Bài tập — Bài 25: Động năng, thế năng

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 25: Động năng, thế năng? A. Động năng: $W_đ = \frac{1}{2}mv^2$ . B. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. 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 25: Động năng, thế năng, 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. Thế năng trọng trường: $W_t = mgh$ ; thế năng đàn hồi: $W_t = \frac{1}{2}k(\Delta l)^2$ . C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 25: Động năng, thế năng, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. B. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. C. Động năng là năng lượng mà vật có được do chuyển động. 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 25: Động năng, thế năng, 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. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. C. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục. D. Động năng là đại lượng vô hướng, luôn không âm và phụ thuộc vào hệ quy chiếu.

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 25: Động năng, thế năng, 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 ô tô khối lượng $1000,kg$ đang chạy với vận tốc $20,m/s$ thì hãm phanh. Tính công của lực hãm để xe dừng hẳn.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 25: Động năng, thế năng để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Lời giải: Động năng ban đầu: $W_{đ1} = \frac{1}{2} \cdot 1000 \cdot 20^2 = 200000,J$ . Khi xe dừng, $W_{đ2} = 0$ . Theo định lí động năng, công của lực hãm là $A = W_{đ2} - W_{đ1} = -200000,J$ . Dấu âm cho thấy lực hãm ngược hướng chuyển động.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Một thang máy có khối lượng 500 kg đi lên đều được 10 m trong 5 s. Bỏ qua ma sát. Tính công suất của lực kéo thang máy.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Một quả bóng có khối lượng 0,4 kg được ném thẳng đứng lên cao với tốc độ 15 m/s. Bỏ qua sức cản của không khí. Tính độ cao cực đại mà quả bóng đạt được và cơ năng của quả bóng.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một lò xo có độ cứng 100 N/m bị dãn 0,03 m. Tính độ lớn lực đàn hồi của lò xo.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-A, 2-B, 3-C, 4-D.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (A): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Động năng: $W_đ = \frac{1}{2}mv^2$ ."
- Câu 2 (B): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Thế năng trọng trường: $W_t = mgh$ ; thế năng đàn hồi: $W_t = \frac{1}{2}k(\Delta l)^2$ ."
- Câu 3 (C): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Động năng là năng lượng mà vật có được do chuyển động."
- Câu 4 (D): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Động năng là đại lượng vô hướng, luôn không âm và phụ thuộc vào hệ quy chiếu."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Động năng là năng lượng mà vật có được do chuyển động. Một vật có khối lượng $m$ chuyển động với vận tốc $v$ thì động năng của nó là $W_đ = \frac{1}{2}mv^2$ .
- Tổng kết ghi nhớ: Động năng: $W_đ = \frac{1}{2}mv^2$ .; Thế năng trọng trường: $W_t = mgh$ ; thế năng đàn hồi: $W_t = \frac{1}{2}k(\Delta l)^2$ .; Định lí động năng: $W_{đ2} - W_{đ1} = A$ .
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Một ô tô khối lượng $1000,kg$ đang chạy với vận tốc $20,m/s$ thì hãm phanh. Tính công của lực hãm để xe dừng hẳn.
- 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 25: Động năng, thế năng (Động năng: $W_đ = \frac{1}{2}mv^2$ .; Thế năng trọng trường: $W_t = mgh$ ; thế năng đàn hồi: $W_t = \frac{1}{2}k(\Delta l)^2$ .; Định lí động năng: $W_{đ2} - W_{đ1} = A$ .).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Động năng ban đầu: $W_{đ1} = \frac{1}{2} \cdot 1000 \cdot 20^2 = 200000,J$ . Khi xe dừng, $W_{đ2} = 0$ . Theo định lí động năng, công của lực hãm là $A = W_{đ2} - W_{đ1} = -200000,J$ . Dấu âm cho thấy lực hãm ngược hướng chuyển động.
Bài 4: $P = \frac{mgh}{t} = \frac{500 \cdot 10 \cdot 10}{5} = 10000$ W.
Bài 5: $h_{max} = \frac{v^2}{2g} = \frac{15^2}{20} = 11{,}25$ m; $W = \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2} \cdot 0{,}4 \cdot 225 = 45$ J.
Bài 6: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.

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 25: Động năng, thế năng? A. Động năng:

W_đ = \frac{1}{2}mv^2

. B. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. 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.

W_t = mgh

; thế năng đàn hồi:

W_t = \frac{1}{2}k(\Delta l)^2

. C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

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

Một ô tô khối lượng $1000,kg$ đang chạy với vận tốc $20,m/s$ thì hãm phanh. Tính công của lực hãm để xe dừng hẳn.

Lời giải: Động năng ban đầu: $W_{đ1} = \frac{1}{2} \cdot 1000 \cdot 20^2 = 200000,J$ . Khi xe dừng, $W_{đ2} = 0$ . Theo định lí động năng, công của lực hãm là $A = W_{đ2} - W_{đ1} = -200000,J$ . Dấu âm cho thấy lực hãm ngược hướng chuyển động.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một lò xo có độ cứng 100 N/m bị dãn 0,03 m. Tính độ lớn lực đàn hồi của lò xo.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-A, 2-B, 3-C, 4-D.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (A): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Động năng: $W_đ = \frac{1}{2}mv^2$ ."
Câu 2 (B): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Thế năng trọng trường: $W_t = mgh$ ; thế năng đàn hồi: $W_t = \frac{1}{2}k(\Delta l)^2$ ."
Câu 3 (C): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Động năng là năng lượng mà vật có được do chuyển động."
Câu 4 (D): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Động năng là đại lượng vô hướng, luôn không âm và phụ thuộc vào hệ quy chiếu."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Động năng là năng lượng mà vật có được do chuyển động. Một vật có khối lượng $m$ chuyển động với vận tốc $v$ thì động năng của nó là $W_đ = \frac{1}{2}mv^2$ .
Tổng kết ghi nhớ: Động năng: $W_đ = \frac{1}{2}mv^2$ .; Thế năng trọng trường: $W_t = mgh$ ; thế năng đàn hồi: $W_t = \frac{1}{2}k(\Delta l)^2$ .; Định lí động năng: $W_{đ2} - W_{đ1} = A$ .

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Một ô tô khối lượng $1000,kg$ đang chạy với vận tốc $20,m/s$ thì hãm phanh. Tính công của lực hãm để xe dừng hẳn.
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 25: Động năng, thế năng (Động năng: $W_đ = \frac{1}{2}mv^2$ .; Thế năng trọng trường: $W_t = mgh$ ; thế năng đàn hồi: $W_t = \frac{1}{2}k(\Delta l)^2$ .; Định lí động năng: $W_{đ2} - W_{đ1} = A$ .).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Động năng ban đầu: $W_{đ1} = \frac{1}{2} \cdot 1000 \cdot 20^2 = 200000,J$ . Khi xe dừng, $W_{đ2} = 0$ . Theo định lí động năng, công của lực hãm là $A = W_{đ2} - W_{đ1} = -200000,J$ . Dấu âm cho thấy lực hãm ngược hướng chuyển động.

Bài 4:

P = \frac{mgh}{t} = \frac{500 \cdot 10 \cdot 10}{5} = 10000

Bài 5:

h_{max} = \frac{v^2}{2g} = \frac{15^2}{20} = 11{,}25

W = \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2} \cdot 0{,}4 \cdot 225 = 45

Bài 6: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.