Bài tập — Bài 23: Năng lượng. Công cơ học

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 23: Năng lượng. Công cơ học? A. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. B. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. C. Công cơ học: $A = Fs\cos\alpha$ , đơn vị jun ( $J$ ). D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 23: Năng lượng. Công cơ học, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. B. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. C. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại. D. Lực vuông góc với hướng chuyển động thì không sinh công.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 23: Năng lượng. Công cơ học, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của một vật hay một hệ vật. B. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. C. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 23: Năng lượng. Công cơ học, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. B. Mọi quá trình biến đổi trong tự nhiên đều gắn liền với sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác. C. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 23: Năng lượng. Công cơ học, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Một người kéo một chiếc thùng bằng lực $F = 50,N$ hợp với phương ngang một góc $30^\circ$ , thùng trượt được $s = 10,m$ . Tính công của lực kéo.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 23: Năng lượng. Công cơ học để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Lời giải: Áp dụng công thức $A = Fs\cos\alpha = 50 \cdot 10 \cdot \cos 30^\circ = 500 \cdot 0{,}866 \approx 433,J$ . Vậy lực kéo đã thực hiện công khoảng $433,J$ để làm thùng dịch chuyển.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Một ô tô có khối lượng 1200 kg chạy qua đoạn đường cong có bán kính 40 m với tốc độ 12 m/s. Tính độ lớn lực hướng tâm tác dụng lên ô tô và hệ số ma sát nghỉ tối thiểu giữa lốp xe và mặt đường để ô tô không bị trượt.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Một con lắc đơn gồm một vật nhỏ có khối lượng 0,2 kg treo vào một sợi dây dài 0,5 m. Khi vật đi qua vị trí thấp nhất, tốc độ của vật là 2 m/s. Tính gia tốc hướng tâm và lực căng của dây tại vị trí đó.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một chiếc đĩa quay đều với tần số 0,5 Hz. Một vật nhỏ đặt trên đĩa cách tâm 0,4 m. Tính tốc độ dài và gia tốc hướng tâm của vật.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-C, 2-D, 3-A, 4-B.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (C): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Công cơ học: $A = Fs\cos\alpha$ , đơn vị jun ( $J$ )."
- Câu 2 (D): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Lực vuông góc với hướng chuyển động thì không sinh công."
- Câu 3 (A): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của một vật hay một hệ vật."
- Câu 4 (B): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Mọi quá trình biến đổi trong tự nhiên đều gắn liền với sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của một vật hay một hệ vật. Đơn vị của năng lượng là jun, kí hiệu $J$ .
- Tổng kết ghi nhớ: Công cơ học: $A = Fs\cos\alpha$ , đơn vị jun ( $J$ ).; Lực vuông góc với hướng chuyển động thì không sinh công.; Công của trọng lực chỉ phụ thuộc vào độ chênh lệch độ cao.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Một người kéo một chiếc thùng bằng lực $F = 50,N$ hợp với phương ngang một góc $30^\circ$ , thùng trượt được $s = 10,m$ . Tính công của lực kéo.
- Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
Bài 3:
- Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 23: Năng lượng. Công cơ học (Công cơ học: $A = Fs\cos\alpha$ , đơn vị jun ( $J$ ).; Lực vuông góc với hướng chuyển động thì không sinh công.; Công của trọng lực chỉ phụ thuộc vào độ chênh lệch độ cao.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Áp dụng công thức $A = Fs\cos\alpha = 50 \cdot 10 \cdot \cos 30^\circ = 500 \cdot 0{,}866 \approx 433,J$ . Vậy lực kéo đã thực hiện công khoảng $433,J$ để làm thùng dịch chuyển.
Bài 4: $F_{ht} = m\frac{v^2}{r} = 1200 \cdot \frac{12^2}{40} = 4320$ N. Hệ số ma sát tối thiểu: $\mu_{min} = \frac{v^2}{rg} = \frac{144}{40 \cdot 10} = 0{,}36$ .
Bài 5: $a_{ht} = \frac{v^2}{l} = \frac{2^2}{0{,}5} = 8$ m/s $^2$ . $T = mg + ma_{ht} = 0{,}2 \cdot 10 + 0{,}2 \cdot 8 = 3{,}6$ N.
Bài 6: $v = 2\pi f r = 2\pi \cdot 0{,}5 \cdot 0{,}4 \approx 1{,}26$ m/s; $a_{ht} = \omega^2 r = \pi^2 \cdot 0{,}4 \approx 3{,}95$ m/s $^2$ .

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

A = Fs\cos\alpha

, đơn vị jun (

J

). D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Một người kéo một chiếc thùng bằng lực $F = 50,N$ hợp với phương ngang một góc $30^\circ$ , thùng trượt được $s = 10,m$ . Tính công của lực kéo.

Lời giải: Áp dụng công thức $A = Fs\cos\alpha = 50 \cdot 10 \cdot \cos 30^\circ = 500 \cdot 0{,}866 \approx 433,J$ . Vậy lực kéo đã thực hiện công khoảng $433,J$ để làm thùng dịch chuyển.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-C, 2-D, 3-A, 4-B.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (C): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Công cơ học: $A = Fs\cos\alpha$ , đơn vị jun ( $J$ )."
Câu 2 (D): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Lực vuông góc với hướng chuyển động thì không sinh công."
Câu 3 (A): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của một vật hay một hệ vật."
Câu 4 (B): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Mọi quá trình biến đổi trong tự nhiên đều gắn liền với sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của một vật hay một hệ vật. Đơn vị của năng lượng là jun, kí hiệu $J$ .
Tổng kết ghi nhớ: Công cơ học: $A = Fs\cos\alpha$ , đơn vị jun ( $J$ ).; Lực vuông góc với hướng chuyển động thì không sinh công.; Công của trọng lực chỉ phụ thuộc vào độ chênh lệch độ cao.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Một người kéo một chiếc thùng bằng lực $F = 50,N$ hợp với phương ngang một góc $30^\circ$ , thùng trượt được $s = 10,m$ . Tính công của lực kéo.
Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.

Bài 3:

Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 23: Năng lượng. Công cơ học (Công cơ học: $A = Fs\cos\alpha$ , đơn vị jun ( $J$ ).; Lực vuông góc với hướng chuyển động thì không sinh công.; Công của trọng lực chỉ phụ thuộc vào độ chênh lệch độ cao.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Áp dụng công thức $A = Fs\cos\alpha = 50 \cdot 10 \cdot \cos 30^\circ = 500 \cdot 0{,}866 \approx 433,J$ . Vậy lực kéo đã thực hiện công khoảng $433,J$ để làm thùng dịch chuyển.

Bài 4:

F_{ht} = m\frac{v^2}{r} = 1200 \cdot \frac{12^2}{40} = 4320

N. Hệ số ma sát tối thiểu:

\mu_{min} = \frac{v^2}{rg} = \frac{144}{40 \cdot 10} = 0{,}36

Bài 5:

a_{ht} = \frac{v^2}{l} = \frac{2^2}{0{,}5} = 8

m/s

^2

T = mg + ma_{ht} = 0{,}2 \cdot 10 + 0{,}2 \cdot 8 = 3{,}6

Bài 6:

v = 2\pi f r = 2\pi \cdot 0{,}5 \cdot 0{,}4 \approx 1{,}26

m/s;

a_{ht} = \omega^2 r = \pi^2 \cdot 0{,}4 \approx 3{,}95

m/s

^2