Bài toán về động năng đơn giản lớp 10 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Bài toán về động năng đơn giản 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 về động năng đơn giản.

Bài toán về động năng đơn giản lớp 10 (cách giải + bài tập)

1. Phương pháp giải

- Động năng là năng lượng vật có được do chuyển động

$W_d=\frac{1}{2}m{v}^2$

Trong đó: m là khối lượng của vật, v là vận tốc của vật chuyển động

- Đơn vị: jun (J)

2. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1. Một vật có khối lượng 1 tấn đang chuyển động với tốc độ 72 km/h thì động năng của nó bằng

A. 7 200 J.

B. 200 J.

C. 200 kJ.

D. 72 kJ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Đổi: 72 km/h = 20 m/s

Động năng: ${\text{W}}_d=\frac{1}{2}m{v}^2$$=\frac{1}{2}{\mathrm{.1000.20}}^2=200000J$

Ví dụ 2: Một vật khối lượng 200 g có động năng là 10 J. Lấy g = 10 m/s². Khi đó vận tốc của vật là:

A. 10 m/s

B. 100 m/s

C. 15 m/s

D. 20 m/s

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

${\text{W}}_d=\frac{1}{2}m{v}^2\Rightarrow v$$=\sqrt{\frac{2W_d}{m}}=\sqrt{\frac{2.10}{0,2}}=10\left(m/s\right)$

3. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1. Khi tăng tốc một vật từ tốc độ v lên tốc độ 2v, động năng của nó

A. tăng lên 2 lần.

B. tăng lên 4 lần.

C. giảm đi 2 lần.

D. giảm đi 4 lần.

Đáp án đúng là: B

Động năng tỉ lệ với bình phương của tốc độ.

Khi tốc độ tăng lên 2 lần thì động năng tăng lên 4 lần.

Bài 2: Một vật có khối lượng m = 400 g và động năng 20 J. Khi đó vận tốc của vật là:

A. 0,32 m/s.

B. 36 km/h

C. 36 m/s

D. 10 km/h.

Đáp án đúng là: B

Từ công thức tính động năng ta có:

$W_d=\frac{1}{2}m{v}^2\Rightarrow v=\sqrt{\frac{2.W_d}{m}}$$=\sqrt{\frac{2.20}{0,4}}=10m/s=36km/h$

Bài 3: Động năng là đại lượng

A. vô hướng, luôn dương.

B. vô hướng, có thể dương hoặc bằng không.

C. véc tơ, luôn dương.

D. véc tơ, luôn dương hoặc bằng không.

Đáp án đúng là: B

${\text{W}}_d=\frac{1}{2}m{v}^2$, khi vật đứng yên, v = 0 $\Rightarrow {\text{W}}_d=0$

Khi vật chuyển động, ${\text{W}}_d>0$

Bài 4: Nếu khối lượng của vật giảm đi 2 lần, còn vận tốc của vật tăng lên 4 lần thì động năng của vật sẽ

A. tăng lên 2 lần.

B. tăng lên 8 lần.

C. giảm đi 2 lần.

D. giảm đi 8 lần.

Đáp án đúng là: B

Động năng: ${\text{W}}_d=\frac{1}{2}m{v}^2$

${\text{W}}_d^{\text{'}}=\frac{1}{2}{m}^{\text{'}}{v^{\text{'}}}^2=\frac{1}{2}\frac{m}{2}{\left(4v\right)}^2$$=8.\frac{1}{2}.m{v}^2=8W_d$

Bài 5: Một ôtô có khối lượng 1 tấn khởi hành không vận tốc ban đầu với gia tốc 1 m/s² và coi ma sát không đáng kể. Động năng của ôtô khi đi được 5 m là

A. ${10}^{4}J$.

B. 5000 J.

C. $1,{5.10}^{4}J.$

D. ${10}^{3}J$.

Đáp án đúng là: B

Vận tốc của ô tô khi đi được 5m là: $v^2=2as\Rightarrow v=\sqrt{2as}$$=\sqrt{\mathrm{2.1.5}}=\sqrt{10}m/s$

${\text{W}}_d=\frac{1}{2}m{v}^2$$=\frac{1}{2}\mathrm{.1000.}{\left(\sqrt{10}\right)}^2=5000J$

Bài 6: Một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v₁ thì có động năng ${\text{W}}_{d1}=81J.$ Nếu vật chuyển động với vận tốc v₂ thì động năng của vật là ${\text{W}}_{d1}=64J$. Nếu vật chuyển động với vận tốc $v_3=2v_1+v_2$ thì động năng của vật là bao nhiêu?

A. 625 J.

B. 226 J.

C. 676 J.

D. 26 J.

Đáp án đúng là: C

${\text{W}}_{d1}=\frac{1}{2}m{v}_1^2\Rightarrow v_1=\sqrt{\frac{2W_{d1}}{m}}$

${\text{W}}_{d2}=\frac{1}{2}m{v}_2^2\Rightarrow v_2=\sqrt{\frac{2W_{d2}}{m}}$

${\text{W}}_{d3}=\frac{1}{2}m{v}_3^2=\frac{1}{2}m{\left(2v_1+v_2\right)}^2$$=\frac{1}{2}m\mathrm{.4.}{v}_1^2+\frac{1}{2}m.v_2^2+\frac{1}{2}m\mathrm{.4.}{v}_1.v_2$

$=4W_{d1}+{\text{W}}_{d2}+2m.\sqrt{\frac{2W_{d1}}{m}}.\sqrt{\frac{2W_{d2}}{m}}$

$=4W_{d1}+{\text{W}}_{d2}+4\sqrt{{\text{W}}_{d1}.{\text{W}}_{d2}}$$=4.81+64+4\sqrt{81.64}=676J$

Bài 7: Chọn câu sai:

A. Công thức tính động năng: ${\text{W}}_d=\frac{m.{\nu }^2}{2}$

B. Đơn vị động năng là: $kg.m/s^2.$

C. Đơn vị động năng là đơn vị công.            

D. Đơn vị động năng là: W.s.

Đáp án đúng là: B.

A - đúng

B - sai, đơn vị động năng là $kg.m^2/s^2$

C, D - đúng, đều có đơn vị là Jun, biểu thức tính công A = P.t có đơn vị khác là W.s, ngoài ra 1J = 1W.1s nên động năng cũng có đơn vị là J hoặc W.s.

Bài 8: Động năng của một chiếc ô tô có khối lượng 3 tấn đang chuyển động với tốc độ không đổi 54 km/h là:

A. 459 kJ.

B. 22,5 kJ.

C. 337,5 kJ.

D. 675 kJ.

Đáp án đúng là: C

Đổi đơn vị: v = 54 km/h = 15 m/s; m = 3 tấn = 3000 kg.

Động năng của ô tô tải bằng: W_đ = 0,5mv² = 0,5.3000.15² = 337500 J = 337,5 kJ.

Bài 9: Xe ô tô chạy thẳng đều trên đường nằm ngang với tốc độ 72 km/h. Động năng của xe là 200kJ. Xe có khối lượng bằng:

A. 1,5 tấn.

B. 3 tấn.

C. 1 tấn.

D. 2 tấn.

Đáp án đúng là: C

Đổi đơn vị: 72 km/h = 20 m/s; 200 kJ = 200000 J.

Ta có: ${\text{W}}_d=\frac{1}{2}m{v}^2\Rightarrow m=\frac{{\text{2W}}_d}{v^2}$$=\frac{2\cdot 200000}{{20}^2}=1000kg$ = 1 tấn

Bài 10: Một vật khối lượng 400 g được thả rơi tự do từ độ cao 20 m so với mặt đất. Cho g = 10 m/s². Sau khi rơi được 12 m, động năng của vật bằng:

A. 16 J.

B. 24 J.

C. 32 J.

D. 48 J.

Đáp án đúng là: D

Đổi đơn vị: 400 g = 0,4 kg; v₀ = 0 m/s; a = g = 10 m/s².

Vận tốc của vật sau khi rơi được 12 m là: v² – v₀² = 2as

$\Rightarrow v=\sqrt{2as+{v_0}^2}=\sqrt{2as}$$=\sqrt{\mathrm{2.10.12}}=4\sqrt{15}\text{ m/s}$

Động năng khi đó là: ${\text{W}}_d=\frac{1}{2}.m.v^2$$=\frac{1}{2}.0,4.{\left(4\sqrt{15}\right)}^2=48J$

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

• Bài toán mối liên hệ giữa công suất với lực và tốc độ
• Bài toán mối liên hệ giữa động năng và công của lực
• Bài toán về thế năng đơn giản
• Bài toán mối liên hệ giữa thế năng và công của lực thế
• Bài toán vận dụng định luật bảo toàn cơ năng
• Bài toán hiệu suất

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

---