Bài toán mối liên hệ giữa thế năng và công của lực thế lớp 10 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Bài toán mối liên hệ giữa thế năng và công của lực thế lớp 10 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Bài toán mối liên hệ giữa thế năng và công của lực thế.

Bài toán mối liên hệ giữa thế năng và công của lực thế lớp 10 (cách giải + bài tập)

1. Phương pháp giải

- Thế năng của vật ở độ cao h có độ lớn bằng công của lực dùng để nâng đều vật lên độ cao này.

A = F.s = P.h = m.g.h = W_t

- Công trong trường hợp này được gọi là công của lực thế, nó không phụ thuộc vào độ lớn quãng đường đi được mà chỉ phụ thuộc vào sự chênh lệch độ cao của vị trí đầu và vị trí cuối.

2. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ: Một vận động viên cử tạ nâng quả tạ khối lượng 200 kg từ mặt đất lên độ cao 1,5 m. Lấy gia tốc trọng trường là g = 9,8 m/s². Độ tăng thế năng của tạ là

A. 1962 J.

B. 2940 J.

C. 800 J.

D. 3000 J.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Độ tăng thế năng của tạ bằng công của lực tác dụng:

$\Delta {\text{W}}_t=A=F.s=200.9,8.1,5=2940J$

3. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1. Nhận xét nào sau đây là đúng về thế năng?

A. Độ biến thiên thế năng phụ thuộc vào mốc tính thế năng.

B. Giá trị của thế năng không phụ thuộc vào mốc tính thế năng.

C. Độ biến thiên thế năng không phụ thuộc vào mốc tính thế năng.

D. Giá trị của thế năng và độ biến thiên thế năng đều phụ thuộc vào mốc tính thế năng.

Đáp án đúng là: C

Thế năng phụ thuộc vào mốc tính thế năng.

Độ biến thiên thế năng không phụ thuộc vào mốc tính thế năng.

Bài 2: Một chiếc cần cẩu xây dựng cẩu một khối vật liệu nặng 500 kg từ vị trí A ở mặt đất đến vị trí B của một tòa nhà cao tầng với các thông số cho trên Hình 25.6. Lấy gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s² . Tính thế năng của khối vật liệu tại B và công mà cần cẩu đã thực hiện.

A. A = W_t = 4,9.10⁴ J.

B. A = W_t = 1,96.10⁵ J.

C. A = W_t = 3.10⁵ J.

D. A = W_t = 8.10⁴ J.

Đáp án đúng là B.

Chọn mốc thế năng tại A

Ta có m = 500 kg; g = 9,8 m/s² ; h = 40 m.

Thế năng của khối vật liệu tại B là: W_t = m.g.h = 500.9,8.40 = 1,96.10⁵ (J)

=> Công mà cần cẩu đã thực hiện là: A = W_t = 1,96.10⁵ J.

Bài 3: Cần cẩu nâng một vật có khối lượng 100 kg lên độ cao 2 m. Tính công mà cần cẩu đã thực hiện. Lấy g = 9,8 m/s².

A. 200 J.

B. 1960 J.

C. 1069 J.

D. 196 J.

Đáp án đúng là: B

Lực nâng của cần cẩu có độ lớn tối thiểu bằng trọng lượng của vật.

Công mà cần cẩu thực hiện: A = F.s = P.h =mgh = 100.9,8.2 = 1960 .

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 10 hay, chi tiết khác:

• Bài toán về thế năng đơn giản
• Bài toán vận dụng định luật bảo toàn cơ năng
• Bài toán hiệu suất
• Bài toán tính động lượng và xung lượng của vật
• Bài toán tính động lượng của hệ vật
• Bài toán va chạm mềm

Để học tốt lớp 10 các môn học sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---