,84m/s$

Cơ năng của bạn nữ khi bắt đầu nhảy:

$W_{nu}=W_t+W_d=mgh+\frac{1}{2}m{v}^2=13.9,8.0,7+\frac{1}{2}{\mathrm{.13.1}}^2=95,68J$

Cơ năng của bạn nữ khi vừa chạm bạt nhún:

$W{\text{'}}_{nu}=\frac{1}{2}mv{\text{'}}^2$(do thế năng tại đó bằng 0)

Coi như cơ năng được bảo toàn: $W_{nu}=W{\text{'}}_{nu}\iff 95,68=\frac{1}{2}\mathrm{.13.}v{\text{'}}^2\iff v\text{'}=3,84m/s$

Lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Bài 17: Động năng và thế năng. Định luật bảo toàn cơ năng Chân trời sáng tạo hay khác:

• Giải Vật Lí 10 trang 105

• Giải Vật Lí 10 trang 106

• Giải Vật Lí 10 trang 107

• Giải Vật Lí 10 trang 108

• Giải Vật Lí 10 trang 109

• Giải Vật Lí 10 trang 110

• Giải Vật Lí 10 trang 111

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

• Vật Lí 10 Bài 18: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

• Vật Lí 10 Bài 19: Các loại va chạm

• Vật Lí 10 Bài 20: Động học của chuyển động tròn

• Vật Lí 10 Bài 21: Động lực học của chuyển động tròn. Lực hướng tâm

• Vật Lí 10 Bài 22: Biến dạng của vật rắn. Đặc tính của lò xo

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Vật lí 10 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề học tập Vật lí 10 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Vật lí 10 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)

---